1、 1 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 LED驱动电路的设计和研究 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、使用寿命长， LED 元件的体积小， LED的发出的光线能量集中度高， LED 的发光指向性强， 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、汽车等各个领域。而且 随着 LED 研发技术的不断突破，高亮度、大功率的 LED 相 继问世，特别是白光 LED 的发光效
2、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。 驱动电路有恒压驱动方式和恒流驱动方式 。 关键词 ： 大功率 LED ；驱动电路；恒流驱动芯片 LT3755 一、 LED 主要性能指标 1 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 的额定功率为 350mA,3W LED 的
3、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 2。 5)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）。 6） 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。 7） 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
4、照度 .，单位为勒克斯 (lx)。 8） 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。 9） LED 的使用寿命： LED 一般可以使用 50,000 小时以上 3。 10） 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 2 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 4： 1）镇流电阻驱动：就是简单的的在
5、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。此电路的优点是简单，成本低；缺点是电流稳定度不高；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
6、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 5。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 的亮度不能恒定 。 所以一般都选择恒流驱动 IC6。 三、恒流驱动方式电路 白光 LED驱动电路集成化芯片很多 ,按用途分有照明用和彩色液晶背光用驱动器 ,包括高功率 LED驱动器 (如 LTC3214、 LTC3216)和高亮度 LED的驱
7、动器 ;LED的连接方式有并联、串联和串 /并联三种 , 并联驱动和串联驱动都有相应的专用芯片 7。 LED 驱动电路除了要满足安全要求外，还应具备两个基本功能：一是尽可能保持恒流特性，又使其在电源电压发生的变动时，仍应能保持输出的电流在的范围内变动；二是应保持较低的自身功耗，这样才能使 LED 的系统效率保持 在较高水平 8。随着更新一代大功率 LED 所需的驱动电流的增加，要更多的考虑到 LED 本身和电流驱动电路的散热管理和功耗等问题 9。 使用 LED 的新型照明设计一般都比白炽灯设计昂贵，所以从长远来看，必须用更高效率的发光来极大地降低耗电成本 10。 为了确保最佳性能和长工作寿命，
8、 LED 需要一个有效的驱动电路。无论输入电压如何变化， LED驱动器都要向 LED 串提供恒定电流，以保持恒定光输出和颜色不变。出于这个原因，常常需要恒定频率、电流模式 LED 驱动器拓扑 11。与电压模式控制相比，电流模式控制改善了环路动态 特性并提供逐周期限流，从而向 LED 提供恒定电流。同时， LED 驱动器必须提供高于 90%的效率，以最大限度3 减少对外部散热器的需求并保持照明系统的高效率。在应用 大功率 LED 驱动控制芯片时，可以依据不同的应用场合进行选择 12： 1） 当需要较高功率时可选择功率器件没有集成在芯片内的控制器，这样就可以按照实际的功率需求单独选择功率器件； 2
9、） 当需要较高的变换效率时，如便携式设备等，可选择开关电源类的驱动电路； 3） 当应用于可靠性高的设备中，可选择有温度保护、故障报警等控制功能全面的芯片。 综合考虑设计简单、 低电流消 耗、高效率、短路保护、开路 LED 保护和高调光比（ PWM 调光）等 要求，本 设计采样 LT3755 LED 驱动芯片。 4.5V 至 40V 的输入电压范围使其适用于多种应用，如汽车 等蓄电池供电、太阳能供电 、工业和建筑照明。 LT3755 使用外部 N 沟道 MOSFET，可以用 12V的输入驱动多达 14 个 1A 的白光 LED，提供超过 50W 的功率。 五、参考文献 1杨光 .照明级白光 LE
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