【正文】
D的頂尖單位,十余年來(lái)其氮化鎵基LED的研究和開(kāi)發(fā)水平一直領(lǐng)先其它單位23年。內(nèi)地眾多后道封裝企業(yè)中,國(guó)內(nèi)較有基礎(chǔ)的有佛山光電、寧波升譜光電、廈門(mén)華聯(lián)等企業(yè)。去年4月,國(guó)家科技部確定廈門(mén)、上海、大連和南昌為首批4個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)基地,今年4月深圳又成為第5個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)基地。 2003年6月17日,“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組召開(kāi)了第一次電視電話會(huì)議。隨著移動(dòng)應(yīng)用趨于飽和,高亮度發(fā)光二極管的增長(zhǎng)速度在未來(lái)幾年會(huì)放緩。不過(guò)它在標(biāo)志、信號(hào)以及汽車等領(lǐng)域會(huì)穩(wěn)健增長(zhǎng),會(huì)占有13%的市場(chǎng)。LED應(yīng)用市場(chǎng)的規(guī)模,2004年全球超過(guò)120億美元;2010年全球?qū)⑦_(dá)到500億美元,中國(guó)將達(dá)到600億元人民幣。尤其點(diǎn)陣、大顯示屏的溫升對(duì)LED的可靠性、穩(wěn)定性影響更為顯著。電流增大,發(fā)光亮度也近似增大。剩下的就轉(zhuǎn)化為熱能,使結(jié)溫升高。、LED電氣特性電流控制型器件,負(fù)載特性類似PN結(jié)的UI曲線,正向?qū)妷旱臉O小變化會(huì)引起正向電流的很大變化(指數(shù)級(jí)別),反向漏電流很小,有反向擊穿電壓。而組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積,就是整個(gè)組件的發(fā)光效果,也就是組件的外部量子效率。、LED發(fā)光效率一般稱為組件的外部量子效率,其為組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積。 LED工作原理、LED發(fā)光機(jī)理PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢(shì)壘,當(dāng)加正向偏置電壓時(shí)勢(shì)壘下降,P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U(kuò)散。由于LED體積小、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng),LED燈具抗震動(dòng)性好且小,可以提高汽車有限空間的利用率,尤其是在節(jié)能問(wèn)題上,LED成為前照燈新光源的不二之選。2概 述 LED的發(fā)明發(fā)明LED的是Nick Holyak JR, LED的學(xué)理名稱是正式發(fā)光二極體,是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件,固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料,透過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂封裝,在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn),直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。關(guān)鍵字:效率 開(kāi)關(guān) PFC PWM 驅(qū)動(dòng)AbstractThis paper summarizes the principle of invention, LED lighting, LED to the application situation at home and abroad, the three drivers LED resistance and capacitance stepdown type: driver, constant pressure, flow switch drive discussed in detail, and the design of a UC3842 LED efficiency constantcurrent PWM switch power, using fixed frequency UC3842 pulse width modulation patterns, controllable consists of eight feet, LED by current UC3842 is switch power control PWM integrated circuits. The main features are embedded integrated circuits, low voltage circuit owe the lock, stable internal starting current, voltage source current benchmark pushpull output, working frequency to 500kHz. This design UC3842 a PWM switch power, the power and the constant pressure, transverse drive features. Efficiency can reach more than 80%, very suitable for LED lighting applications, full of leds luminous efficiency, long life, etc.Key words: efficiency switch PFC PWM drive1引言LED 這幾年發(fā)展較快,在大功率照明市場(chǎng)使用LED 越來(lái)越變?yōu)榭赡?,雖說(shuō)還不是特別成熟,最少是廣眾關(guān)心的話題之一,照明未來(lái)被LED 光源取代將無(wú)可置疑。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄摘要 4Abstract 51引言 62概 述 6 LED的發(fā)明 6 LED工作原理 LED發(fā)光機(jī)理 LED發(fā)光效率 LED電氣特性 LED光學(xué)特性 LED熱學(xué)特性 LED壽命 83 LED照明應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 8: 8 LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 9 104 LED的驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)介及特點(diǎn) 12 阻容降壓式原理及電路 12 電路原理 12 設(shè)計(jì)原則 13 13 開(kāi)關(guān)式 1開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理 1開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路 14 15 PFC電路原理 19 PFC的定義 19 PFC 的分類 20 PFC主電路原理圖 205 高效率恒流PWM開(kāi)關(guān)電源 21 UC3842的主要性能特點(diǎn) 215.2 UC3842工作原理 22 PWM 22 DC/DC轉(zhuǎn)換器 23 電流型PWM 23 啟動(dòng)電路 25 反饋電路 26 整流濾波電路 27 并聯(lián)整流二極管減小尖峰電壓 276 總結(jié) 28主要參考文獻(xiàn) 29致謝 31摘要本文概述了LED的發(fā)明、工作原理、LED照明應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,對(duì)LED的三種驅(qū)動(dòng)方式:阻容降壓式驅(qū)動(dòng)、恒壓、恒流式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了較詳細(xì)的討論,并且用UC3842設(shè)計(jì)了一款LED高效率恒流PWM開(kāi)關(guān)電源, UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式,共有8 個(gè)引腳,UC3842是開(kāi)關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路。效率可達(dá)80%以上,非常適合LED照明應(yīng)用,充分發(fā)揮LED的發(fā)光效率高,壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。本文主要概述LED的驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)介及特點(diǎn),用UC3842設(shè)計(jì)一款LED驅(qū)動(dòng)電源及對(duì)其進(jìn)行分析。近年來(lái),世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開(kāi)了激烈的技術(shù)競(jìng)賽.在業(yè)界有人稱LED光源為長(zhǎng)壽燈,意為永不熄滅的燈?;馃岬腖ED議題成為舉世焦點(diǎn),那麼最早發(fā)明LED的人又是誰(shuí)呢?很多人也許還不知道,在1962年發(fā)明LED的Nick Holonyak Jr.,他當(dāng)時(shí)只是美國(guó)大廠通用電氣公司(General Electric Company,GE,又稱為奇異)的一名普通研究人員,打造出了第一顆紅光LED,而且他還認(rèn)為未來(lái)能夠發(fā)出其他波長(zhǎng)的光,意味著LED將有很多種不同的顏色光,未來(lái)白炙燈一定會(huì)被LED取代掉。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。因此,關(guān)于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結(jié)構(gòu)、組件及封裝材料的折射率差及組件結(jié)構(gòu)的散射特性等。目前的方法主要是:晶粒外型的改變——TIP結(jié)構(gòu),表面粗化技術(shù)。LED消耗功率 ,一部分轉(zhuǎn)化為光能,這是我們需要的。LED發(fā)光亮度L與正向電流I近似成比例:K=L/I,K為比例系數(shù)。若環(huán)境溫度較高,LED的主波長(zhǎng)就會(huì)紅移,亮度會(huì)下降,發(fā)光均勻性、一致性變差。在衡量LED的壽命時(shí),僅僅以燈的損壞來(lái)作為L(zhǎng)ED壽命的終點(diǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)該以LED的光衰減百分比來(lái)規(guī)定LED的壽命,比如35%,這樣更有意義3 LED照明應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀:半導(dǎo)體燈作為典型的綠色照明光源,孕育出誘人的市場(chǎng)前景。斯蒂爾表示,占了58%的市場(chǎng),比2003年增長(zhǎng)了7個(gè)百分點(diǎn)。 另外,白光發(fā)光二極管在手持應(yīng)用的全色彩顯示背光的滲透率已經(jīng)達(dá)到75%。 2003年3月,隨著大連方大集團(tuán)“大功率高亮度半導(dǎo)體芯片”等我國(guó)“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃“半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)”重大項(xiàng)目的正式立項(xiàng),國(guó)家半導(dǎo)體照明工程已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推進(jìn)階段。 接著又批準(zhǔn)建立上海、廈門(mén)、大連、南昌四個(gè)半導(dǎo)體照明基地。國(guó)內(nèi)近年許多高校、研究所和企業(yè)在發(fā)光材料器件結(jié)構(gòu)封裝方式等方面做了大量的研究開(kāi)發(fā)工作,目前功率LED器件光通量已能達(dá)到25-30lm/瓦。 LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)目前,全球有近200家公司和300多所大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)從事氮化鎵基LED的材料生長(zhǎng)、器件制作工藝和相關(guān)裝備制造的研究和開(kāi)發(fā)工作,居于領(lǐng)先水平的公司主要有日本的Nichia、Toyota Gosei、索尼、三洋、美國(guó)的Cree Lumileds,歐洲的Osram、菲利普、中國(guó)臺(tái)灣的芯片廠家主要有國(guó)聯(lián)、晶元、光磊、廣鎵、燦元、連威等,封裝方面主要有億光電子、鼎元光電、佰鴻工業(yè)等。 面對(duì)半導(dǎo)體照明將要形成的巨大市場(chǎng)