led驅(qū)動電源畢業(yè)設(shè)計

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1、四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計LED驅(qū)動電源的設(shè)計前言大功率LED特點及與其他光源比較LED被稱為“綠色光源”當(dāng)之無愧。在照明行業(yè)中，將其與傳統(tǒng)光源比較分析，某些方面表現(xiàn)出難以替代的優(yōu)點：LED作為光源用于照明具有以下點：（1）耗電量低：光效為75lm/W的LED較同等亮度的白熾燈耗電減少約80%；（2）壽命長：產(chǎn)品壽命長達5萬小時，24小時連續(xù)點亮可用7年；（3）亮度和色彩的動態(tài)控制容易：可實現(xiàn)亮度連續(xù)可調(diào)，色彩純度高，可實現(xiàn)色彩動態(tài)變換和數(shù)字化控制；（4）外形尺寸靈活：可實現(xiàn)與建筑的有機融合，達到只見光不見

2、燈的效果；（5）環(huán)保：無有害金屬汞，無紅外和紫外線輻射；（6）顏色：鮮艷飽和、純正，無需濾光鏡，可用紅綠藍三色元素調(diào)成各種不同的顏色，可實現(xiàn)多變、逐變、混光效果，顯色效果極佳。集這么多優(yōu)點于一身，更讓我們感受到大力推廣使用LED是一項很有價值的工作。因此，我們此次設(shè)計大功率LED驅(qū)動電路就是為了了解LED以及驅(qū)動的原理，從而學(xué)會制作大功率LED驅(qū)動電路。而且通過制作進一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實用方法。1方案論證與選擇大功率LED驅(qū)動方案現(xiàn)在還不成熟，考慮成本和性能有以下驅(qū)動方式，恒壓驅(qū)

3、動、恒流驅(qū)動、集成芯片驅(qū)動，各自有各自的優(yōu)缺點。1.1恒壓驅(qū)動采用阻容降壓加上一個穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓的恒壓驅(qū)動方式給LED供電（如圖1.1-1），這樣驅(qū)動LED的方式存在缺陷，主要是效率低，在降壓電阻上消耗大量電能，甚至有可能超過LED所消耗的電能，且無法提供大電流驅(qū)動，因為電流越大，消耗在降壓電阻上的電能就越大，所以很多產(chǎn)品的LED14四川師范大學(xué)成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計不敢采用并聯(lián)方式，均采用串聯(lián)方式降低電流。其次是穩(wěn)定電壓的能力差無法保證通過LED電流不超過其正常工作值，設(shè)計產(chǎn)品時都會采用降低LED兩端電壓來供電驅(qū)

4、動，這樣是以降低LED亮度為代價的。采用阻容降壓方式驅(qū)動LED的亮度不能穩(wěn)定，當(dāng)供電電源電壓低時LED的亮度變暗，供電電源電壓高時LED的亮度變亮些，LED正向電壓的任何變化都會導(dǎo)致LED電流的變化。由溫度或電壓變化引起的特定壓變，導(dǎo)致正向電流降低，正向電壓變化11％會導(dǎo)致更大的正向電流變化，達30％。電流的變化較大，使LED的亮度不能恒定，阻容降壓方式驅(qū)動LED的最大優(yōu)勢是成本低。圖1.1-1（恒壓驅(qū)動原理圖）常用的穩(wěn)壓電路，存在穩(wěn)壓精度不夠和穩(wěn)流能力較差的缺點，故不采用。1.2恒流驅(qū)動LED恒流驅(qū)動方式，是比

5、較理想的驅(qū)動方式，它能避免LED正向電壓的改變而引起電流變動，同時恒定的電流使LED的亮度穩(wěn)定。因此眾多廠家選用恒流方式的LED驅(qū)動。1.2.1雙三極管恒流驅(qū)動這種恒流源（如圖1.2.1-1）原理Ib1、Ib2較小，可忽略。當(dāng)Ie2電流增大，Ube1增大，Ic1增大，B點點位上升，Ube2下降，迫使Ie2回落。優(yōu)點是簡單易行，而且電流的數(shù)值可以自由控制，也沒有使用特殊的元件，有利于降低產(chǎn)品的成本。缺點是不同型號的管子，其Ube電壓不是一個固定值，即使是相同型號，也有一定的個體差異。同時不同的工作電流下，這個電壓也

6、會有一定的波動，不適合精密的恒流需求。電流數(shù)值為：I=Ube/R114四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計圖1.2.1-1（雙三極管恒流驅(qū)動原理圖）因恒流精確不夠，故不采用此方案。1.2.2利用TL431恒流驅(qū)動TL431恒流驅(qū)動（如圖1.2.2-1），電阻RCL的選擇是以設(shè)計所需電流和RCL上的電壓達到2.5V為準。三極管根據(jù)電路功率大小及管子自身的耗散來確定，當(dāng)然選用功率大點的管子比較安全。RCL其實不是負載電阻，而是電壓取樣電阻。一旦你需要的電流大小一定，這個阻值就定了，RCL=2.5/IOUT，負載是接三極管

7、的集電極，當(dāng)電壓開始升高時，流經(jīng)三極管的偏流電流也增大，從而導(dǎo)致流經(jīng)RCL的電流也大幅增大，RCL的電壓降也增大。但一旦RCL電壓升高，TL431就會動作而使它的陰陽極的電流大幅增加（分流三極管的偏流電流），最終結(jié)果是使RCL的電壓回到2.5V為止。因為三極管的基極偏流電流大小是很小的，它的微小變化就會帶來其發(fā)射極電流的大變化，所以基極電流的變化對恒流大小的變化可以忽略不計的，所以這樣的電路其輸出電流幾乎不受輸入電壓的變化影響，但當(dāng)輸入電壓升高TL431消耗能量增加，電路效率降低。14四川師范大學(xué)成都學(xué)院?？飘厴I(yè)

8、設(shè)計圖1.2.2-1（TL431恒流驅(qū)動原理圖）此方案恒流精確度穩(wěn)定，但因工作效率低，故不采用此方案。1.2.3利用LM317恒流驅(qū)動輸出電流IO=Vref/R+Iadj，式中Vref是基準電壓，為1.25V，Iadj是從調(diào)整端流出的電流，通常小于50μA,雖然Iadj也隨Vi的環(huán)境變化而變化，且也是IO的一部分，但與IO相比，可忽略不計，恒流精度準確，效率高（如圖1.2