【正文】
另一類是由電子設備產生并經電源線傳導出去的噪聲。比如PWM控制電路,隔離、驅動電路所需要的電源。而且這種電路都有完善的保護措施,屬于高可靠性電源。最主要的是在主電路方面要達到穩(wěn)定恒流,輔助電路的反饋和濾波都要保證電路輸出的電流是恒定的,保證驅動LED燈組的需要。 (7)IV特性:發(fā)光二極管的電壓與電流的關系可用圖24表示。中垂線(法線)AO的坐標為相對發(fā)光強度(即發(fā)光強度與最大發(fā)光強度的之比)。只有單色光才有λ0波長。(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。LED要成為未來照明的主流光源,就一定要朝著大流明方向發(fā)展,其成本才有可能降低,市場才有可能突破。 市面上的單體LED光源的功率一般在5W以下,很少有大功率的LED光源,這是LED在照明領域發(fā)展的一個阻礙。LED的發(fā)熱量低,并能精確控制光型及發(fā)光角度,光色柔和。(4) 結構牢固。其發(fā)光效率比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%~90%。LED在工作時需外加電源,外加的電能也是由這兩個正、負電極加入到半導體二極管內。目前LED驅動電路發(fā)展的主要趨勢有:,利用集成電路技術將每顆LED的輸入電流控制在最佳電流值,使得LED能獲得穩(wěn)定的電流,并產生最高的輸出光通量。LED用作固體照明器件的經濟性顯著,且有利于環(huán)保,正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈,世界增長率在20%以上,美、日、歐、中國(包括臺灣和香港地區(qū))均推出了半導體照明計劃。遠高于白熾燈和日光燈,此外LED燈珠壽命可長達十萬小時,并且綠色無污染。s work, study and living conditions quality. LED lighting has bee a development prospects and influence of a hightech products. We designed LED drive power, it is necessary that LED current, voltage characteristics, the LED and LED manufacturers with different specifications, current and voltage characteristics are different. Therefore, the design of the drive power given strict requirements. According to LED current, voltage characteristics, the current source LED driver is ideal drive. Constant current source drive mode, LED current will not be too high voltage, ambient temperature changes and the impact of discrete LED parameters, so that it can maintain the current constant, give full play to the excellent characteristics of LED. In this thesis, through the design of a constant current drive power to drive the LED. Through a variety of electronic ponents and electronic circuit constant current power supply, to meet the design requirements. Keywords : LED, high efficiency, constant current source driver 第1章 緒 言 課題背景近幾年,我國政府在新能源開發(fā)、環(huán)境保護和資源節(jié)約方面相繼出臺了一系列方針政策和法律法規(guī),實施了“金太陽”、“綠色照明”等一批重點工程,收到了較大成效。LED照明現(xiàn)已成為具有發(fā)展前景和影響力的一項高新技術產品。我們設計LED驅動電源時,有必要知道LED電流、電壓特性,由于LED的生產廠家及LED規(guī)格不同,電流、電壓特性均有差異。LED 由于光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,屬于典型的綠色照明光源,采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明產品,可以提高人們的工作、學習、生活的條件與質量。LED照明具備的這些優(yōu)點決定了其應用前景是非常廣闊的。LED產業(yè)不斷涌現(xiàn)新技術、新產品、新應用,呈現(xiàn)了朝陽工業(yè)欣欣向榮的景象。LED驅動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制LED電流的大小。LED在內部結構上有和半導體二極管相似的p區(qū)和n區(qū),p區(qū)和n區(qū)相交的界面形成pn結。預計幾年后,白光LED的發(fā)光效率有可能達到150~200 lm遠遠超過了現(xiàn)在其它照明光源的發(fā)光效率。 LED利用固態(tài)半導體芯片將電能轉化為光能,外加環(huán)氧樹脂封裝,體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉淀、光衰等缺點,可承受高強度機械沖擊。(7) 快速響應。(2) 需要嚴格控制溫度。 LED的發(fā)光原理及主要參數(shù) LED的發(fā)光原理發(fā)光二極管是由ⅢⅣ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAs(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是pn結。超過此值可損壞二極管。波長λ(nm)圖 22 LED光波長分布圖 (2)發(fā)光強度IV:發(fā)光二極管的發(fā)光強度通常是指法線(對圓柱形發(fā)光管是指其軸線)方向上的發(fā)光強度。顯然,法線方向上的相對發(fā)光強度為1,離開法線方向的角度越大,相對發(fā)光強度越小。在正向電壓正小于某一值(叫閾值)時,電流極小,不發(fā)光。因此,電路設計時最好采用恒流源驅動。電路設計的總體框圖如圖31所示。輸出平滑電 路 EMI濾波電路整流橋電路DC/AC變換電路 LED燈源陣 列 220V交流 輔 助 電 路 隔離、驅動電路 PWM控制電 路 電壓反饋 圖31 總體框圖PWM控制電路:在輸入電壓、內部參數(shù)及外接負載變化的情況下,控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環(huán)反饋,調節(jié)集成電路內部開關器件的導通脈沖寬度,使得輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定。這表明噪聲屬于雙向干擾信號,電子設備既是噪聲干擾的對象,又是一個噪聲源。L對串模干擾不起作用,但當出現(xiàn)共模干擾時,由于兩個線圈的磁通方向相同,經過耦合后總電感量迅速增大,因此對共模信號呈現(xiàn)很大的感抗,使之不易通過,故稱作共模扼流圈。C1~C4的耐壓值均為630VDC或250VAC。 整流橋電路的設計 (1)整流橋的導通時間與選通特性 50Hz交流電壓經過全波整流后變成脈動直流電壓u1,再通過輸入濾波電容得到直流高壓U1。)。它具有體積小、使用方便、各整流管的參數(shù)一致性好等優(yōu)點,可廣泛用于LED驅動電路的整流電路。辟如可選1N4007(1A/1000V)、1N5408(3A/1000V)型塑封整流管。 (1)輸入濾波電容器容量的選擇 為降低整流濾波器的輸出紋波,輸入濾波電容器的容量CI必須選的合適。 設交流電壓u的最小值為umin。圖 37 DC/AC變換電路開關管SS2選用MOSFET,因為它是電壓驅動全控制器件,具有驅動電路簡單、驅動功率小、開關速度快及安全工作區(qū)大等優(yōu)點。輸出平滑電路如圖38所示。主電路圖如圖39所示。當LED的一致性差別較大時,分配在不同的LED兩端的電壓不同,通過每只LED的電流相同,LED的亮度一致。但由于LED的VF 值存在一個變化范圍,各LED之間的壓差會隨之變化,對亮度的均勻性有一定的影響。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED,當斷開某一只LED時,分配在余下LED中的電流不大,不至于影響余下LED的正常工作。大電流通過損壞的這串LED后,由于通過的電流較大,多表現(xiàn)為斷路。多個LED接頭;恒壓驅動時可靠性低;需要考慮各個LED電流的匹配;串聯(lián)連接電路簡單,連接方便;各個LED電流相同,亮度一致;僅有兩個LED接頭;恒流驅動時可靠性高。驅動LED燈組可在轉換器中增加小型而低廉的額外電路以克服負載調節(jié)和無負載狀態(tài)下的問題。振蕩器還設有外同步輸入端(腳3)。D PWM 信號產生及分相電路: 比較器的反相端接誤差放大器的輸出信號Ue,而振蕩器的輸出信號Uc則加到比較器的同相輸入端,比較器的輸出信號為PWM 信號,該信號經鎖存器鎖存,分相電路由二進制計數(shù)器和兩個或非門構成,其輸入信號為振蕩器的時鐘信號,并用時鐘信號的前沿觸發(fā),輸出為頻率減半的互補方波,這些方波和PWM 信號輸入到或非門邏輯電路。工作過程如圖43所示。IR2110的引腳排列圖如圖45(a)所示,內部功能原理圖如圖45(b)所示。輸出端設有對功率電源VCC的欠壓保護,當小于8.2 V時,封鎖驅動輸出。芯片還有一個封鎖兩路輸出的保護端SD,在SD輸入高電平時,兩路輸出均被封鎖。圖 46 光電耦合器基本工作電路圖當輸入端加上電壓GB1時,電流I1流過發(fā)光二級管使其發(fā)光。才能夠正常工作,一般采用小容量電容,以提高充電電壓。電源的輸入短路保護直接在EMI濾波電路前端串接一個熔斷器即可。 (5)電路參數(shù)的計算和整定都是以較有影響力的文獻為依據(jù)和參考,可靠性和可行性都很高。最后,我要感謝擔任我論文評審和評閱的各位老師,謝謝他們提出的寶貴意見和建議。如何將所學知識靈活運用到實際問題中,是我們在畢業(yè)設計中必須要掌握的技能,以使我們能夠適應畢業(yè)后工作的需要,它是我們今后走向工作的一個過渡。致 謝經過半年的努力,本次畢業(yè)設計已經接近尾聲,作為一個本科畢業(yè)生,由于經驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導師的督促指導,以及一起工作的同學們的支持,想要完成這個設計還是有一定困難的。只能在理論上給以論證和說明。. 欠壓保護電路欠壓保護電路如圖48所示,它監(jiān)測電路的電壓狀況,如