【正文】 .................... 11 功率因數(shù)的定義 .......................................... 11 功率因數(shù)和 THD 的關(guān)系 .................................... 12 功率因數(shù)校正方法 ......................................... 12 DC/DC 變換 ..................................................... 13 反激式變換器 .................................................. 13 第 4 章 LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì) .................................................. 15 L6561 ......................................................... 15 L6561 簡(jiǎn)介 ............................................... 15 L6561 引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) ..................................... 15 L6561 反激式電源設(shè)計(jì) ..................................... 18 AX2021 ........................................................ 18 AX2021 簡(jiǎn)介 .............................................. 18 AX2021 工作原理 .......................................... 19 AX2021 構(gòu)成的 LED 驅(qū)動(dòng)電路 ................................ 20 第 5 章 智能調(diào)光系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................... 22 總體方案 ...................................................... 22 STC12C5620AD 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ........................................ 22 主要特性 ................................................ 22 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 VII 頁(yè) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................ 22 單片機(jī)最小系統(tǒng)及 PWM 設(shè)計(jì) ...................................... 24 串口設(shè)計(jì) ...................................................... 24 人體感應(yīng)設(shè)計(jì) .................................................. 25 BISS0001 簡(jiǎn)介 ............................................ 25 BISS0001 工作原理 ........................................ 26 人體紅外傳感器 .......................................... 27 光照檢測(cè)設(shè)計(jì) .................................................. 28 光敏電阻簡(jiǎn)介 ............................................ 28 檢測(cè)電路 ................................................ 28 無(wú)線發(fā)射接收設(shè)計(jì) .............................................. 29 JF24D 簡(jiǎn)介 ............................................... 29 JF24D 接口電路 ........................................... 31 第 6 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................... 32 軟件系統(tǒng)功能 .................................................. 32 主程序 ........................................................ 32 光照采集 ...................................................... 33 PWM 實(shí)現(xiàn) ....................................................... 34 無(wú)線遙控 ...................................................... 35 第 7 章 系統(tǒng)測(cè)試 ....................................................... 37 30W 可調(diào)光 LED實(shí)物圖 ........................................... 37 電源轉(zhuǎn)換效率 .................................................. 37 輸入交流電壓及電流波形 ........................................ 38 MOSFET 開(kāi)關(guān)管管柵極驅(qū)動(dòng)電壓波形及漏極電壓波形 .................. 38 高頻變壓器次級(jí)整流二極管正極電壓波形 和輸出電壓波形 ............. 39 結(jié) 論 ................................................................. 41 致 謝 ................................................................. 42 參考文獻(xiàn) .............................................................. 43 附錄一： PCB 圖 ......................................................... 44 附錄二：實(shí)物模塊圖 .................................................... 45 附錄三：?jiǎn)纹瑱C(jī)源碼 .................................................... 48 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 第 1 章 緒 論 課題背景及意義 在 21 世紀(jì)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和人口的迅速增加，人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大。 （ 5）撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。所以節(jié)約能源和開(kāi)發(fā)新能源顯得更加重要。整個(gè)系統(tǒng)能夠接收無(wú)線信號(hào)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)光，可根據(jù)人體的紅外信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)功能。 LED作為一種新型的光源，以其環(huán)保、節(jié)能、效率高等特點(diǎn)，逐漸受到人 們的親睞。 很多國(guó)家相繼 推出自己的 投資計(jì)劃 。 在開(kāi)發(fā)的 LED驅(qū)動(dòng)器中，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該具有效率高，過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，體積小，易安裝等特點(diǎn) 。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 為了使 LED 更充分的體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)所在 ， 把 調(diào)光技術(shù)應(yīng)用 在 LED 照明中 可以大大提高 節(jié)能效果。 這些公司都有自己的專利技術(shù)但他們都是在自己內(nèi)部使用 ，只銷售產(chǎn)品，不轉(zhuǎn)讓技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)的LED 大屏幕供應(yīng)主要是由國(guó)內(nèi)的廠家生產(chǎn)，幾乎覆蓋了整個(gè)市場(chǎng)。 ，主要包括以下三個(gè)方面： PWM（ Pulse Width Modulayion Dimming） 調(diào)光技術(shù)的實(shí)現(xiàn)：通過(guò)改變 PWM 的占空比，調(diào)節(jié) LED 驅(qū)動(dòng)器的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn) LED 亮度的調(diào)節(jié)。 由于 空穴帶正 電荷 ，電子帶負(fù) 電荷 ，兩種載流子會(huì)在交界面復(fù)合，一個(gè)空間電荷區(qū)在交界面兩側(cè)形成，其電場(chǎng)方向由 N 指向 P，這就是 PN 結(jié) 。段 ）。 V0 時(shí) PN結(jié)痂反偏壓； GaP LED 的反向漏電流RI(V=5V)為 0A GaN LED 的反向漏電流RI(V=5V)為 10μ A。 LED 是一種固態(tài)冷光源，大部分釋放的能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光， LED照明的發(fā)光效率可達(dá)到 50? 200lm/W，普通白熾燈僅有 12? 24lm/ W，熒光燈 50?70lm/ W，在相同的發(fā)光效率 下 ,LED 耗電量?jī)H為日光燈的 1/3，白熾燈的 1/10。 LED照明燈不含汞、氙、鉛等有害元 素，不污染環(huán)境，同時(shí)降低了棄置成本。 （ 2） 背光源部分： 現(xiàn)在市場(chǎng)上的智能手機(jī)基本上都是 LED 背光源，液晶電視的背光源絕大部分也使用 LED 背光源，從這里可以看出 LED的市場(chǎng)非常龐大。此外采用恒壓驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法為 LED提供恒定的電流，盡管利用限流電阻可分別設(shè)定每個(gè) LED燈串的工作電流值，但限流電阻 R會(huì)造成功耗。其中數(shù)字調(diào)光是微控制器通過(guò)單線借口、 2IC、 SMBus、 SPI 等串行借口給 LED 驅(qū)動(dòng)器發(fā)出數(shù)字信號(hào)，來(lái)調(diào)節(jié) LED 照明燈亮度 ，可實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)調(diào)光。但 LED 也存在以下缺點(diǎn)： （ 1） 容易發(fā)生色偏，因?yàn)?LED 的色譜由 LED 電流決定。 。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) TRIAC 調(diào)光 TRIAC 即三端雙向可控硅，常用在傳統(tǒng)的白熾燈調(diào)光技術(shù)中 ，其電路如圖 25 所示。但由于 TRIAC 調(diào)光工作在斬波方式，調(diào)光器無(wú)法實(shí)現(xiàn)正玄波電壓輸出，因此會(huì)出現(xiàn)大量的諧波，造成電磁干擾。 定義功率因數(shù)為有功功率與視在功率的比值，如下式所示： 1 1 1c osRRUIPPF S U I ??? (31) 在開(kāi)關(guān)電源等 AC/DC 變換電路中，可以認(rèn)為輸入電壓為正弦波，而輸入電流是非正弦波，其有效值為 n2 2 2 21 2 n kk = 1RI I I I I? ? ? ??????? ? ? （ 32） 由于電網(wǎng)電壓是正弦波，因此 1RUU? ，式（ 31）可以寫(xiě)成 111c os c osRIPF I ? ? ??? （ 33） 式中 n112 2 212=RIII I I I? ? ? ? ??????? (35) 式（ 33）中 ? 為畸變因數(shù)，它標(biāo)志著電流波形偏離正弦波的程度， cos? 被稱為位移因數(shù)，它標(biāo)志著基波電流與電壓的相位大小。 隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展， APFC 技術(shù)獲得迅速發(fā)展。其領(lǐng)域非常 廣泛。此時(shí)二次繞組的輸出電壓極性是上端位負(fù)、下端為正，使 VD截止，沒(méi)有輸出，如圖 31（ a）所示。輸出電壓可低于輸入電壓，這取決于高頻變壓器的匝數(shù)比 （ 4）反激式變換器的輸出電壓表達(dá)式為 00102 PTUU D UIL? (39) 其中， 0U / 0I 代表反激式變換器的輸出阻抗。啟動(dòng)電流低至 50μ A（典型值），電源電流僅為 4mA（典型值）。內(nèi)環(huán)反饋是將橋式整流輸出的線電壓（半周期的正弦波電壓）通過(guò) 3R 、 4R 分壓后輸入到乘法器輸入端 MULT，作為正弦波電壓基準(zhǔn)，使輸入電流能實(shí)時(shí)地跟蹤線電壓的變化。由于在 iL 回零后不存在死區(qū)時(shí)間，因此輸入電流仍是連續(xù)的，并按正弦規(guī)律跟蹤交流輸入電壓 u 的瞬時(shí)變化軌跡，從而使功率因數(shù)趨近于 1。 AX2021有以下特點(diǎn)： （ 1） 屬于降壓式 LED 驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)部 P溝道功率開(kāi)關(guān)管的通態(tài)電阻僅為 130m? 。調(diào)光頻率范圍 100Hz~50KHz