【導(dǎo)讀】作為一種新型的光源，白光LED更具有無污染、長壽。命、耐震動和抗沖擊的鮮明特點。雖然白光LED的發(fā)光效率正逐步提高，但是LED燈配套的驅(qū)動器性能。不佳，故障率高，成為了LED推廣應(yīng)用的瓶頸。本文介紹了一種照明用LED高效驅(qū)動電路的設(shè)計方法。本設(shè)計采用單獨的驅(qū)動電路。通過脈寬調(diào)制方式來調(diào)節(jié)LED燈的亮度；采用開關(guān)電源供電方式，輸入電。壓范圍廣、抗干擾性好、驅(qū)動效率高，保證了該驅(qū)動板在不同場合、不同區(qū)域都能正常使用。

　　

【正文】 電壓的差異。采用串聯(lián)方式連接可保證其電流相同，因此所有白光 LED的亮度都是一致的。 ② 并聯(lián)。大多數(shù)并聯(lián)白光 LED 都采用恒壓或恒流白光 LED 驅(qū)動器，而驅(qū)動器的采用取決于具體的應(yīng)用要求。在恒壓拓撲中驅(qū)動并聯(lián)白光 LED非常簡單，驅(qū)動器可以是開環(huán)電壓輸出的開關(guān)式 DC/DC穩(wěn)壓變換器。每只白光 LED都有一個串行連接的限流電阻，用來設(shè)置電流值并匹配各只白光 LED之間的電流。采用具有高限流電阻值的恒壓驅(qū)動器，可以獲得良好的電流匹配，但其負面作用是影響效率。相反，較低的限流電阻值將提供較高的效率，但白光 LED的電流（亮度）匹配效果較差。 第一代恒流驅(qū)動器是帶有整流功能的電荷泵，這些器件使用限流電阻來 檢測白光 LED電流。利用檢測到的電流來調(diào)節(jié)第一只白光 LED的正向工作電流，余下白光 LED的限流電阻的電流會與第一只白光 LED的電流進行匹配。由于白光 LED之間的正向電壓各不相同，因此電流匹配的精度非常有限。需要精確電流匹配的應(yīng)用（如彩色 LCD顯示等），可以使用內(nèi)部匹配恒流 LED驅(qū)動器。這些驅(qū)動器可在白光 LED之間提供精確的電流匹配，而無需考慮其正向電壓。 白光 LED需要的正向電壓相對較高。最新的技術(shù)趨勢是將白光 LED的正向電壓降低至 3V 以下。因單個鋰離子電池的電壓范圍為 ~，其標(biāo)稱電壓值 為 ，如果白光 LED的正向電壓低于 3V，電池即可直接驅(qū)動白光 LED電路（無需升壓），從而減少部件數(shù)量和降低成本。 與傳統(tǒng)白光 LED驅(qū)動器不同，如今的白光 LED驅(qū)動器采用了主動匹配技術(shù)，為實現(xiàn)白光 LED亮度恒定，由內(nèi)置的數(shù)字、模擬和 PWM控制單元對白光 LED的亮度進行調(diào)節(jié)。飛兆半導(dǎo)體 最新的 FAN5608系列 LED驅(qū)動器整合了所有的亮度控制方式（數(shù)字、模擬、 PWM），并支持特殊配置方案，容許兩個恒流源驅(qū)動多個白光 LED串，每串 LED都具有獨立的亮度控制，可以在兩個白光 LED串上連接 4只串聯(lián)白光 LED，從 而滿足驅(qū)動 8只白光 LED的要求 。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣 電子工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 第四章 LED驅(qū)動電路設(shè)計 芯片 LM3402/LM3402HV電路性能 LM/340 LM3402HV是一款 由可控電流源衍生的降壓型穩(wěn)壓器，設(shè)計該器件來驅(qū)動串聯(lián)的大功率、高亮度發(fā)光二極管串。當(dāng)使用 LM3402時，可以接受范圍在 642V的輸入電壓，當(dāng)使用引腳兼容的 LM3402HV時，輸入電壓的上限可達到 75V。按照需要對變換器的輸出電壓進行調(diào)節(jié)，以維持通過 LED陣列的恒定電流水平。 LM3402/LM3402HV是一款真正的降壓型穩(wěn)壓器， 其輸出電壓范圍沖 Vo（ min）為 200mV（參考電壓）擴展到由最小關(guān)斷時間（典型值 300ns）決定 Vo9（ max）。只要 LED陣列的組合電壓不超過 Vo（ max），則電路保持任意數(shù)量的 LED中的調(diào)節(jié)電流不變。 采用 LM3402 設(shè)計驅(qū)動單個 LED，可提供 350mA 的恒定電流，其電壓約 (使用 InCaN技術(shù)的白光、藍光和綠光 LED的典型值 )。當(dāng)采用 24V輸入供電時，會維持 LED的平均電流 If在 340mA350mA范圍內(nèi)，紋波電流 Δ if不會超過 70mA頂峰值。在輸入電壓 642V的范圍內(nèi)，開關(guān)頻率為 590kHz610kHz。 采用 LM3402HV 設(shè)計的驅(qū)動電路，可以為電壓約為 的單個 LED 提供 350mA 的恒定電流。采用48V 輸入電壓供電時，維持 LED的平均電流 If在 345mA到 355mA范圍以內(nèi)，紋波電流將不會超過 70mA頂峰值。在輸入電壓 6— 75V的范圍內(nèi)，開關(guān)頻率為 240kHz260kHz。 LED陣列的電流 Iled為 350mA，是許多 1W功率 LED的典型值，為了調(diào)節(jié)該值，電流設(shè)定電子 Rsns值根據(jù)計算 Tsns=220ns。 為能承受 LED電流引起的功耗，應(yīng)將該電阻功率容量取額定值，為了調(diào) 節(jié)該值。例如，為設(shè)定 350mA的 LED電流，最接近 5%誤差的電阻為 。穩(wěn)定狀態(tài)下該電阻將消耗 69mW，表明設(shè)和采用 1/8W額定功耗的電阻。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣 電子工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 18 PWM調(diào)光 DDIM1端口為脈沖寬度調(diào)節(jié)（ PWM）信號提供輸入端，可對 LED陣列進行調(diào)光。為了對 LM3402/LM3402HV 進行完全賦能和止能， PWM信號的最大邏輯低電平應(yīng)為 ，最小邏輯高電平為 。最大的 PWM調(diào)光頻率應(yīng)至少比 LM3402/LM3402HV的開關(guān)頻率第一個數(shù)量級。 DIM1的邏輯是正向的，因此當(dāng) DIM1端口為高電平時， LM3402/LM3402HV會輸出穩(wěn)定的店里；當(dāng) DIM1的端口為低電平時，禁止任何電流輸出。鏈接 DIM 到一個固定的邏輯低電平會禁止輸出， DIM 引腳處于開路狀態(tài)時，對 LM3402/LM3402HV進行賦能。 DIM1功能僅禁止功率 NFET， IC內(nèi)其他電路單元任然工作，由此可將變換器的響應(yīng)時間降到最低。通過將 DIM2連接到可選 NFET Q1的柵極， DIM2為 PWM調(diào)光提供了第二種方法，在標(biāo)準設(shè)計上沒有列出 Q1，所以必須為執(zhí)行 DIM2的功能添加 Q1。 Q1提供 LED電流的分流路徑，這種小型 NFET的開啟和關(guān)閉比 LM3402/LM3402HV啟閉內(nèi)置的 NFET更加迅速，從而為更高頻率和更高精度的 PWM調(diào)光信號提供更快的響應(yīng)時間。該方法所取的折中就是，當(dāng) LED關(guān)閉會有滿幅電流通過 Q1，從而導(dǎo)致較低的效果。 DIM2的邏輯是反相的，因此當(dāng) DIM2為低電平時， LM3402/LM3402HV會輸出穩(wěn)定的電流。當(dāng) DIM2為高電平時，則禁止電流輸出。將 DIM2連接一個固定邏輯高電平則關(guān)閉 LED，但不會關(guān)閉 LM3402/LM3402HV。 輸出開路 將 OFF端口接地，從而將 LM3402/LM3402HV置于一個低功率關(guān)機狀態(tài) （典型值為 90υ A），在正常工作期間，該端口應(yīng)始終保持在開路狀態(tài)。 將 DIM端口懸浮或者接至邏輯高電平，一旦輸入到 6V時， LM3402/LM3402HV就開始工作。在輸入供電但輸出未連接任何 LED 陣列的情況下，輸出電壓將會上升到和輸入電壓相等。電路的額定輸出為 50V（ LM3402）或 100V（ LM3402HV），此時器件不會受到損壞，然而在穩(wěn)定狀態(tài)下，輸出電壓高于 LED 陣列的預(yù)期電壓時，則不要連接任何 LED陣列。還有一種方法就是在位置 Z1和 RZ處放置齊納二極管和齊納限流電阻，在輸出 Z1處的一個意外開路將會使 電路進入反向偏置，并迫使 CS引腳電壓上位拉至等于輸出電壓。一個內(nèi)置的比較器監(jiān)測 CS引腳電壓，在該情況下會禁止內(nèi)置的 NFET和輸入電壓源上的熱應(yīng)力。基于 LM3402驅(qū)動 LED電路如下圖 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣 電子工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣 電子工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 20 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的 白光 LED燈驅(qū)動電路 ，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè) 能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準，各種管道的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟的角度對設(shè)計有了新的認識也對自己提出了新的要求 . 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了 無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心， 雖然 我采用了一 個 的 簡單的驅(qū)動電路， 他們有著很多 地方 但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如我的設(shè)計 LED燈驅(qū)動電源 就有很大的不足，在這個能源緊缺節(jié)能被高度重視的社會中，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問 題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國的四化服務(wù) 。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣 電子工程 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 參考文獻 [1] 王成安 .電子技術(shù)基礎(chǔ)技能綜合訓(xùn)練 .北京：民郵電出版社， 2021 [2] 王霖，錢可元，羅毅 .新型 LED航標(biāo)燈光學(xué)系統(tǒng) [J].光電工程， 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