LED驱动基础知识

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?驱动拓扑结构简介

按照应用可以分为照明、背光和三大类别。大多数的都属于下列拓扑类型:降压型、升压型、降压-升压型、和反激式拓扑。为了实现更加高效的照明,需要有新的拓扑结构来提供解决方案,从反激式拓扑结构转向谐振半桥拓扑结构,可以充分发挥零电压拓扑结构()的优势。除此之外还有简易的限流电阻器或线性稳压器来驱动,但是此类方法通常会浪费过多。照明应用的主要设计挑战包括以下几个方面:散热、高效率、低成本、调光无闪烁、大范围调光、可靠性、安全性和消除色偏。这些挑战需要综合运用适当的电源系统拓扑架构、驱动电路拓扑结构和机械设计才能解决。

表1 驱动常用拓扑结构图

不管照明系统的输出功率有多大,驱动器电路的选择都将在很大程度上取决于输入电压范围、串本身的累积电压降、以及足以驱动所需的电流。这导致了多种不同的可行驱动器拓扑结构,如降压型、升压型、降压-升压型和型、反激式拓扑、谐振半桥拓扑结构。每种拓扑结构都有其优点和缺点。

?驱动电路相关的设计参数包括输入电压范围、驱动的数量、电流、隔离、抑制以及效率等。总的看来照明设计需要考虑以下几方面的因素:

输出功率:涉及正向电压范围、电流及排列方式等

电源:电源、电源、直接采用电源驱动

功能要求:调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制

其他要求:能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标准及可靠性等

更多考虑因素:机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等

2.2 照明驱动

照明符合节能环保的大趋势,前景比较明朗,虽然背光、显示技术发展多年,方案相对成熟,但在市场热度上不如照明,而且在很多相关消费电子市场(如手机背光)竞争强度大,对成本要求高,价格战频发,利润空间受到较大限制。有人认为也许就在2-3年中,照明技术将有突破性进展,市场会大规模启动。与此同时照明的应用不断拓宽,新的市场不断涌现。也许大功率路灯、普通照明等市场起步比较慢,但你会发现一些小功率的照明市场在快速发展,比如装饰照明、便携产品照明等等。

美国能源部()“能源之星”()固态照明()规范:

美国能源部()“能源之星”()固态照明()规范中规定任何功率等级皆须强制提供功率因数校正()。这标准适用于一系列特定产品,如嵌灯、橱柜灯及台灯,其中,住宅应用的驱动器功率因数须大于0.7,而商业应用中则须大于0.9;但是,这标准属于自愿性标

准。欧盟的61000-3-2 谐波含量标准中则规定了功率大于25 W 的照明应用的总谐波失真性能,其最大限制相当于总谐波失真()《35%,而功率因数()》0.94。

虽然不是所有国家都绝对强制要求照明应用中改善功率因数,但某些应用可能有这方面的要求,如公用事业机构大力推动拥有高功率因数的产品在公用设施中的商业应用,此外,公用事业机构购入/维护街灯时,也可以根据他们的意愿来决定是否要求拥有高功率因数(通常》0.95+)。

美国能源部能源之星近期发布了其集成(该灯通常要拧入标准化灯座,与当今市面上的大多数白炽灯类似)提议标准的修订草案3,其中规定对于功率≤5W的灯泡,对最小功率因数不作要求,对于功率》5W的灯泡,功率因数必须≥ 0.70。

照明系统拓扑架构选择:

照明系统架构选择取决于你的设计目标是低成本、高效率还是最小面积。一般来说,小于25W的照明系统不要求进行功率校正,因此可以采取简单一些的拓扑架构,如或拓扑。25100W的照明应用要求进行功率校正,因此一般采用单级、准谐振()或反激式拓扑。100W以上照明应用一般采用效率更高的拓扑和。从效率角度来看,和性能更好;而方案无需次级反馈,设计简单,尺寸也比其它方案小。”

就解决方案而言,其中,标准降压型转换器是最简单和最容易实现的方案,升压型和降压-升压型转换器次之,而型转换器则最难实

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现,这是因为它采用了复杂的磁性设计原理,而且需要设计者拥有高超的开关模式专长。终端产品的应用决定的拓扑结构,然后再根据的拓扑结构和输入电源再合理选择、、(较少用)、或结构。“一般来说,25W以下选用的较多。更大功率的则倾向于选择结构。效率的话两者一般都可以做到85%以上,小功率的灯尽量采用集成度高的方案。大功率的方案要选用技术集成度高的产品。

2.3 驱动

背光在手机、数码相机、等小尺寸屏上的应用已经非常成熟,近几年也不会有很高的年复合增长率。随着的提高、成本的降低以及具有的绿色环保(背光含汞)、范围广、可进行局部调光等特性,符合目前高清节能的发展需求。因此背光的增长点将在笔记本、液晶电视等中大尺寸屏上的应用。

图3 背光驱动系统的基本结构

手持等显示产品背光驱动的选择,按的面积来设定需要点光源的个数;按的N串N并的点亮方式来选择不同工作原理、不同输出能力的驱动;1.8英寸~3.5 英寸手机用其点光源是2颗~4颗;3.5英寸~8.0英寸3、4、、、、用其点光源是6颗~28颗;12.1英寸~

15.4英寸笔记本电脑用其点光源是48颗~60颗、60颗~72颗;

手机有怕干扰,因此大多数不选用以器为储存器的;没有的消费电子产品,大多选用,因其能输出较高电压和有较高效率。常用驱动的有电荷泵()、恒流源()、电感升压开关稳压器()。下面是移动手持显示产品背光驱动的选择表。

表2 移动手持显示产品背光驱动的选择

2.4 显示屏驱动

作为一项高科技产品引起了人们的高度重视,采用计算机控制,将光、电融为一体的智能全彩显示屏已经在广泛领域得到应用。其像素点采用发光二极管,将许多发光二极管以点阵方式排列起来,构成阵列,进而构成屏幕。通过不同的驱动方式,可得到不同效果的图像。

因此驱动芯片的优劣,对显示屏的显示质量起着重要的作用。驱动芯片可分为通用芯片和专用芯片。通用芯片一般用于显示屏的低端产品,如户内的单、双色屏等。

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图4 显示屏系统的基本结构

目前,显示屏专用驱动芯片生产厂家主要有(东芝)、(美国德州仪器公司)、(索尼)、()、()等。在国内显示屏行业,这几家的芯片都有应用。

由于是电流特性器件,即在饱和导通的前提下,其亮度随着电流大小的变化而变化,不随着其两端电压的变化而变化。专用芯片的最大特点是提供恒流源输出,保证的稳定驱动,消除的闪烁现象。具有输出电流大、恒流等特点,适用于要求大电流、高画质的场合,如户外全彩屏、室内全彩屏等。

显示屏的驱动一般是多通道恒流源(目前多数为16通道)再加上灰度控制等功能,上不集成等,而在背光和照明驱动中,通道数会少一些,而且转换模块通常是的一部分。显示屏非常注重屏的刷新速度和图像表现能力,高匹配度、高刷新率和高分辨率成为判断一个显示屏性能优劣的重要指标。这要求显示屏驱动通道间电流的高一致性、高速的通信速率以及恒流响应速度。显示屏驱动的技术着重于灰阶线性度及快速的输出响应。背光厂则采用多并多串的架构使得需要的操

作电压高达50V~60V,这会使驱动所需要的工艺技术提高,在串高电压后每个的的差异度便需要列入考虑,这对整体的电源效率及定电流()控制会有很大的影响。

下表为显示屏幕驱动关键指标。

表3 显示屏幕驱动关键指标

2.5 汽车照明驱动

对汽车应用来说,有极大的吸引力,长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力,都是它的优势。当然,相对于白炽灯,需要驱动电路,还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的,是机械驱动的交流发电机充电,这类电池适合白炽灯,不适用,因此,设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。的变化范围是很大的,在

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818V之间,峰值电压可达几十伏。此外,高亮度驱动电流大,会在电阻上产生大量的热量,使散热设计复杂化。

图五所示是现代汽车中的各种照明应用。在汽车内部,有几种采用各种类型的“标准内置”照明模块。有些是单个,而像导航仪表板背光照明等另一些应用则需要阵列。在外部照明方面,也得到了认可。现在超过40%的中央高位刹车灯已经采用红光。另外,奥迪()2008 A8采用大电流阵列作为白天行车灯()。雷克萨斯()600轿车和奥迪R8包括前灯在内的全部外部“前向照明”都是由完成的。类似地,甚至更多中档汽车和很多摩托车也采用了彩色阵列作为刹车/转向信号指示灯。

图5 照明在现代汽车中的典型应用

下图为汽车照明驱动系统结构图

汽车内部、中间高位刹车灯、尾灯

图6 汽车照明驱动系统结构图

下表为汽车照明驱动常用拓扑结构表格

表4 汽车照明驱动常用拓扑结构

2.6 调光技术-模拟、和调光

调光解决方案及规范一直在不断变化,直到现在还未固定下来,所以现在市场上存在、模拟及()三种调光方案。

和模拟方法是其中较简单的,但需要构建调光基础架构和新的调光控制器。模拟调光方案的缺点是,电流的调节范围局限在某个最大值至该最大值的约10%之间(10:1调光范围)。由于的色谱与电流有关,因此这种方法并不适合于某些应用。调光方案则是以某种快至足以掩盖视觉闪烁的速率(通常高于100)在零电流和最大电流之间进行切换。该占空比改变了有效平均电流,从而可实现高达3000:1的调光范围(仅受限于最小占空比)。由于电流要么处于最大值,要么被关断,所以该方法还具有能够避免在电流变化时发生色偏的优点,而在采用模拟调光时这种色偏现象是很常见的。

关于,说法不一:

调光是业内非常热的一个话题,最初,调光器是为白炽灯而设计的,但大多数用户希望相同的调光器也能对替代的灯进行调光。

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观点一:飞兆半导体公司高压产品行销经理表示看好调光方案的市场前景,可控硅(,2线调光)将成为非常流行的解决方案,因为这种技术可以完全使用传统的系统而不需任何改变。而且,它还能够扩展为3线调光,以避免出现与低功率因数值相关的缺陷。”

观点二:产品及设计部工程师徐瑞包认为调制方式的选择不应该决定于的功率。而应决定于终端产品的应用要求。比如,显示背光或者装饰灯可能会选用的调光方式,颜色一致性好,亮度级别高。但是对于一般的家用照明或者商业照明,模拟调光或者也可以选择,不过会产生色偏,并且调光的级别会很低。” 也指出,最终用户所采用的调光方法在很大程度上将由本身的最终用途来决定。例如,在用于给显示器提供背面照明的汽车信息娱乐系统中,环境照明的亮度变化范围是非常宽的,既有阳光充足时的无比明亮,也有无月之夜的漆黑一片,可谓千差万别。由于人眼对于环境照明条件的轻微变化极其敏感,因此需要3000:1的宽调光范围。这将要求驱动器电路采用调光方法。不过,他补充道:“在街灯中,由于这种灯常常要么处于接通状态要么处于关断状态,因而只需要一个有限的调光范围即可。在这种场合中,仅需采用一种简单的模拟调光法便能满足要求。”

观点三:半导体中国区高级应用经理郑宗前认为市场上调光器的应用方案应该只是过渡性的,长远来说,应该会用调光。主要的三点决定性因素为:1)用调光从零到最光,都不会有闪烁的现象。2)性能会更好。因为调光输出功率采用了功率因数校正电路,这是配合全球对灯光采用功率因数有强制性的要求,虽然一般从25 W开始有

这要求,但美国要求灯光从零瓦起已需强制性功率因数校正电路。如采用调光将牺牲功率因数和增加了电路的复杂性。因此,采用调光可以提供最好性能的选择,也是未来的趋势。3)成本会更好。用调整占空比,不需要太多额外的控制电路成本。” 英飞凌科技有限公司电源管理业务部产品市场总监也表示看好调光方案前景,他说:“与模拟调光方法相比,的调光方法有以下优点:1)效率更高;2)不管调光程度有多大,允许一直在优化的和恒定的电流下工组;3)在整个调光范围内颜色色调保持一致(颜色色调像输出一样随工作电流而变化)。”

为了在连续调光时实现无闪烁,大多数客户喜欢选择调光,因为它可提供更大的调光范围和更好的线性度。取决于你正在使用的调光频率,闪烁现象可以降到最小。模拟调光更容易实现,因为它只需要一个电压就可以无闪烁地对进行调光。对于由多个构成的大功率照明应用,确保每个具有均匀的亮度且不产生任何闪烁也成为了主要的设计障碍,但方法很容易解决调光时的闪烁问题。

如前所述,小于25W的照明应用主要是替换标准白炽灯和卤素灯。

在这一功率范围上,最可能的一个应用就是替代由基于(双向可控硅)的逐步削减入墙式调光器控制的白炽灯或节能灯。目前市场上有前沿和后沿削减调光器,这为整体兼容性带来了挑战,因为从的角度来看调光是很差的。

“对于要求最佳性价比的非调光应用,使用像英飞凌6561这样的的单级反激拓扑是一个合适的选择。”英飞凌科技有限公司电源

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管理业务部产品市场总监认为,“25W及以上功率范围照明应用面向更多的专业市场。调光控制方法的选择将取决于它是替代型还是新安装型。数字照明控制(如或解决方案)允许对调光水平进行更精确的控制、以及更多的功能,如日光下调光和占空比感应。替代型安装可能要求兼容旧的模拟1-10V调光控制器。”。

第3章驱动技术发展现状分析-专家观点

观点一:目前驱动在室内照明上的难点主要在与市电兼容和散热方面

目前驱动在室内照明上的难点,主要在与市电兼容和散热方面:在路灯方面主要是高低温可靠性,在背光驱动方面主要是效率和电流稳定性。当然其他综合性能也很重要。金宇杰(半导体大中华区多重市场产品部市场总监金宇杰)

观点二:为了保护照明的优势,驱动必须可靠、高效、安全(能够承受多种故障条件)、低成本,并且还要能够易于实现。

为了保护照明的优势,驱动必须可靠、高效、安全(能够承受多种故障条件)、低成本,并且还要能够易于实现。另外,设计中,物理设计也非常重要,特别是在形状和适应性方面。另外,灯具的散热能力也非常重要,需要良好地处理散热,保证及驱动器的高可靠性。而针对不同的照明应用,首先需要选择恰当的驱动电路拓扑结构,如功率小于100 W的中低功率照明应用首选反激拓扑结构,而为了提供更高能效,谐振半桥双电感加单电容()则是首选的拓扑结构。此外,还要注意产品目标市场的能效规范问题。若有需要,还要考虑

功率因数校正(),提供相应的驱动解决方案。安森美半导体提供各种高能效的方案,满足灯具驱动设计所需。蒋家亮:(安森美半导体亚太区电源管理部市场推广经理蒋家亮)

观点三:驱动器的发展面临两大技术障碍:散热和尺寸

驱动器的发展面临两大技术障碍:散热:在工作时温度会升高,因此应用需要使用不会加重散热问题的高能效电源。尺寸:将电源顺利装入灯座是一个持续的挑战。的驱动器能效极高且高度集成,因此可使设计师轻松克服上述两方面的挑战。公司市场营销部副总裁观点四:驱动的技术难点是高恒流精度、的宽电压范围、晶圆片的高压工艺、芯片内置的散热。

驱动的技术难点是高恒流精度、的宽电压范围、晶圆片的高压工艺、芯片内置的散热。随着大批欧美著名公司有多年设计经验的海归人员回国效忠,本土集成电路公司设计的电源芯片水平已完全接近国外同类水平,并具有很好的性价比和竞争能力;目前国外公司的驱动在耐压方面还占有一定的优势,本土还需加倍努力。华润矽威科技有限公司的市场部经理颜重光

观点五:在图像和背光方面需要非常高的色彩一致性,这是我们研究的重点,颜色的一致性是我们需要的结果,反之并不是必须要关心电流误差。

驱动在不同的应用需求有很大的不同,我们是针对性的来研究每一个应用领域,在图像和背光方面需要非常高的色彩一致性,这是我们研究的重点,我们总是责怪恒流精度和散热问题这是不对的。颜色

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的一致性是我们需要的结果,反之并不是必须要关心电流误差。

在照明方面,长运通公司发展内置恒流技术的架构,分布式恒流技术结构,走出一条全新的创新之路,使得恒流问题不再是终端客户关心的重点,虽然还没有广泛的被业界承认,但是订单已经排到2010年。深圳市长运通集成电路设计有限公司技术总监

第4章:19家公司2009 驱动新品罗列分析

本章节整合了2009年度部分优秀驱动厂商推出的新品,并对各应用领域的新品进行了性能的分析和大致的比较。根据应用范围将这些分成了以下几类:

普通照明驱动

闪光灯系列驱动

显示屏系列驱动

大中尺寸背光照明驱动

中小尺寸背光照明驱动

这些厂家包括:

美国德州仪器公司

美国模拟器件公司

凌力尔特公司

飞兆半导体公司

安森美半导体

美国超科公司

美国美信集成产品公司

恩智浦半导体

美商茂力公司

麦瑞半导体公司

灿瑞半导体

美台二极体股份有限公司

公司

奥地利

台湾聚积科技公司

台湾茂达电子公司

立锜科技

杭州士兰微电子有限公司

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LED的基础知识与应用

LED是取自LightEmittingDiode三个字的缩写,中文译为“发光二极管”,顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线,目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光LED上涂上荧光粉,将蓝光转化成白光的白光LED。 LED的色彩与工艺: 制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga),其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光。 基于这两种材料,早期LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有,,,所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN(氮化镓)的蓝光LED、GaP的绿光LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管。而目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca)、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 发光强度: 发光强度的衡量单位有照度单位(勒克司Lux)、光通量单位(流明Lumen)、发光强度单位(烛光Candlepower) 1CD(烛光)指完全辐射的物体,在白金凝固点温度下,每六十分之一平方厘米面积的发光强度。(以前指直径为2.2厘米,质量为75.5克的鲸油烛,每小时燃烧7.78克,火焰高度为4.5厘米,沿水平方向的发光强度) 1L(流明)指1CD烛光照射在距离为1厘米,面积为1平方厘米的平面上的光通量。 1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。 一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD,如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L,如LCD 投影机等;而照度单位勒克司Lux,一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的角度去理解。比如:如果说一部LCD投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸(1平方米),则其照度为1600勒克司,假设其出光口距光源1厘米,出光口面积为1平方厘米,则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将大打折扣,一般有50%的效率就很好了。实际使用中,光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。 对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位,并配合观察角度为辅助参数,其等效于屏体表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显示面积相乘,得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,最大亮度在700~2000CD/平方米左右。单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的色彩没有关系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。一般来说相同的LED视角越大,最大发光强度越小,但在整个立体半球面上累计的光通量不变。 当多个LED较紧密规则排放,其发光球面相互叠加,导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时,需根据LED视角和LED的排放密度,将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%~90%不等,作为单管平均发光强度。 一般LED的发光寿命很长,生产厂家一般都标明为100,000小时以上,实际还应注意LED的亮度衰减周期,如大部分用于汽车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后,亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系,一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。 配色、白平衡:

大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)

大功率LED 的驱动电路设计(PT4115应用) 摘要:LED (light emitting diode )即发光二极管,是一种用途非常广泛的固体发光光源,一种可以将电能转化为光能的电子器件。由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长,LED 元件的体积非常小,LED 的发出的光线能量集中度很高,LED 的发光指向性非常强,LED 使用低压直流电即可驱动,显色性高(不会对人的眼睛造成伤害)等优点,LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破,高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世,特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯,正朝着常照明应用的方向发展,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。 本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路,并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词:大功率LED ;驱动电路;恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标: 1)LED 的颜色:目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色; 2)LED 的电流:一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。但大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。 3)LED 的正向电压:LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。 4)LED 的反向电压:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),单位为坎德拉(cd )。 5)LED 光通量:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm)。如1W 大功率LED 的光通量一般为60~80LM 。 6)LED 光照度:1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度.,单位为勒克斯(lx)。 7)LED 显色性:光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。 8)LED 的使用寿命:LED 一般可以使用50,000小时以上。 9)LED 发光角度:二极管发光角度也就是其光线散射角度,主要靠二极管生产时加散射剂来控制。 二、大功率LED 的驱动方式: LED 驱动简单的来讲就是给LED 提供正常工作条件(包括电压,电流等条件)的一种电路,也是LED 能工作必不可少的条件,好的驱动电路还能随时保护LED ,避免LED 被损坏。 LED 驱动通常分为以下三种方式: (1) 镇流电阻驱动:就是简单的的在LED 变LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为: R U U I L -= 所以I 与镇流电阻R 成反比;当电源电压U 时,R 能限制I 的过量增长,使I 不超出LED

白光LED基础知识

白光LED基础知识 1.1用蓝色LED激励黄色荧光粉。即将黄色荧光粉敷涂在蓝色LED表面,蓝色LED本身光通量并不高,但在激励黄色荧光粉后产生的白光光通量是原蓝光光通量的8倍。这种工艺 是目前制造白光LED的主要方法。 1.2将红、绿、蓝三种LED集成在一起,通过调整其发光比例产生白光(即三基色远离),一般比例为红:绿:蓝=3: 6: 1。这种方式造价高,不适合于商品化发展。 2. LED分类 2.1LED按照功率区分,可以分为大功率和小功率。0.5W以下一般称为小功率,0.5W以 上称为大功率。 3. LED内部结构 3.1大功率LED除两个电极外,都还自带有专门的散热结构和外部连接,用于提高散热效果。而小功率LED由于体积及成本原因,几乎都没有专门的散热结构,仅靠两个电极和外部连接,散热能力差。因此大功率灯具都应选择大功率LED而小功率灯具(如LED灯泡、 LED灯管)在对灯具散热进行优化设计后,可以采用小功率LED 以下为最普通的一种大功率LED结构图。 a)大功率LED的一种结构 b內部结构

TVS 乏"世二氐 ir Im , 4. 白光LED 基本技术指标 4.1光通量 光通量是指单位时间内光源发出的光能总和。光通量的单位为 流明”符号为 光通量通常用 ①来表示。光通量越大,说明光源发出的光越多,按照通俗的理解,可 以认为该光源亮度越高。光源的光通量可以通过积分球和光度计测量。 塑料透谨 封胶 LE D 芯片 帖绪 ESDLED 芯片保护輩賈 逾热眾片

4.2色温 色温是表示光源光色的尺度,单位为K。当某一光源所发出的光的光谱分布与不反 光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时,我们就把绝对黑体的温度称之为这一光源的色温。 一些常用光源的色温为:钨丝灯为2760-2900K ;荧光灯为 3000K ;中午阳光为 5400K ;蓝天为 12000-18000K ;高压钠灯为 2000-2500K。 LED光源可以通过改变荧光粉的配比来控制色温输出,一般范围为2000K-10000K 人对不同色温的光源感官反应也不同,一般按色温可将光源分为三种: 比如,家庭多使用暖白光,而办公环境多使用正白光或冷白光。色温可以通过光谱 分析仪测量。 4.3 显色指数和显色性 光源照射到物体后反应物体本身颜色的能力称为显色性,显色性高低用显色指数来 表示。显色指数的符号为Ra,最大为100 (自然光),显色指数越高,说明光源的显色 性越好。常见光源的显色指数如下: 白炽灯97 日光色荧光灯 80-94 白色荧光灯 75-85 暖白色荧光灯 80-90 卤钨灯 95-99 高压汞灯 22-51 高压钠灯 20-30 金属卤化物灯60-65 LED 灯 65-90 显色指数可以通过光谱分析仪测量。 4.4 正向电压 LED的本质就是二极管,它的电压即指二极管的管压降,用Vf表示,单位为V。为了得 到更高的光效,在同样光通量(亮度)前提下,LED的电压越低越好。一般白色、纯绿色、

LED驱动电路的设计与制作

自动化学院 电子基础课程设计任务书 系班学生: 课题名称:LED驱动电路的设计与制作 课题要求:一、1、工作电源:交流220伏 2、LED功率为3W 二、完成原理图、PCB图设计 三、完成安装及调试。 四、写出设计报告。 课题内容: 第一周:查找相关资料;方案设计。 第一周:设计原理图、PCB图。 第二周:完成安装及调试。撰写报告 主要参考资料: [1].王庆主编. Protel99SE & DXP 电路设计教程. 电子工业出版, 2006.6 [2].康华光等. 电子技术基础(模拟部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 [3].康华光等. 电子技术基础(数字部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 时间:2009年1月5日

自动化学院 电子基础课程设计评分标准 平时表现评分:(20%) 优秀:(90-100) 遵守纪律,尊敬老师,爱护设备,工作量饱满,动手能力强,无缺勤,很好按课题进度进行。 良好:(80-89) 遵守纪律,爱护设备,工作量饱满,动手能力较强,考勤情况良好,较好按课题进度进行。 中等:(70-79) 遵守纪律,爱护设备一般,工作量一般,动手能力一般,偶尔缺勤,基本按课题进度进行。 及格:(60-69) 遵守纪律一般,人为因素损坏设备,工作量一般,动手能力差,偶尔缺勤,能按课题进度进行。 不及格:(59以下) 不遵守纪律,人为因素损坏设备,有技术安全事故,工作量不饱满,动手能力很差,经常迟到,早退,缺勤。 课题完成情况评分:(50%) 优秀:(90-100) 全部完成任务书要求,完成质量优良、结果正确,所完成的设计有一定的独立见解。 良好:(80-89) 全部完成任务书要求,完成情况良好,所完成的设计正确,解决了一些实际问题,结果正确。 中等:(70-79) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但存在一些不足。 及格:(60-69) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但有小错误。 不及格:(59以下) 未完成任务书要求,所作的设计有严重错误,基本概念不清。 电子基础课程设计报告质量评分(30%) 1、文献资料收集、整理、分析;对课题研究意义的阐述;文字精练、流畅、绘图整洁、符合标准规范、字体工整; 2、基本概念、基本理论及专业知识掌握扎实,运用灵活;设计思路、设计内容、计算方法及结果、计算机运用正确无误; 3、试验数据的获取(软件调试方法及过程)试验过程(调试过程)的正确性; 4、电子基础课程设计的结论,存在的问题,研究结果的创新性;

LED灯具基础知识

LED灯具基础知识 一、LED灯具的特性: LED灯珠是属于发光二极管的一种,能够将电能转化为光能的半导体,它改变了白炽灯鸨丝发光与节能灯三基色 粉发光的原理,而采用电场发光。LED灯具可采用直流DC220V电压,不需要启辉器和镇流器。启动时间短,无闪频。 LED灯具的主要特点为: ①新型绿色环保光源:LED运用冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质。LED的工作电压低,采用直流驱动方 式,超低功耗(单管0.03~0.06W),电光功率转换接近100%在相同照明效果下比传统光源节能80/上。LED的环保 效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,而且废弃物可回收,没有污染,不含汞元素,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。- ②寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰 等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上。LED性能稳定,可在-30~+50oC环境下正常工 作。 ③多变换:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产 生256X256X256 (即16777216)种颜色,形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端,可实现丰富多彩的动态变化效 果及各种图像。 ④高新技术:与传统光源的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像 处理技术和嵌入式控制技术等。传统LED灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm,而照明用LED的尺寸一般都要在 1.0mmX1.0mnO上。LED裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善其发光效率,从而发出更多的光。LED 封装设计方面的革新包括高传导率金属块基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等,采用这些方法都能设计出 高功率、低热阻的器件,而且这些器件的照度比传统LED产品的照度更大。 LED灯具产品主要参数: 光通量(单位:LM)、显色指数(单位:Ra)、色温(单位:的、功率因素(单位:PF)、散热能力 ①光通量:主要指产品的亮度,灯具通过消耗电能而发出光能,光通量越大、发出的光能越多。因此它是表征光源发光能力的指标当两盏灯功耗相同时,光通量越大,灯具越好。一般的LED灯具及时能达到90-110LM/W好的灯具甚至能达到120-150LM/W。(传统白炽灯10-15LM/W 节能灯30-65LM/W) ②显色指数:显色指数指对一个颜色的再现能力。显色指数越高,颜色越正。通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较。还原物体本真色彩的百分比,能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数高的光源,其数值接近100,显色性最好。白炽灯97-100 LED灯85-12 ③色 温:指光发出的颜色,色温越高发的光偏蓝,色温越低。发的光偏红。是以太阳光为参照标准。常规的色温有3 种。 暖光(黄光)2700-3500K 代表符号:RM 中性白4300-5000K 代表符合:RZ白光(冷白)5800-6500K 代表符号:RR 具体色温图表 常见色温表 如下: 2000K -3000K 35OGK 43OOK 5000-6000K 540GK eOOOKCLt 6000-7000K 7000-8500K 10000K以上 <1900K 29OOK 3200K 3200K 4500-60OTK 5800K 5500- 8000K

LED基础知识培训教材

LED显示屏培训材料 什么是LED? 1、LED的定义:LED是英文Light Emitting Diode的缩写,译成中 文就是“发光二极管”,它是一种将电能转变成可见光的半导体器件,发 光时,产生的热量较少,具有很高的效率。 2、LED的发光原理:电流通过特殊的半导体的P-N结能发射出光,即“P-N结电致发光原理”。 3、LED的发展史:一九二三年,罗瑟夫发现了半导体SiC中偶然形成的P-N结能发射出光,但利用这种原理制成的发光二极管只是到了六十年代后期才得到较广泛的应用。 近年来,随着半导体的制作和加工工艺的日益成熟和完善,发光二极管已在固体显示中占据了主导地位。 4、LED的种类:根据其发光波长,可分为可见光LED和红外线LED。 5、LED的特性:亮度高、体积小、功耗低、寿命长、驱动简单、性能稳定、响应速度快、耐冲撞性能好。 一、什么是LED电子显示屏? 1、LED电子显示屏的定义;LED电子显示屏是一种以LED为发光材料,集光电、计算机、通讯、数字、多媒体技术于一体的高科技产品。 2、LED电子显示屏的种类: (1)、室外LED显示屏; (2)、室内LED显示屏; (3)、证券LED显示屏; (4)、利率/汇率LED显示屏; (5)、条型屏; (6)、舞台字幕。 3、LED电子显示屏的发光材料种类: (1)、模块; (2)、像素管; (3)、数码管; 二、模块 1、模块的定义:模块又叫点阵,是一种距阵式的发光二极管,即把许多发光晶片均匀排列并固定在一块线路板上,然后封胶而成。 2、模块的种类: A、根据模块上发光点的直径(单位为毫米)大小不同,可分为Ф3.0、Ф3.75、Ф4.8、Ф5.0等; B、根据模块发光的亮度不同,可分为高亮度、超高亮度; C、根据构成模块的宽×高的点数不同,可分为5×7、5×8、8×8、 16×16等。现均采用8×8(宽度方向有8个点,高度方向有8个点)的正方形模块,如下图所示: 3、模块的尺寸表: 单位:毫米

小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计 过去几年来,小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的 产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置,但如今,即便在入门级手机 中,彩屏已成为一项标配。幸好,手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接 近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本,并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光,以便用户在 任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二 极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能 稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言,其光 输出与电流成正比,而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线,流过LED 的电流紧密匹配是非常重要,这样才能确保均衡背光,因为LED 通常分 布在LCD 显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度,以及针对 周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同,LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此,将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低 平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而 实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡,存在着一系列需要考虑的因素。 电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构,这些架构要处理并存的 多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化-既可能比LED 的正 向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的 电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案 都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小 相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,

LED灯珠的基础知识

LED灯珠常识 什么是LED: LED是英文light emittingdiode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,加上合适的电 压就能正常发光。 LED光源的特点: 1.电压:LED使用低压电源,供电电压在1.8-3.6V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2.效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3.稳定性:理论上可以点亮10万小时。 4.光衰:随着科技的进步,光衰越来越小。现在普通LED灯在一千小时以内的光衰已经可以真正控制在5%以内,即使超过一千小时以后,光衰也很小。 5.环保:无辐射,无污染,真真正正的环保材料。出口时LED产品一般免检 LED芯片的尺寸常识: 按外形分类,芯片一般分为圆片和方片。其中圆片相对较低档,性能不够稳定,我司一般不采用圆片生产的LED;方片一般以尺寸大小来衡量,比如12mil (1 mil=0.0254平方毫米)。一般来说,同一品牌的芯片,芯片尺寸越大,亮度越高。我司最常采用的LED灯珠,红光和黄光一般在9~12mil,白,蓝,绿光一般都在12~14mil,这也是市面上最常用的芯片,如果用更大的芯片,亮度虽然可以提高不少,但是芯片价格大幅度提高,这就是为什么大尺寸芯片很少有人采用的原因。 LED灯珠常识 LED的颜色常识:LED灯珠常识 LED的不同颜色是由其不同波长的芯片决定的,比如,红光芯片一般波长是620~630nm (纳米),绿光芯片一般波长是527nm,蓝光芯片的一般波长是470nm, 黄光芯片的一般波长是585nm,白光LED用的也是蓝光芯片,只是在蓝光芯片上加上适量的的荧光粉就发出白光了。 LED灯珠常识 LED的分类:LED灯珠常识 按功率大小分:可分为小功率,大功率(行业上一般把0.5W以上的灯叫做大功率灯)按外形分:可分为直插式DIP和贴片式SMD 草帽LED又可以按灯头的尺寸细分为F3(灯头的直径是3mm),F5(灯头的直径是5mm);或按灯头的形状细分为无边,薄边,厚边,圆头;按灯头透明与否可分为透明,雾状。。。。。。。更多细分方法不尽列举,以上所列仅以我司经常采用为依据。 食人鱼LED同样可以按灯头的尺寸分为F3,F5,按灯头的形状分为圆头(即最常见的食人鱼灯),平头(这种形头很特殊,其发光角度接近180度,一般用在需要散光的场合)。 LED灯珠常识 LED灯珠常识 小功率贴片式LED按外形尺寸可以分为0805,1206,3020,3528,5050或5060(5050与5060

LED点阵驱动电路设计

电子技术基础课程设计说明书题目:8x8 LED点阵驱动电路设计 学生姓名:王涉华 学号: 201306050122 院(系):理学院 专业:电子科学与技术 指导教师:戴庆瑜 2015 年 12 月 28日

目录 1 选题背景 (1) 1.1 基本设计任务 (1) 1.2 发挥设计任务 (1) 1.3 设计原理 (1) 1.4 方案论证 (1) 2 电路设计 (2) 2.1 电路设计框图 (2) 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 555多谐振荡电路 (3) 3.2 74HC161引脚图及工作原理 (5) 3.3 74HC138引脚图及工作原理 (6) 3.4 74HC573引脚图及工作原理 (7) 3.5 AT28C16引脚图及相关参数 (7) 3.6 上电复位及开关手动复位电路设计 (8) 3.7 8x8共阴点阵 (9) 3.8 74HC04引脚图及功能 (10) 4 原理总图 (12) 5 元件清单 (13) 6 调试过程及测试数据(采用分模块调试) (13) 6.1 通电前检查 (13) 6.2 复位电路及手动开关复位电路的调试 (13) 6.3 NE55的调试 (14) 6.4 AT28C16的调试 (14) 6.5 结果观察调试 (15) 7 电路实物 (15) 7.1 整体实物电路展示 (15) 7.2 电路功能部分展示 (16) 8 小结 (19) 9 设计体会及改进意见 (19) 9.1 设计体会 (19) 9.2 设计不足 (19) 9.3 设计改进意见 (19) 参考文献 (20)

1 选题背景 LED 点阵显示是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示方式。目前,由于成本及实用性的优势,以LED半导体发光器件为显示介质的大型显示屏在公共场合的广告宣传、通告发布等方面已得到广泛的应用,其驱动方式也随着技术的逐渐成熟而变得丰富多样,且各具特色。一个大型LED显示屏由上万个甚至更多的LED单元构成,而如何控制这些单一的单元按照我们的预期呈现显示内容,即LED的单元驱动电路的设计便显得尤为重要。如何设计一个既能满足显示要求又能尽量节省成本的LED驱动电路呢?在这里,我以8x8点阵为例进行研究。 1.1 基本设计任务 (1)能够显示0~9、a~z或A~Z,显示字符数量不少于8个; (2)能手动或自动循环显示字符。 1.2 发挥设计任务 可实现显示内容的左右移动。 1.3 设计原理 通过控制555单稳态触发器输入脉冲频率信号,再通过计数器作为存储器的输入,以存储器和译码器作为高低电平的输入,进而控制加在点阵 LED灯两端的电压,这样就可以实现LED的亮灭控制。 1.4 方案论证 方案一:以74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,纵向驱动由三态门74HC244控制存储器AT28C16的输出来进行调节,三态门控制存储器的八位输出只有一位有效,其它处于高阻状态,依次循环。用两组8输出计数器74HC161作为AT28C16的地址输入,其中一组为另一组置位,每次可点亮一个灯,需要八分之一个字节,只需设置64个灯的总的点亮时间小于人眼的分辨时间(大概为0.02s),利用人眼

LED基础知识教学内容

一.16s,8s和4s主要区别: 1、扫描方式不一样; 2、亮度不一样(16s小于8s小于4s); 3、价格不一样,或者理解为使用的驱动IC数量不一样(同一型号16s低于8s 低于4s) 目前市场上的显示屏大致可分为静态扫描和动态扫描两种方式!静态扫描又分为静态实像素和静态虚拟!动态扫描也分为动态实像和动态虚拟``分别有2 扫,4扫,8扫,16扫`` 举列说明:一个常用的全彩模组:像素为16*8 (2R1G1B)MBI5026 驱动,模组总共使用的灯是:16*8*(2+1+1)=512 ,MBI5026 为16位芯片!(1)512/16=32,如果是32 个MBI5026芯片,这块板子是静态虚拟(2)如果板子上两个红灯串连,用24个MBI5026芯片,是静态实像素。(3)12个MBI5026芯片,动态2扫实像素 (4)16个MBI5026芯片,动态2扫虚拟 (5)8个MBI5026芯片,动态4扫虚拟 (6)6个MBI5026芯片,动态4扫实像素 二.LED 的基本术语VF、IV、WL、IR 解释及光通量换算关系 V代表电压。 F代表正向。 I代表电流。 R代表反向。

WL代表波长。 故:VF代表正向电压,一般小功率led红、黄、橙、黄绿的vf是1.8-2.4v,纯绿、蓝、白的vf是3.0-3.6v。IF是正向电流,一般小功率led的IF都是20mA。IR是反向电流, 一般是在5v的反向电压下面测量,分小于10uA(微安),小于5uA和0uA 几个档次。WL是光的波长,可见光分别有各自的波长,不同的波长对应不同的颜色,如红光一般是615-650nm(纳米),蓝光一般是450-475nm。白光由于是蓝色芯片+荧光粉调制而成,所以无波长,以色温来衡量(3000k以下偏黄。3000k-7000k正白,7000k以上偏蓝)。 LED的Vf值是什么意思?它的大小对LED有什么影响? vf是正向电压的意思,但是不一定正向电压越大,正向电流越大。你看只要是小功率led的承认书上面都会有一个vf值,有一个If值,不管vf值是多大,(红、黄、黄绿、橙一般为1.8v-2.4v,白、蓝、翠绿一般为3.0v-3.6v)。If 都是20mA。这两者是相辅相成的。比如2颗白光,一颗是3.0v,20mA,一颗是3.4v,20mA,意思就是说第一颗灯,你给它3.0v的电压,流过它的电流就是正常额定电流20mA,但是第二颗灯,你要给它3.4v的电压,流过它的电流才是20mA。在这里Vf和If没有成正比;但是一颗黄灯和一颗白灯比,比如黄灯的电压是2.0v,白灯的电压是3.3v,这颗黄灯在2.0v的电压下和这颗白灯在3.3v的电压下流过它们的电流是一样的,都是20mA,在这里Vf和If并不成正比。所以只有是专指同一颗灯的情况下Vf和If才是绝对成正比的。你在使用的时候不管Vf是多大,只要控制流过所有灯的电流为20mA就ok了

LED可调驱动电路电源设计

LED可调驱动电源课程设计 院系: 年级专业: 姓名: 指导教师: 学号: 日期: LED驱动电源课程设计

一、设计规格 1、设计一个恒流LED驱动电路,电流值为350mA 2、设计一个调光电路,PWM波的占空比由20%~80%可调 3、整个驱动电路有9V供电 4、LED电压4-8V 5、电路效率90% 二、设计过程 1、画原理图

2、原理描述 A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路 PWM称之为脉冲宽度调制信号,利用脉冲的宽度来调整亮度,也可用来控制DC马达。 PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ,当调整LED的明或暗时,这个基本的频率不可变动,而是改变这个频率上方波的宽度,宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。 PWM是控制LED的点亮时间,而不是改变输出的电压来控制亮度。 以下为PWM工作原理: Reset接脚被连接到+V,因此它对电路没有作用。当电路通电时,Pin 2 (触发点)接脚是低电位,因为电容器C2开始放电。这开始振荡器的周期,造成第3接脚到高电位。当第3接脚到高电位时,电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。当在C2的电压到达+V

的2/3时启动接脚6,造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。 当第3接脚到低电位,电容器C2起动通过R1和D1的放电。当在C2的电压下跌到+V的1/3以下,输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。 Pin 5并没有被外在电压作输入使用,因此它与0.01uF电容器相接。 电容器C2通过R1及二极管,二极管一边为放电一边为充电。充电和放电电阻总和是相同的,因此输出信号的周期是恒定的。工作区间仅随R1做变化。 PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。公式:频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2) B、HV9910B构成的恒流驱动电路 HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET,该频率可用一个电阻调整。LED串是受到恒定电流的控制而不是电压,如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。输出电流调整范围可从MA级到 1.0A。HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺,可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值,它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。 调光: 有两种方式可实现调光,取决于不同的应用,可以单独调节也可

LED电源驱动电路的基本设计详解

LED电源驱动电路的基本设计详解 LED电源驱动电路解析随着白光LED的诞生及其迅速发展,LED开始进入普通照明阶段。LED是一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯(HID)之后出现的第四代电光源。现已普遍应用于建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等领域中。 LED 供电的原始电源目前主要有三种:即低压电池、太阳能电池和交流市电电源。无论是采用哪一种原始电源,都必须经过电源变换来满足LED 的工作条件。这种电源变换电路,一般来说就是指的LED 驱动电路。在LED 太阳能供电系统中,还需要蓄电池或超级电容器,用以储存太阳能。在夜晚需要照明时,蓄电池或超级电容器再通过控制电路放电,为LED驱动电路供电。 太阳能和风能与LED 的结合,是LED 应用的一大亮点,它将为第三世界的贫困和边远地区带来光明,让绿色照明的光辉照亮世界的每一个角落。 一、低压直流供电的LED驱动电路1.当输入电压高于LED电压时 当输入电压高于LED或LED串的电压降时,通常采用线性稳压器或开关型降压稳压器。(1)线性稳压器 线性稳压器是一种DC-DC 降压式变换器。LED 驱动电路所采用的线性稳压器大都为低压差稳压器(LDO),其优点是不需要电感元件,所需元件数量少,不产生EMI,自身电压降比较低。但是与开关型稳压器相比,LDO的功率损耗还是较大,效率较低。LDO在驱动350mA以上的大功率LED串时,往往需要加散热器。 (2)开关型降压(buck)稳压器 基于单片专用IC 的开关型降压稳压器需要一个电感元件。许多降压稳压器开关频率达1MHz以上,致使外部元件非常小,占据非常小的空间,效率达90%以上。但这种变换器会产生开关噪声,存在EMI问题。图1所示是基于Zetex 公司ZXSC300的3W LED 降压型驱动电路。其中的RCS为电流传感电阻,D1为1A的肖特基二极管。在6V的输入电压下,通过LED的电流达1.11A.ZXSC300 采用5 引脚SOT23 封装。

LED基础知识大全

《成为 LED 专家的秘藉基础篇》
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《成为 LED 专家的秘藉基础篇》
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目录
《成为LED专家的秘籍》简介 .......................................................................................................3 引言 ..................................................................................................................................................5 第一章:为什么要从事LED行业? ...............................................................................................6 第二章:LED的发展史。...............................................................................................................8 第三章:什么叫LED.....................................................................................................................10 第四章:LED优势:........................................................................................................................11 (一)节能........................................................................................................................................11 (二)环保........................................................................................................................................12 (三)寿命非常长............................................................................................................................12 (五) LED的发出的光线能量集中度很高 ...................................................................................12 (六).LED响应时间非常快 ...........................................................................................................12 (七).LED的发光指向性非常强 ...................................................................................................12 (九)LED使用低压直流电即可驱动 ............................................................................................12 (十) 能够较好地控制发光光谱组成..........................................................................................12 (十一) 可以通过控制半导体发光层半导体材料的禁止带幅的大小 ......................................12 (十二)显色性高: ..................................................................................................................12 第五章:LED 主要性能指标 .......................................................................................................13 (1)LED的颜色:.............................................................................................................................13 (2)LED的电流:.............................................................................................................................13 (3)LED的电压:.............................................................................................................................14 (4)LED的反向电压VRm: .........................................................................................................14 (5)LED的色温:.............................................................................................................................14 (6):发光强度(I、Intensity): ....................................................................................................15 (7) LED光通量(F,Flux): ......................................................................................................15 (8)LED光照度(E,Illuminance): ........................................................................................16 (9)显色性: .................................................................................................................................16 本白皮书版权归王赐然所有,未经允许,不得转载! 如果要想了解更多的LED知识,请登陆 https://www.360docs.net/doc/7e12103414.html, 第
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LM2734大功率LED恒流驱动电路的设计

大功率LED 恒流驱动电路的设计虽然大功率LED 现在还不能大规模取代传统的白炽灯,但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用,因此掌握大功率LED 恒流驱动器的设计技术,对于开拓大功率LED 的新应用至关重要。LED 按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED 及普通LED。一般来说,大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W 和10W。已大批量应用的有1W 和3W LED,而5W、8W 和10W LED 的应用相对较少。预计大功率LED 灯会在2008年奥运会上大量应用,因此电子和照明行业都非关注LED 照明新技术的发展应用。 恒流驱动和提高LED 的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题,本文首先介绍大功率LED 的应用及其恒流驱动方案的选择指南,然后以美国国家半导体(NS)的产品为例,重点讨论如何巧妙应用LED 恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED 的效率,并给出大功率LED 驱动器设计与散热设计的注意事项。 驱动芯片的选择 LED 驱动只占LED 照明系统成本的很小部分,但它关系到整个系统性能的可靠性。目前,美国国家半导体公司的LED 驱动方案主要定位在中高端LED 照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种,由于室内LED 灯所应用的电源环境有AC/DC 和DC/DC 转换器两种方式,所以驱动芯片的选择 也要从这两方面考虑。 图1:利用DC/DC 稳压器FB 反馈端实现从恒压驱动(左图)到恒流驱动(右图)的转换。 1.AC/DC 转换器 AC/DC 分为220V 交流输入和12V 交流输入。12V 交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源,现有的LED 可以在保留现有交流12V 的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计,美国国家半导体L M2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A,恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。2004.01.01研发部 paulzheng

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