【正文】 1 圖 23 升降壓型變換器 升降壓型變換器的電壓增益隨 D 變化，可以降壓也可以升壓，這是它的主要特點(diǎn)。即使有些需要高壓的場合，也可用其他的更有利的方法替代。 圖 21 降壓型變換器 降壓型變換器是不連續(xù)工作模式，當(dāng)儲(chǔ)能電感很小時(shí)，電感中能量釋放完時(shí)可能輸入未導(dǎo)通，導(dǎo)致電流斷流，會(huì)造成輸出電壓紋波較大，電源調(diào)整率差。 1． 降 壓型變換器 (buck變換器 ) 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 9 如圖 21 所示，其工作原理：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，巧一向負(fù)載提供能量，并同時(shí)貯存一部分能量在電感 L 中，整流二極管不導(dǎo)通。 開關(guān)型電路沿用開關(guān)電源的設(shè)計(jì)思路，其電路主要由控制級(jí)電路和功率級(jí)電路 (主電路 )組成，功率級(jí)主要由電感、電容、開關(guān)管和整流管組成，控制級(jí)電路一般是由反饋和調(diào)制電路組成。 下面簡述其各自特點(diǎn)： 線性型電路是一種最為簡單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。而在轉(zhuǎn)換時(shí)，以自動(dòng)控制穩(wěn)定輸出并有各種保護(hù)環(huán)節(jié)的電路，稱為開關(guān)電源 (Switching Power Supply)。而電源是產(chǎn)生電的裝置。 7． 防護(hù)方面 燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。有些 LED 燈裝在戶外，如 LED路燈。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類負(fù)載太集中，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì)較好。這種方式，組合靈活，一路 LED 故障，不影響其他 LED 的工作，但成本會(huì)略高一點(diǎn)。這主要體現(xiàn)在 LED 的正向電壓會(huì)隨著電流和溫度而變化，不同 LED器件的正向電壓也會(huì)有所差異， LED“色點(diǎn) 會(huì)隨著電流和溫度而漂移，而且 LED 必須在規(guī)范要求的范圍內(nèi)工作從而實(shí)現(xiàn)可靠工作。7 ； (6) 制作印刷電路板，生成 PCB 板電路圖紙。 (2) 研究 LED 照明驅(qū)動(dòng)電源的相關(guān)技術(shù)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的主電路進(jìn)行分類和比較，重點(diǎn)研究驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)效率和校正問題 ,總結(jié)一般 LED 照明對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求，然后按設(shè)計(jì)要求選擇驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電源電路。 在 LED 照明的配光技術(shù)方面，目前的配光大部分沿用傳統(tǒng)配光方法，普遍采用透鏡聚光和反射鏡利用旁側(cè)光照，為了達(dá)到一定的光照效 果，往往給照明燈具帶來種種問題例如散熱差和燈具的體積大和重量增加及其影響外觀，同時(shí)也忽青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 5 略了 LED 的光學(xué)特性，而且 LED 照明燈具配光后的光利用效率也較低。 LED 的理論使用壽命在 6 萬小時(shí)以上，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)及驅(qū) 動(dòng)方式選擇不當(dāng)， LED照明忽明忽暗，使 LED 極易損壞。 LED 是需要恒流方式驅(qū)動(dòng)工作的，但目前由于恒流方式限制達(dá)不到實(shí)際需求，而較多地使用恒壓方式設(shè)計(jì)。 目前，單顆 LED 的光效還不足以滿足大部分照明的要求，這就要求 LED 驅(qū)動(dòng)電源能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè) LED，只有合理的配合設(shè)計(jì)才能保證 LED 正常工作。用市電驅(qū)動(dòng) LED 要解決降壓和整流 問題，還要有比較高的變換效率、有較小的體積和較低的成本。高電壓驅(qū)動(dòng) LED 要解決降壓問題，由于高電壓驅(qū)動(dòng)一般是由普通蓄電池供電，會(huì)用到比較大的功率 (如機(jī)動(dòng)車照明和信號(hào)燈光 )，應(yīng)該有盡可能低的成本。過渡電壓驅(qū)動(dòng) LED 的電源變換電路既要解決升壓問題又要解決降壓問題，為了配合一節(jié)鋰電池工作，也需要有盡可能小的體積和盡可能低的成本。另外，考慮到有可能配合一節(jié) 5 號(hào)電池工作，還要有最小的體積，其最佳技術(shù)方案是電荷泵式升壓變換器。 (1) 低電壓驅(qū)動(dòng) ： 低電壓驅(qū)動(dòng)就是指用低于 LED 正向?qū)▔航档碾妷候?qū)動(dòng) LED，如一節(jié)普通的干電池或者鎳鉻／鎳氫電池，其正常供電電壓為 至 。因此，要用 LED 作為照明光源就要解決電源變換這一問題。 (6) 高新技術(shù)：與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效果相比， LED 光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功地融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)和嵌入控制技術(shù)等。 (4)光效高：白熾燈的光效為 12～ 241m／ W，熒光燈的光效為 50～ 701m／W，鈉燈的光效為 90～ 1401m／ W，大部分的耗電變成熱量損耗。 (2) 壽命長： LED 為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，抗震動(dòng)，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，不存在普通燈絲發(fā)光發(fā)熱易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可高達(dá) 6 萬～ 10 萬小時(shí)，是傳統(tǒng)光源使用壽命的 10 倍以上。隨著 2020 年北京奧運(yùn)會(huì)和 20l0 年上海世博會(huì) 的陸續(xù)申辦成功，北京、上海等主要的舉辦城市加大了對(duì)景觀照明的投入，受此影響， 2020 年 LED 用于景觀照明市場的規(guī)模達(dá)到 億元。國內(nèi)對(duì) LED 的研究和應(yīng)用也進(jìn)行了重點(diǎn)投入。 LED 照明的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 目前， LED 已經(jīng)應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域，這包括景觀照明、汽車市場、普通照明、道路照明等。真正引發(fā)照明技術(shù)發(fā)生質(zhì)變的還是 LED的發(fā)明。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 II 目 錄 摘 要 ..................................................................................................... I 目 錄 .................................................................................................... II 第 1 章 緒 論 ....................................................................................... 1 引言 ................................................................................................................... 1 LED 照明的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................... 1 LED 照明目前存在的問題與解決方法 .......................................................... 4 論文主要工作及設(shè)計(jì)目標(biāo)要求 ....................................................................... 5 第 2 章 驅(qū)動(dòng)電源整體方案設(shè)計(jì) ............................................................ 8 LED 照明驅(qū)動(dòng)電源的確定 .............................................................................. 8 LED 照明反饋電路的確定 ............................................................................ 11 LED 照明調(diào)制控制方式的確定 .................................................................... 14 小 結(jié) ............................................................................................................... 15 第 3 章 開關(guān)電源主電路的設(shè)計(jì) .......................................................... 16 主電路拓?fù)浼靶酒倪x擇 ............................................................................ 16 主電路拓?fù)涞倪x擇 .................................................................................. 16 芯片的選擇及簡介 .................................................................................. 17 開關(guān)電源輸入回路（整流濾波電路）的設(shè)計(jì) ............................................ 20 驅(qū)動(dòng)變壓器的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 21 箝位保護(hù)電路的設(shè)計(jì) .................................................................................... 23 輸出整流濾波電路的設(shè)計(jì) ............................................................................ 24 反饋電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................ 25 第 4 章 PCB 板設(shè)計(jì) ............................................................................. 27 PCB 技術(shù)簡介 ................................................................................................ 27 PCB 的分類 ............................................................................................. 27 國內(nèi) PCB 技術(shù)的發(fā)展前景 ................................................................... 28 PCB 板設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 ............................................................................ 30 元器件的封裝 ................................................................................................ 33 小結(jié) ................................................................................................................ 35 總 結(jié) ................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 37 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 1 第 1 章 緒 論 引言 1879 年，愛迪生發(fā)明了碳絲白熾燈，使照明技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。 青島理工大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目 LED 照明電源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 I 摘 要 LED在照明應(yīng)用中，因其具有節(jié)能、壽命長、環(huán)保、體積小、響應(yīng)速度快、可靠性高、調(diào)控方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，正作為一種新型照明光源并獲得越來越廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： TOP224Y； 單片開關(guān)電源；高頻變壓器； PCB 板。熒光燈的出現(xiàn)，雖說比白熾燈節(jié)電節(jié)能，但對(duì)人的視力產(chǎn)生不利的影響，燈管內(nèi)的重金屬汞也有害于人體和環(huán)境。 LED 光源被稱為繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體燈之后的第四代光源。面對(duì) LED 照明將要形成的巨大市場，世界上掌握半導(dǎo)體照明技術(shù)的公司，如通用電氣、飛利浦、歐司朗等世界三大照明工業(yè)巨頭、全都啟動(dòng)大規(guī)模商用開發(fā)計(jì)劃，不斷推進(jìn)半導(dǎo)體照明的發(fā)展。我國出現(xiàn)了很多示范性路燈照明實(shí)例。按照通常的 光效定義， LED 的光效并不高，但由于 LED的光譜幾乎全部集中在可見光頻段，效率可達(dá) 80％～ 90％ ，一般 LED