目 录
摘要：............................................................................................................................ I Abstract： ..................................................................................................................... II 第1章 绪论.................................................................................................................. 1
1.1 大功率LED照明灯概述 .............................................................................. 1 1.2 大功率LED照明灯介绍 .............................................................................. 2
1.2.1 LED照明原理 ..................................................................................... 2 1.2.2 LED照明的特性 ............................................................................... 3 1.2.3 LED照明的设计理念 ...................................................................... 4
第2章 大功率LED照明灯具 .................................................................................... 5
2.1 LED环保节能照明灯概述 ........................................................................... 5 2.2 LED环保节能照明灯特点 ........................................................................... 5 2.3 LED环保节能照明灯应用 ........................................................................... 7 第3章系统电路分析与设计..................................................................................... 8
3.1 系统电路分析................................................................................................ 8
3.1.1 大功率LED照明灯的连接 ................................................................ 8 3.1.2 大功率LED驱动方法 ...................................................................... 10 3.2 系统电路设计.............................................................................................. 13
3.2.1 系统整体框图.................................................................................... 13 3.2.2 输入级及EMI滤波模块 .................................................................. 13 3.2.3降压模块............................................................................................... 15 3.2.4 PWM控制模块 ................................................................................. 17 3.2.5 输出模块............................................................................................ 18
第4章
大功率LED照明灯控制系统实现 .......................................................... 19
4.1 控制系统整体模块框图.............................................................................. 19 4.2 AT89C52单片机介绍 ................................................................................. 19 4.3 单片机PWM控制功能实现 ...................................................................... 20
4.3.1 单片机PWM控制功能实现概述 .................................................... 20 4.3.2 PWM技术的原理分析 ..................................................................... 20 4.3.3 PWM波的实现方法 ......................................................................... 22 4.3.4 程序流程图........................................................................................ 23
4.4 反激式开关电源原理.................................................................................. 23
4.4.1 反激式开关电源概述........................................................................ 23 4.4.2 反激电路特点 ................................................................................. 24
第5章 系统设计、调试与仿真................................................................................ 25
5.1 输入级及EMI滤波模块功能设计与仿真 ................................................ 25 5.2 PWM控制与反激式拓扑模块图 ............................................................... 27 5.4 系统整体设计仿真图.................................................................................... 28 第6章 PCB版设计 ................................................................................................. 29
6.1 PCB简介 ..................................................................................................... 29 6.2 PCB设计规范 ............................................................................................. 30 6.3 Protel设计图 ............................................................................................... 33 第7章 总结................................................................................................................ 35 参考文献...................................................................................................................... 36 致谢.............................................................................................................................. 36 附录.............................................................................................................................. 38
大功率LED光源驱动电路的研究与设计 大功率LED光源驱动电路的研究与设计
摘要：当前全球能源短缺的忧虑已越来越高，节约能源必将是我们新一代将要面临的重要的问题，在照明领域，LED光源的应用正吸引着世人的目光，作为一种新型的绿色光源产品，LED必然是未来发展的趋势，二十一世纪将是以LED为代表的新型照明光源时代。
本篇论文主要是设计一款LED驱动电路，主要是把220V市电先通过整流桥，变交流为直流，再滤波，通过PWM控制电路，变成稳定电源，供LED球灯供电。其中在电路中包含了输入级及EMI滤波模块、适配器降压模块、PWM控制模块、输出模块四个模块。本论文运用Protues软件，完成LED驱动电路的设计，并进行仿真，最后运用Protel软件制版，做出印制电路板。
关键字：LED 照明 大功率驱动电路
I
大功率LED光源驱动电路的研究与设计 Research and design of high power LED driver
circuit
Abstract：Nowadays the global energy shortage concerns have been getting higher and higher, energy saving will be a serious problem that our new generation would be faced with, in the field of lighting, LED light source application is attracting the world's attention, as a new type of green lighting products, LED is the future trend, the 21st century will be a new lighting source era which will be based on the LED as the representative .
In this paper is to design a LED driver circuit 220V mains through the rectifier bridge and change AC to DC, and then filtering into a stable power supply for LED ball lights powered by the PWM control circuit. Which circuit includes the input stage EMI filter module, step-down adapter module, the PWM control module, output module of four modules. Of this thesis use Protues software, the LED drive circuit design and simulation, and finally use the Protel software plate to make printed circuit boards
Key word: LED lighting High power drive circuit
II
大功率LED光源驱动电路的研究与设计 第1章 绪论
1.1 大功率LED照明灯概述
应用半导体P·N结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管，之后出现黄色LED。直到1994年蓝色、绿色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白色LED。 LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制，无法作为通用光源推广应用[3]。
近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一[1]
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各 种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。近年来，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。随着国内部分厂家技术和生产成本的降低，LED照明叫好而不叫座的局面行将改变。价廉物美的LED照明产品，将给中国照明行业带来革命性的冲击，为广大消费者带来光明的福音[3]！
当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代[3]。
随着我国经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，能源和资源变得日益
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