【正文】 謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給他們！ 浙江機(jī)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(jì)說明書 22 附 件一 實(shí)物照片 浙江機(jī)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(jì)說明書 23 浙江機(jī)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(jì)說明書 24 。本文能夠成功的完成，要特別感謝我的導(dǎo)師唐常杰教授的關(guān)懷和教導(dǎo)，感謝各位師兄師姐特別是殷華蓓師姐的關(guān)心和幫助。比如我的設(shè)計(jì) LED燈驅(qū)動(dòng)電源 就有很大的不足，在這個(gè)能源緊缺節(jié)能被高度重視的社會(huì)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(dòng)力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對(duì)問 題才有可能解決問題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為祖國的四化服務(wù) 。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)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(jì)讓我積累了 無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來，也必然會(huì)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(qiáng)的溝通力和理解力。 雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富?；?LM3402驅(qū)動(dòng) LED電路如下圖 浙江機(jī)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(jì)說明書 19 浙江機(jī)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(jì)說明書 20 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的 白光 LED燈驅(qū)動(dòng)電路 ，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè) 能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)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。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(gè)意外開路將會(huì)使 電路進(jìn)入反向偏置，并迫使 CS引腳電壓上位拉至等于輸出電壓。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(huì)上升到和輸入電壓相等。 輸出開路 將 OFF端口接地，從而將 LM3402/LM3402HV置于一個(gè)低功率關(guān)機(jī)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)。當(dāng) DIM2為高電平時(shí)，則禁止電流輸出。該方法所取的折中就是，當(dāng) LED關(guān)閉會(huì)有滿幅電流通過 Q1，從而導(dǎo)致較低的效果。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(zhǔn)設(shè)計(jì)上沒有列出 Q1，所以必須為執(zhí)行 DIM2的功能添加 Q1。鏈接 DIM 到一個(gè)固定的邏輯低電平會(huì)禁止輸出， DIM 引腳處于開路狀態(tài)時(shí)，對(duì) LM3402/LM3402HV進(jìn)行賦能。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(gè)數(shù)量級(jí)。 浙江機(jī)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(jì)說明書 18 PWM調(diào)光 DDIM1端口為脈沖寬度調(diào)節(jié)（ PWM）信號(hào)提供輸入端，可對(duì) LED陣列進(jìn)行調(diào)光。例如，為設(shè)定 350mA的 LED電流，最接近 5%誤差的電阻為 。 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(jì)算 Tsns=220ns。采用48V 輸入電壓供電時(shí)，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(huì)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 LM3402 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)單個(gè) LED，可提供 350mA 的恒定電流，其電壓約 (使用 InCaN技術(shù)的白光、藍(lán)光和綠光 LED的典型值 )。 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(kuò)展到由最小關(guān)斷時(shí)間（典型值 300ns）決定 Vo9（ max）。當(dāng)使用 LM3402時(shí)，可以接受范圍在 642V的輸入電壓，當(dāng)使用引腳兼容的 LM3402HV時(shí)，輸入電壓的上限可達(dá)到 75V。飛兆半導(dǎo)體 最新的 FAN5608系列 LED驅(qū)動(dòng)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(gè)恒流源驅(qū)動(dòng)多個(gè)白光 LED串，每串 LED都具有獨(dú)立的亮度控制，可以在兩個(gè)白光 LED串上連接 4只串聯(lián)白光 LED，從 而滿足驅(qū)動(dòng) 8只白光 LED的要求 。因單個(gè)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(dòng)白光 LED電路（無需升壓），從而減少部件數(shù)量和降低成本。 白光 LED需要的正向電壓相對(duì)較高。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(dòng)器。利用檢測(cè)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(huì)與第一只白光 LED的電流進(jìn)行匹配。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。每只白光 LED都有一個(gè)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。大多數(shù)并聯(lián)白光 LED 都采用恒壓或恒流白光 LED 驅(qū)動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)器的采用取決于具體的應(yīng)用要求。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。白光 LED 具有類似普通二極管的正向電壓和電流特性。對(duì) LED進(jìn)行連接時(shí)采用串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式聯(lián)決于應(yīng)用的需要，每種配置方案都有本身的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。提升并調(diào)節(jié)電池電壓的驅(qū)動(dòng)器可以是開環(huán)或閉環(huán)控制器、電荷泵，或帶有電壓或電流輸出功能的 電感變換器。 第一代白光 LED驅(qū)動(dòng)器采用限流電阻進(jìn)行電流匹配，以補(bǔ)償正向電壓的差異，從而保證白光 LED亮度的一致性。以移動(dòng)電話為例，它使用了 3~4只白光 LED， 然而一般鋰離子電池放電時(shí)的電壓經(jīng)常低于 ，為了符合白光LED ，必須借助于升壓電路才能獲得預(yù)期的效果。液晶屏有效顯示面積為 132 39mm2，點(diǎn)距為 。如 MTGF2406FMNHSGW液晶顯示器組件（ WTS）、采用 240 64像素的液晶顯示屏和 T6963C型顯示控制器（東芝）均以白光 LED作為背景光源。另外，在大功率白光 LED 的開發(fā)方面亦有所進(jìn)展，目前已經(jīng)研制成功正向電流達(dá)到數(shù)百毫安的 LED，在作為交通信號(hào)等適應(yīng)白晝使用的照明指示光源方面頗 有競(jìng)爭(zhēng)力。由此可見，白光 LED的紫藍(lán)光管芯、熒光材料乃至光學(xué)透鏡均可影響其發(fā)光效率。 目前提高驅(qū)動(dòng)電路變換效率 的余地可以說已經(jīng)相當(dāng)有限，然而從白光 LED本身的發(fā)光效率看來卻還大有潛力。采用多只白光 LED串聯(lián)使用的方案有利于提高驅(qū)動(dòng)電路的整體效率，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)這一方法將會(huì)受到以下兩方面的限制： ① 驅(qū)動(dòng)電路的最高輸出電壓通常較為有限值，所以同一支路中白光 LED的串聯(lián)個(gè)數(shù)不可能太多。按照常規(guī)，器件生產(chǎn)廠商提供的電源變換效率指標(biāo)均定義為輸出電功率與輸入電功率之比，但是白光 LED的正向壓降往往相差數(shù)百毫伏之多，足以影響其實(shí)際消耗功率在驅(qū)動(dòng)器件輸出總功率中所占的比例，即白光 LED驅(qū)動(dòng)電路中消耗于限流電阻或電流鏡輸出管壓降之類的無用功率對(duì)于實(shí)際的電源變換效率往往具有很大影響，采用不同電 路結(jié)構(gòu)形式的驅(qū)動(dòng)器件尤為顯著。 驅(qū)動(dòng)電源效率 無論是車載、便攜還是手持電子設(shè)備的設(shè)計(jì)，電源效率都是一個(gè)不可忽視的重要問題。 LM2704 的特點(diǎn)在于片內(nèi)功率開關(guān)峰值電流可達(dá) ，導(dǎo)通電阻僅為 ，故而電源變換效率較高，同時(shí)易于解決小型封裝器件的散熱問題。白光LED 的亮度調(diào)整仍可采用在反饋節(jié)點(diǎn)引入外加控制電流可將脈寬調(diào)制信號(hào)送入關(guān)斷控制端這兩種方法。 LT1937 電感升壓式開關(guān)變換器片內(nèi)功率開關(guān)的耐壓值高達(dá) 36V，可以驅(qū)動(dòng)六只白光 LED 串聯(lián)組成的單路負(fù)載。 MAX1848 還可同時(shí)驅(qū)動(dòng)三路并聯(lián)負(fù)載，每路負(fù)載包括兩個(gè)串聯(lián)的白光 LED。 目前，小功率集成電感升壓式 開關(guān)變換器多帶有作為功率開關(guān)的片內(nèi) N 溝道 MOSFET 管，但是儲(chǔ)能電感通常仍需外接。事實(shí)上，以電感器作為儲(chǔ)能元件的電感升壓式開關(guān)換器，在電壓提升的效能方面優(yōu)于電荷泵式變換器。該器件的典型工作頻率約為 600kHz，具有三路電流輸出，每路為5~18mA。 S8813 與 LM2794 的結(jié)構(gòu)相近，但恒流原理屬脈沖頻率調(diào)制型。該切換閾值也有 250mV左右的回差以防輸出紋波惡化。若欲調(diào)整白光 LED的亮度，仍可在其關(guān)斷控制端加入脈寬調(diào)制信號(hào)，也可采用引入外部電流的方式改變其反饋閾值。 電流輸出型電荷泵 LM2794以電流鏡作為輸出級(jí)，因而可以省去限流電阻，但會(huì)增加器件的功耗。其最大的特色在于電源電壓超過某個(gè)閾值時(shí)會(huì)自動(dòng)切換內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)以取得更高的電源變換頻率。 LTC32005 電壓輸出型電荷泵集成器件與 LM3354 的浙江機(jī)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(jì)說明書 14 結(jié)構(gòu)相似，但體積較為小巧，而且僅需一個(gè)開關(guān)電容；工作電壓為 3~，工作頻率為 2MHz，輸出電流可達(dá) 100mA；唯其 5V額定輸出電壓偏高，因而限流電阻的壓降亦偏大，對(duì)整體電源變換頻率有一定的影響。 LTC3200 的反饋閾值電壓則可由“引腳編程”方式設(shè)定為 200mV、 400mV 或600mV(第四種編程組態(tài)為“關(guān)斷” )，若以 PWM 信號(hào)令其間歇進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)，便可平滑調(diào)節(jié)白光 LED的亮度而不致產(chǎn)生明顯的“色偏”。控制白光 LED 亮度的脈寬調(diào)制信號(hào)可由器件的判斷控制（ SD）端送入，其重復(fù)頻率應(yīng)在 60Hz以上，以免 LED 產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象；但也不宜超過 200Hz，以保證開關(guān)電容器具有足夠的放電時(shí)間。 LM3354的開關(guān)工作頻率為 1MHz，故而可以采用較小的開關(guān)電容器?？梢杂米靼坠?LED驅(qū)動(dòng)器的電源變換器件包括不少種類，其中應(yīng)以電壓輸出型電荷泵電路最為簡(jiǎn)單。 MAX1916 和 LX1190 是兩種較為常見的恒流源集成電路。此時(shí)，按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通常需為每只白光 LED配備獨(dú)立的限流電阻，借以克服白光 LED 正向壓降一致性 差以及不可直接并聯(lián)工作的弊端。 從實(shí)用的角度來看，對(duì)于電源電壓較高的車載設(shè)備，由于多個(gè)白光 LED 可以串聯(lián)使用，所以采用配有脈寬調(diào)制器的集電極開路（ OC）或電流鏡輸出級(jí)即可構(gòu)成簡(jiǎn)單的 LED 驅(qū)動(dòng)器。但因白光 LED的“色溫”也與工作電流直接有關(guān)，這類控制方案會(huì)使光源在整個(gè) 亮度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的顏色一致性變得很差，故而僅能用于按鈕照明之類對(duì)于顏色保真度要求很低的場(chǎng)合。由于