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大功率全彩色LED驱动电路的研制

作　者: 陈鹏
导　师: 叶志清
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: 发光二极管驱动 MAX16801/16802 自适应驱动衰减补偿半导体照明
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 321次
引　用: 5次
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内容摘要

发光二极管(以下称LED)是一种固体发光器件,它是新发展的第三代光源。国家已将半导体照明产业纳入国家重点发展的高新技术产业并给予大力支持,到2010年中国半导体照明及相关产业产值将超过1000亿元的规模,高亮度LED器件国内增长率超过50%。三基色LED是通过红绿蓝三基色芯片分别发光,通过调整各芯片的驱动电流改变各自发光效率,从而生成白光或用户所需要的彩光。所以三基色LED的驱动技术越来越成为LED研制工作的一大核心技术。本文研究的目标是创新性的研制一种针对于三色LED芯片的大功率全彩色驱动电路。提出一种保障LED发光效果并能够实现全彩色出光的新方案。主要的研究内容如下:(1)首先分析LED的光学性能,对三基色混光的理论进行分析,选择合适的LED芯片,确定混光模式。建立对驱动器件的设计要求目标。(2)其次分析LED的电气性能,创新性的设计出一款驱动电路。1)基于降低体积,提高效率的目标设计出区别于传统模式的开关电源,将市电转换成LED适用的低压恒流电源,同时针对可能出现的浪涌电流和电流波动做出电路保护设计和衰减补偿设计。2)利用脉冲宽度调制(PWM)器件调整芯片发光效率,完成对于调制模块电路的设计。3)选择合适的热敏器件,光敏器件,建立对器件发热和出光效果的反馈。利用单片机建立控制系统,形成在温度,外加电流变化条件下对PWM模块的控制,保证出光效果。将发光芯片,开关电源,PWM调节模块,单片机控制电路,混光通道合理的封装在一起构成全彩色LED发光器件。(3)最后对各电路模块进行输出仿真及测试,得到关键性能的观测图表,验证设计的合理性。(4)分析本方案的技术瓶颈,探讨LED照明的研究方向。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
第一章绪论  8-16
  1.1 LED 发展史  8-9
  1.2 高亮度LED 的发展和性能  9-10
  1.3 LED 光源与白炽灯的对比优点  10-12
  1.4 LED 电源和驱动电路主要技术概况  12-15
    1.4.1 LED 驱动电路的主要技术及指标  12-13
    1.4.2 技术发展趋势  13
    1.4.3 LED 恒流驱动与不同控制模式的比较  13-15
  1.6 本文研究目的和内容  15-16
第二章 LED 发光芯片性能的研究  16-27
  2.1 LED 的光电性能  16-17
  2.2 LED 芯片的选定  17-20
    2.2.1 常见LED 的分类  17-18
    2.2.2 SHF-U10TB1H4S 型超高亮 LED 介绍  18-20
  2.3 RGB 合成白光的原则  20-21
    2.3.1 白光LED 介绍  20
    2.3.2 R、G、B 三基色组成  20-21
  2.4 混光配比的计算  21-26
  2.5 结论  26-27
第三章驱动电路的设计  27-41
  3.1 开关电源模块的设计  28-35
    3.1.1 MAX16801A/B/MAX16802A/B 简介  28-29
    3.1.2 开关电源模块功能目标  29-30
    3.1.3 内部结构图及功能引脚  30-31
    3.1.3 对外围匹配电路的计算及设计  31-35
    3.1.4 开关电源模块电路图  35
  3.2 PWM 调节模块的设计  35-39
    3.2.1 功能芯片的选择  36-37
    3.2.2 NCP1200 内部结构图及功能引脚  37-38
    3.2.3 外围电路的设计  38-39
  3.3 单片控制系统的设计  39-41
第四章仿真及测试  41-48
  4.1 对开关电源模块的测试  41-46
  4.2 对PWM 模块的测试  46-47
  4.3 对于发光效果的测试  47-48
第五章总结与展望  48-50
参考文献  50-56
致谢  56-57
在学期间公开发表论文  57

大功率全彩色LED驱动电路的研制

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