【正文】 大學(xué)四年，終生難忘。在此謹(jǐn)向顧老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！感謝許宜申老師，陶智老師和褚偉老師。參考文獻(xiàn)[1] 李農(nóng)，楊燕譯，(日)照明學(xué)會(huì)編. 照明手冊(cè)(第二版)[M]. 科學(xué)出版社，2022.[2] 方志烈. 發(fā)光二極管材料與器件的歷史、現(xiàn)狀和展望[J]. 物理學(xué)和高新技術(shù)，2022， 32(5):295~300.[3] 楊清德，康婭. LED 及其工程應(yīng)用[M] . 人民郵電出版社，2022.[4] 雷玉堂，黎慧. 未來(lái)的照明光源—白光 LED 技術(shù)及發(fā)展[J]. 光學(xué)與光電技術(shù)，2022， 1(5):33~34.[5] 應(yīng)用筆記 3070. 標(biāo)準(zhǔn)和白光 LED 的基礎(chǔ)知識(shí)與驅(qū)動(dòng)—MAX1912[OL]. $n/ appnotenumber/ 3070.[6] Luxeon Star Technical Datasheet[OL]. ， . [7] 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛(ài)華. LED 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 人民郵電出版社.[8] 王曉明，郭偉玲，等. LED—新一代照明光源[M]. 現(xiàn)代顯示，2022，(35)：15~19.[9] 葉鐘靈. 第四代光源—白色 LED[J]. 電子產(chǎn)品世界，2022(01)：28~30.[10] Mehmet Nalbant. 高亮度 LED 的高效率電流驅(qū)動(dòng)電路[J]. 電子產(chǎn)品世界， 2022(5)：101~103. [11] 周志敏. 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T與地連接，控制開(kāi)關(guān)頻率。在LED的兩端并聯(lián)一個(gè)電容，連接方式如上圖所示，以減少輸出電流紋波。ISP和ISN引腳之間連接一個(gè)采樣電阻，如果ISN共模電壓低于3V 時(shí)，或者ISP和ISN之間的電壓差大于150mV ，SR 鎖存器被復(fù)位，驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉。電路原理圖如下：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA TitleNumber RevisionSizeBDate: 21Jun2022 Sheet of File: E:\protel\ Drawn By:187k1M1k47k100k249kISP 14ISN 13FB 12PWMOUT 11GATE 10SENSE 9SHDN/UVLO6VREF1CTRL16PWM2SS4RT5 VC15GND17INT_VCC7VIN8LT3755M2M3M133uHL1Q1C11uFVIN1540V圖 43 設(shè)計(jì)電路原理圖通過(guò)外部電流采樣電阻來(lái)設(shè)定 LED 的峰值電流，LED 的峰值電流由連接在 ISP和 ISN 引腳之間的電流采樣電阻決定。如果 FB引腳電壓輸入超過(guò)LED 開(kāi)路電壓和過(guò)壓（ OV）電壓閾值， 引腳將無(wú)效并被鎖定，OPENLD直到FB引腳電壓下降到這兩個(gè)閾值以下。首先，當(dāng)FB引腳電壓減少量達(dá)到50mV以下（FB閾值電壓（）的4%）時(shí)， 引腳下拉驅(qū)動(dòng)程序被OPENLD激活。LED 電流檢測(cè)反饋與FB電壓反饋共同作用，使FB 引腳電壓不超過(guò)內(nèi)部電壓閾值，并且ISP和ISN引腳之間的電壓不會(huì)超過(guò)CTRL 引腳設(shè)置的電壓閾值。如果ISP 和ISN 之間的電壓差大于150mV（典型值） ，SR鎖存器被復(fù)位。如果誤差放大器輸出增加，開(kāi)關(guān)需要更大的電流，如果減少，需要的電流將減少。在每個(gè)振蕩周期結(jié)束時(shí)，諸如斜率補(bǔ)償?shù)葍?nèi)部信號(hào)返回他們的初始值，然后等待新的周期。和開(kāi)關(guān)電流成比例的采樣電壓（通過(guò)檢測(cè)外部SENSE和GND 輸入引腳之間的電流檢測(cè)電阻） ，與一個(gè)穩(wěn)定的斜率補(bǔ)償電壓之和，作為“開(kāi)關(guān)電流檢測(cè)”信號(hào)反饋到PWM比較器的正極。由INTV CC提供的內(nèi)部調(diào)節(jié)的7V 電源來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)低壓側(cè)外部N溝道MOSFET、GATE引腳以及PWMOUT引腳。CTRL 線(xiàn)性范圍從GND到。當(dāng)PWM為低電平時(shí)，該引腳為高阻抗，為下一個(gè)PWM電平狀態(tài)儲(chǔ)存需要的電流。 ISP：與電流反饋電阻正端連接。通過(guò)DC/DC 轉(zhuǎn)換器，（額定） 。PWMOUT： PWM信號(hào)的緩沖輸出。 SENSE：控制回路的電流檢測(cè)引腳。 的旁路電容。不能讓RT 引腳開(kāi)路。該引腳有一個(gè)10μA（典型）的上拉電流源。該引腳可用于報(bào)告LED的開(kāi)路ONLD故障。如果不使用，則連接到INTV CC引腳?？梢蕴峁└哌_(dá) 100μA的電流。其固定頻率、電流模式架構(gòu)允許在寬電源和輸出電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。頻率調(diào)節(jié)引腳允許用戶(hù)在 100kHz 至 1MHz 范圍內(nèi)對(duì)頻率編程，從而優(yōu)化了效率，同時(shí)最大限度地減小外部組件的尺寸并降低成本。 至 40V 的輸入電壓范圍使其適用于多種應(yīng)用，如汽車(chē)等蓄電池供電、太陽(yáng)能供電、工業(yè)和建筑照明。與電壓模式控制相比，電流模式控制改善了環(huán)路動(dòng)態(tài)特性并提供逐周期限流，從而向 LED 提供恒定電流。第四章 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 大功率 LED 驅(qū)動(dòng)芯片的比較使用 LED 的新型照明設(shè)計(jì)一般都比白熾燈設(shè)計(jì)昂貴，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，必須用更高效率的發(fā)光來(lái)極大地降低耗電成本。(3) 回路穩(wěn)定性好，負(fù)載響應(yīng)快。在電流控制型 DC/DC 變換器中，由于內(nèi)環(huán)采用了直接的電感電流峰值限制，可以及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)功率開(kāi)關(guān)管和電感上的瞬態(tài)電流，自然形成了對(duì)每個(gè)周期內(nèi)峰值電流脈沖檢測(cè)電路。這可直觀的從電路的工作原理中分析出來(lái)：電源輸入電壓的變化，必然會(huì)引起周期初始電流上升的斜率的變化，如電壓升高，則電流增長(zhǎng)變快，反之則變慢，但是只要電流脈沖幅值達(dá)到預(yù)定的幅度，電流控制回路就動(dòng)作，使得脈沖寬度發(fā)生改變，保證輸出電壓的穩(wěn)定。由此可總結(jié)出，無(wú)論輸入電壓 VDC 如何波動(dòng)，電流控制模式同樣也能通過(guò)改變開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間 Ton（也就是改變了占空比） ，使得最終的輸出電壓維持在 Vo =Vref(1+R2 /R1)。圖 34 為 PWM 峰值電流控制模式的原理框圖。電流控制模式可以分為峰值電流模式控制（PCM: Peak Current Mode）和平均電流模式控制（ACM: Average Current Mode） ，ACM 是在 PCM 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，通常情況下電流控制模式所說(shuō)的就是峰值電流控制模式。因此，僅用電壓采樣的方法穩(wěn)壓，響應(yīng)速度慢，穩(wěn)定性差，甚至在大信號(hào)時(shí)產(chǎn)生振蕩，從而損壞功率器件。因電感電流上升ronT+和下降的絕對(duì)值相等，則 ，化簡(jiǎn)得 。以上討論的 Buck 變換器的工作過(guò)程是基于穩(wěn)定工作時(shí)電感上的電流在下降的過(guò)程中沒(méi)有下降到 0，也就是 I10，我們稱(chēng)這種模式為連續(xù)工作模式，如圖 32 中所示。Q1 關(guān)斷結(jié)束后，電感上的電流降低到D1O(V+)dI=tLI1。圖 32 Buck 變換器連續(xù)工作模式下各節(jié)點(diǎn)波形 在每個(gè)周期開(kāi)始時(shí)，電感 L 上的初始電流為 I1，Q1 由控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)后導(dǎo)通，二極管反偏截止，加在 L 上的電壓的大小為 VDCVo，由于電感兩端的電壓恒定，所以流過(guò)電感的電流線(xiàn)性上升到 I2，其斜率為 。 LC 濾波器接在 V1 和 Vo 之間它使輸出點(diǎn) Vo 成為幅值等于 V DC*Ton/T 的無(wú)尖鋒無(wú)紋波的直流電壓。其中開(kāi)關(guān)器件 Q1 與直流輸入電壓 VDC 直接相連。下面分別介紹電壓控制模式和電流控制模式的原理和特點(diǎn) [16][17][18]。通過(guò)控制 LED 的峰值電流及其導(dǎo)通占空比，來(lái)調(diào)節(jié) LED 的平均電流，以達(dá)到LED 亮度調(diào)節(jié)的目的。采用 Boost 可以實(shí)現(xiàn)高于輸入電源電壓的輸出幅值。開(kāi)關(guān)電源作為能量變換中效率最高的一種方式，特別適用于大功率LED 的亮度控制。但它的主要缺點(diǎn)是只能提供有限的輸出電壓范圍，大多數(shù)充電泵電路的輸出電壓增益為輸入電壓的 1，3/2 ，或 2 倍。但是由于功率三極管或 MOSFET 管都有一個(gè)飽和導(dǎo)通電壓，因此輸入的最小電壓必需大于功率管的飽和電壓與負(fù)載電壓之和，使得整個(gè)電路的電壓調(diào)節(jié)范圍受限。當(dāng)輸入電壓增大時(shí)，流過(guò) LED 上的電流增加，反饋電壓增大使得功率管Q1 的動(dòng)態(tài)電阻減小，流過(guò) Q1 的電流將會(huì)增大，這樣就增大了限流電阻 Rload 上的壓降，從而使得 LED 上的電流和電壓保持恒定。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器可以分為并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種。圖 24 電阻限流電路這個(gè)應(yīng)用方案簡(jiǎn)單易行，只需要一個(gè)限流電阻就可以控制 LED 的光強(qiáng)，但存在不少的缺點(diǎn):輸入電壓的微小變化都會(huì)導(dǎo)致 LED 電流的變化，從而影響光通量輸出；限流電阻上會(huì)消耗大量的功率而使得整個(gè)系統(tǒng)效率不高；當(dāng)這種調(diào)光方式在對(duì)白光 LED 燈進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)，會(huì)使 LED 發(fā)出的白光顏色發(fā)生偏移，不利于把這種控制方式用于日常照明系統(tǒng)，所以這種方式多用在對(duì)光色要求不高的情況。 大功率 LED 驅(qū)動(dòng)現(xiàn)狀研究大功率 LED 恒流驅(qū)動(dòng)常用方法有電阻限流、線(xiàn)性控制調(diào)節(jié)、電荷泵升壓、開(kāi)關(guān)變換器控制等。大量的高次諧波反饋到主輸入線(xiàn)（電網(wǎng)） ，造成電網(wǎng)被高次諧波污染成為惡性事故的隱患。當(dāng)加在負(fù)載上的電壓和電流波形相位一致φ時(shí)(即相角差 =0)，則功率因數(shù) cos =1 是理想的情況；當(dāng)加在負(fù)載上的電壓和電流波φ形相角差為 90176。(3) 多功能保護(hù)LED 在電流過(guò)強(qiáng)時(shí)，引起 LED 衰減，導(dǎo)致 LED 的壽命縮短。由于采用脈沖供電， LED 處于間歇工作的狀態(tài)，延長(zhǎng)了大功率 LED 的使用壽命。 大功率 LED 驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)展趨勢(shì)隨著大功率 LED 在燈光裝飾和照明中的普遍應(yīng)用，功率型 LED 驅(qū)動(dòng)顯得越來(lái)越重要?；炻?lián)驅(qū)動(dòng)是串/并聯(lián)兩種方式的綜合，適合于驅(qū)動(dòng)大量 LED 的場(chǎng)合。由前述知 LED 正向?qū)▔航荡嬖谝欢ú町?，所以并?lián)驅(qū)動(dòng)的最大不足是流過(guò)每個(gè) LED 的電流不相等，致使 LED 的亮度不匹配。另外，如果一個(gè) LED 斷開(kāi)，則整個(gè) LED 串就熄滅。圖 22 HPWAxH00 在常溫下的光通量與 IF 曲線(xiàn)以及 IV 曲線(xiàn)關(guān)系 白光 LED 的連接方式白光 LED 的連接方式有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)三種，如圖 23 所示。當(dāng)電壓超過(guò)某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，從而使 LED 發(fā)光。再如下圖 22 (a) 所示 [7]，為美國(guó) Lumileds Lighting 公司一種超高亮 LED 白光LED (HPWAxH00)在常溫 (25℃) 下，光通量 Φ 與其正向電流 IF 的關(guān)系曲線(xiàn)。圖 21 不同白光 LED 的電流—電壓特性之