【正文】 驅(qū)動(dòng)電路介紹 LED 驅(qū)動(dòng)電路除了要滿(mǎn)足安全要求外，另外的基本功能應(yīng)有兩個(gè)方面，一是盡可能保持恒流特性，尤其在電源電壓發(fā)生177。甚至使功率 LED 失效。輸入功率越高，發(fā)熱效應(yīng)越大。這些產(chǎn)品，機(jī)身小是一方面，關(guān)鍵還是其自身發(fā)熱量較大所致。 不改變材質(zhì)的前提下，在 LED 的極限范圍內(nèi)，提高亮度的手段就是提高電流，隨著電流升高， LED 發(fā)熱量會(huì)劇增。 （ 4）工作環(huán)境 topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。 （ 3）最大反向電壓 VRm：所允許加的最大反向電壓。 （ 2）最大正 向直流電流 IFm：允許加的最大的正向直流電流。 7．極限參數(shù)的意義 （ 1）允許功耗 Pm:允許加于 LED 兩端正向直流電壓與流過(guò)它的電流之積的最大值。 （ 8）技術(shù)先進(jìn) 與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比， LED 光源是低壓微電子產(chǎn)品。燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，使得 LED 不易損壞。光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。 （ 4）高亮度、低熱量 LED 使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。 （ 3）使用壽命長(zhǎng) 有人稱(chēng) LED光源為長(zhǎng)壽燈。 （ 2）耗電量低 LED 耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動(dòng)，超低功耗（單管 瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近 30%。 在改變脈沖占空比的方法中，由于 TalbotPlateau 效應(yīng)（反復(fù)接受瞬間閃光后，人眼會(huì)感受到反復(fù)時(shí)間內(nèi)的平均亮度），可以根據(jù)脈沖占空比改變亮度。 LED 是電子與空穴再結(jié)合時(shí)發(fā)光，光束依賴(lài)于電流。 調(diào)節(jié) LED 光的方法主要有兩種。而 LED 的電源則需要直流的恒定電流，所以需要將 220V 的交流轉(zhuǎn)換為直流。白熾燈可以直接連接到 220V 的交流電上。因此，為了使 LED 的“高效率”、“長(zhǎng)壽命”的優(yōu)勢(shì)保持下去，就必須控制 LED 的結(jié)溫。 另外，熒光粉型的 LED，在轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)的時(shí)候會(huì)損失能量，從而產(chǎn)生熱量。雖然 LED效率比較高，但是高效率僅支持在微小電流中的運(yùn)行。這對(duì)于作為照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位面積上的光強(qiáng)、光亮度的設(shè)計(jì)尤其應(yīng)注意用散熱好的燈具外殼或?qū)ｉT(mén)通用設(shè)備、確保 LED 長(zhǎng)期工作。 的熱學(xué)特性 LED 的光學(xué)參數(shù)與 PN 結(jié)結(jié)溫有很大的關(guān)系。但是， LED 自身會(huì)發(fā)熱，所以需要注意防止其導(dǎo)熱。 LED 的發(fā)光光譜集中在特定波長(zhǎng)的一個(gè)很窄的范圍，不放射紅外線。 LED 本身就具有發(fā)光面積小、光的放射范圍在半球內(nèi)、配光分布旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)等優(yōu)點(diǎn)，再加上透鏡和反光鏡，就能構(gòu)成一個(gè)好的光源。有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)本來(lái)想要照射的地 方照度減小，其余部分反而照度增加的情況。所謂配光分布是指光源的方向以及各方向的發(fā)光強(qiáng)度。但是，使用擴(kuò)散板的話，光向各個(gè)方向發(fā)散，降低了光的效率。同時(shí)，由于 LED 的發(fā)光面積小，亮度高，人眼直視的話很容易眩暈。 不同色溫的 LED的光譜特性也不相同，圖 26 為 CREE 公司的不同色溫白光 LED 的光譜特性。因此也可以利用紅、綠、藍(lán)三種顏色的 LED 組和獲得白光 LED。 要想讓 LED 發(fā)出的光譜能夠與太陽(yáng)光相近，需要利用三基色原理將紅、綠、藍(lán)三種光通過(guò)合適的比例混合成 “ 白光 ” 。一般的評(píng)判方法是評(píng)判光源與白光的接近程度，即顯色性。由于 LED 所用的材料種類(lèi)不同，反向擊穿電壓也不一樣。反向電流越小，說(shuō)明 LED單向?qū)щ娦阅茉胶?。第一個(gè)特點(diǎn)是它隨溫度升高增長(zhǎng)得很快，第二是只 要外加的反向電壓在一定范圍內(nèi)，反向電流不隨反向電壓變化，在這種情況下的反向電流被稱(chēng)為反向飽和電流。 ⑵ 反向特性區(qū)，當(dāng) LED 外加反向電壓時(shí)，由于 P型半導(dǎo)體中還存在著少數(shù)自由電子，在 N 型半導(dǎo)體中也還存在著少數(shù)空穴，這些少數(shù)載流子在反向電壓作用下很容易通過(guò) PN結(jié)，因此形成反向電流。但是，當(dāng)這個(gè)電壓比較小的時(shí)候，由于外部電場(chǎng)還不足以克服內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)所造成的阻力，因此，當(dāng) LED的電流很小， LED 呈現(xiàn)的電阻較大。LED 的伏安特性曲線可以劃分為正向特性， 反向特性和反向擊穿區(qū)三個(gè)區(qū)。完整的 LED 伏安特性包含正向 4 和反向特性?xún)蓚€(gè)方面。 當(dāng)它處于正向工 作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。 PN 結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。 LED 結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 圖 21發(fā)光二極管的構(gòu)造圖 發(fā)光二極管的核心部分是由 p型半導(dǎo)體和 n型半導(dǎo)體組成的晶片，在 p型半導(dǎo)體和 n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為 pn結(jié)。 3 二、 LED 的發(fā)光原理，基本結(jié)構(gòu)及特性 的發(fā)光原理及基本結(jié)構(gòu) 50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960 年。 ④背光照明 :普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸 LCD顯示器背光源等， LED 作為手機(jī)顯示的背光源是 LED 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。 （ 3）照明應(yīng)用 : ①便攜燈具 :手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等； ②汽車(chē)用燈 :高位剎車(chē)燈、剎車(chē)燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車(chē)燈等，大功率的 LED 已被大量用于汽車(chē)照明中。 （ 1）信號(hào)指示應(yīng)用 : 信號(hào)照明是 LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域，約占 LED 應(yīng)用市場(chǎng)的 4%左右。當(dāng)前中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，核心競(jìng)爭(zhēng)力仍有待于進(jìn)一步提升。國(guó)內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶(hù)外照明發(fā)展最快，已有上百家 LED 路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但在室內(nèi)通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。 目前，中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳和石家莊七 2 個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè) 化基地。 中國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)起步于 20 世紀(jì) 70 年代。在我國(guó)，利用固態(tài)照明燈具優(yōu)勢(shì)的潛力很大，可使國(guó)防的所有裝備長(zhǎng)備不懈，所有的指揮所徹夜長(zhǎng)明，保證我國(guó)強(qiáng) 大 的國(guó)防力量。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，我國(guó)在 20212021 年期間，半導(dǎo)體照明將解決 100 萬(wàn)人口就業(yè) 。 3， 增加就業(yè)機(jī)會(huì)，為國(guó)防現(xiàn)代化做貢獻(xiàn) 。將繼續(xù)帶動(dòng)信息顯示、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、家電產(chǎn)業(yè)、建筑行業(yè)、輕工行業(yè)的產(chǎn)品升級(jí)。通過(guò)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以提升我國(guó)照明產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值，提高國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 中國(guó)是世界照明電器生產(chǎn)和出口大國(guó)，2021 年產(chǎn)值超過(guò) 1000 億元，出口創(chuàng)匯 54 億 美元。同時(shí)，半導(dǎo)體照明本身易于回收，沒(méi)有汞等有害污染問(wèn)題。專(zhuān)家預(yù)測(cè)， 2021 年后，我國(guó)半導(dǎo)體照明年節(jié)電將超過(guò)三峽電站全年的發(fā)電量。 本亞泰中研信息咨詢(xún)有限公司的報(bào)告針對(duì)世界能源危機(jī)，照明節(jié)能是實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能的有效途徑。如恒壓，恒流，反饋，溫度補(bǔ)償?shù)?。這樣就留下所需的低壓直流電。在通過(guò)一個(gè)橋式整流電路，把交流電轉(zhuǎn)換成直流電。由于 LED 要求在直流低電壓下工作，采用市電電源供電，則需要通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娐吠負(fù)?，也就?LED 驅(qū)動(dòng)電路將其轉(zhuǎn)換為符合 LED 工作要求的直流電源。 LED 的發(fā)展和應(yīng)用的目標(biāo)是取代白熾燈等傳統(tǒng)光源， LED 應(yīng)用照明領(lǐng)域的能源仍然主要來(lái)自于電網(wǎng)。 LED 具有環(huán)保性好，使用壽命長(zhǎng)，單色性好，色彩鮮艷豐富，體積小，重量輕，響應(yīng)速度快，發(fā)光效率高，能量消耗低等優(yōu)點(diǎn)。 參考書(shū)目： [1]周志敏，紀(jì)愛(ài)華 LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)實(shí)例 [M] 電子工業(yè)出版社 [2]李農(nóng)，楊燕 LED照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M] 科學(xué)出版社 [3] 方志烈 半導(dǎo)體照明技術(shù) [M] 電子工業(yè)出版社 [4] 李春茂 LED結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用技術(shù) [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 陳元燈 LED制造技術(shù)與應(yīng)用 [M] 電子工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師審核意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審閱意見(jiàn)： 系主任簽字： 年 月 日 天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁(yè)號(hào)（ 2） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 系別 電子技術(shù)系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 通信 S091 姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： LED照明驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總評(píng)成績(jī)： 系主任簽字： 年 月 日 天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處 LED照明驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 摘要 發(fā)光二極管（ Light Emitting Diode,LED）是 21 世紀(jì)最具發(fā)展前景的一種新型固態(tài)光源。 目前，中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。 中國(guó) LED產(chǎn)業(yè)起步于 20 世紀(jì) 70年代。在整個(gè)照明領(lǐng)域，我國(guó)是世界照明電器第一大生產(chǎn)國(guó)、第二大出口國(guó)，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，因此未來(lái)我國(guó) LED將面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇。但LED 產(chǎn)業(yè)已經(jīng)引起了國(guó)家的高度重視，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將半導(dǎo)體照明產(chǎn)品明確列為 重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題 ，提出 重點(diǎn)研究高效節(jié)能、長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品 。而 LED 在汽車(chē)應(yīng)用中逐漸由內(nèi)飾、第三剎車(chē)燈轉(zhuǎn)向霧燈、車(chē)大燈的應(yīng)用，使得白光 LED 增長(zhǎng)速度最快，達(dá)到 112%。 2021年中國(guó)半導(dǎo)體照明 LED 銷(xiāo)量達(dá) 億個(gè)，同比增長(zhǎng) 49%，其中在汽車(chē)用和室內(nèi) LED 燈飾市場(chǎng)出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的 勢(shì)頭，分別增長(zhǎng)了 53%和 133%。 2021 年科技部啟動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程，同時(shí)推動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)，共建成大連光產(chǎn)業(yè)園、上海張江高科技園、南昌聯(lián)創(chuàng)光電科技園、廈門(mén)開(kāi)元科技園、北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和深圳光明高新區(qū)六個(gè)產(chǎn)業(yè)基地。 ③ 課題所需的參考書(shū)目等。 按時(shí)完成 6 7 系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審閱意見(jiàn)： 系主任簽字： 年 月 日 天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁(yè)號(hào)（ 2） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告