1、综合课程设计课程报告综合课程设计课程报告 大功率大功率 LED 电源设计电源设计 姓名:姓名: 学号:学号: 专业:专业: 电子信息工程电子信息工程 任课教师:任课教师: 成绩:成绩: 2013 年年 11 月月 20 日日 - + R LED U UL 摘要摘要 LED(light emitting diode)又称为发光二极管,是一种新型光源, 具有高 效节能、绿色环保、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)等其他光源无法比拟的优点,作为绿 色光源产品,
2、国家绿色照明推广使用的产品,代表着未来照明技术的发展方向, 本设计主要介绍了以 STC89C52 控制为核心,利用 PWM 调光技术,通过调整 PWM 的周期,PWM 的占空比从而控制电流,从而达到对 LED 进行光度亮暗的 控制调节的效果,实现对 LED 的 PWM 的调光控制,并且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、一、LED 主要性能指标:主要性能指标: 1)LE
3、D 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 的额定功率为 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 3.5V3.8V。 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
4、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 6080LM。 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、
5、大功率二、大功率 LED 的驱动方式: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 的回路中串接电阻,通过调节电阻的阻值,可以改 变 LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为: R UU I L 所以 I 与镇流电阻 R 成反比;当电源电压 U 上升时,R 能限制 I 的过量增长,使 I 不超 出 LED 的允许范围。此电路的优点是简单,成本低;缺点是电流
6、稳定度不高;电阻发热消 耗功率,导致用电效率低,仅适用于小功率 LED 范围,所以不选这种方案。 (2) 恒压驱动:就是保持 LED 两端的电压不变,因为每一种颜色的 LED 的电压都不一样, 所以很少用恒压的方式来驱动 LED。 (3) 恒流驱动: 顾名思异就是保持 LED 的电流一直不变,让 LED 在恒定电流的条件下工作。 由于大功率 LED 是低电压、大电流的驱动器件,当 LED 电压变化很少时,电流变化很 大。LED 发光的强度由流过 LED 的电流决定,电流过强会引起 LED 的衰减,电流过弱会 影响 LED 的发光强度,因此 LED 的驱动需要提供恒流电源,以保证大功率 LED 使用的安 全性,同时达到理想的发光强度。如果采用恒压方式驱动,LED 正向电压的任何变化都会 导致 LED 电流的变化。由温度或电压变化引起的特定压变,导致正向电流降低,正向电压 变化 11会导致更大的正向电流变化, 达 30。 电流的变化较大, 使 LED