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《白光LED驅(qū)動(dòng)電路的研究【開(kāi)題報(bào)告】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告電氣工程及其自動(dòng)化白光LED驅(qū)動(dòng)電路的研究一、課題研究意義及現(xiàn)狀LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，所以LED照明是繼白熾燈和熒光燈后的一種新型光源。與傳統(tǒng)光源相比，LED照明有許多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)能環(huán)保、響應(yīng)時(shí)間短、效率高、體積小，LED驅(qū)動(dòng)電路則是LED照明的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電路的研究與改進(jìn)對(duì)LED這種新型光源的發(fā)展起著重要作用。20世紀(jì)90年代初，日本研究者中村修二成功研制出摻Mg（鎂）的同質(zhì)結(jié)GaN（氮化鎵）藍(lán)光LED，使得白光LE
2、D有了實(shí)用性強(qiáng)和行之有效的技術(shù)方案，半導(dǎo)體照明光源與固態(tài)照明領(lǐng)域也隨之成為國(guó)內(nèi)外光電子研究領(lǐng)域更引人注意的熱點(diǎn)。隨著材料生產(chǎn)和制作技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED的發(fā)光效能已取得了明顯的提高，LED器件也從早期的指示型LED(恒流20mA)發(fā)展到功率型LED(恒流350mA)。[1]隨著LED性能的不斷提高，使得其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，從最初的狀態(tài)表征到目前的信號(hào)燈顯示、路燈以及汽車(chē)照明等領(lǐng)域。但目前LED還有許多不足，比如光效還需提高，還有封裝工藝和材料，散熱技術(shù)，驅(qū)動(dòng)電路等問(wèn)題。而驅(qū)動(dòng)電路正是本課題的研究對(duì)象。LED的驅(qū)動(dòng)電路主要功能是將交
3、流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源。功率型LED通常采用直流工作，但工作電流較大，在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，既要考慮白光LED的單管效率，也要考慮電路的整體轉(zhuǎn)換效率、復(fù)雜程度以及成本。綜合這些因素，要設(shè)計(jì)一款既高效率又低成本的驅(qū)動(dòng)電路難度還是很高的。所以現(xiàn)在很多企業(yè)受到成本的制約，都無(wú)法采用具有高效率高可靠性又能在高溫下工作的LED，很多企業(yè)使用的LED的有效壽命和可靠性都很低。LED驅(qū)動(dòng)電路除了要滿(mǎn)足安全要求外，另外的基本功能應(yīng)有兩個(gè)方面：一是盡可能保持恒流特性，尤其在電源電壓發(fā)生±15％的變動(dòng)時(shí)，仍應(yīng)能保持輸出電流在±10％的范圍內(nèi)變動(dòng)。二是驅(qū)
4、動(dòng)電路應(yīng)保持較低的自身功耗，這樣才能使LED的系統(tǒng)效率保持在較高水平。根據(jù)能量來(lái)源的不同，LED驅(qū)動(dòng)電路總體上可分為兩類(lèi)，一是AC/DC轉(zhuǎn)換，能量來(lái)自交流市電，二是DC/DC轉(zhuǎn)換，能量來(lái)自干電池、可充電電池、蓄電池等。根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)原理的不同，又可以分為線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)常用方法有電阻限流、線(xiàn)性控制調(diào)節(jié)、電荷泵升壓、開(kāi)關(guān)變換器控制等。二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和基本要求如下：（1）學(xué)習(xí)光的基本知識(shí)，包括可見(jiàn)光，光的波長(zhǎng)、光的本質(zhì)等基本概念。（2）學(xué)習(xí)照明的基本知識(shí)，包括各種照明燈
5、具種類(lèi)，常見(jiàn)照明燈具的原理，照明相關(guān)的一些基本概念等。（3）分析比較各種照明燈具的優(yōu)缺點(diǎn)，以及各種照明燈具的歷史，現(xiàn)狀，發(fā)展等。（4）重點(diǎn)學(xué)習(xí)LED相關(guān)的知識(shí)，包括LED的結(jié)構(gòu)，發(fā)光原理，各種顏色的LED的知識(shí)等，以及分析為L(zhǎng)ED相對(duì)于其他照明燈具的優(yōu)缺點(diǎn)。（5）重點(diǎn)學(xué)習(xí)白光LED的各種驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方式等，并設(shè)計(jì)制作一種驅(qū)動(dòng)電路。本設(shè)計(jì)要求完成一種白光LED驅(qū)動(dòng)電路的硬件設(shè)計(jì)與制作。預(yù)期目標(biāo)：完成白光LED驅(qū)動(dòng)電路的硬件設(shè)計(jì)與制作。大功率LED：可以選擇1W白光LED，其參數(shù)如下：?功率：1W?光通量：20-30LM?順向電壓：
6、3.5-3.8V?額定電流：350mA?光衰：≤5%每千小時(shí)光衰。?角度：120度三、課題研究的方法及措施本課題的重點(diǎn)是完成白光LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。首先要研究LED的發(fā)光特性和伏安特性。可以知道當(dāng)LED電壓變化很少時(shí)，電流變化很大。LED發(fā)光的強(qiáng)度由流過(guò)LED的電流決定，電流過(guò)強(qiáng)會(huì)引起LED的衰減，電流過(guò)弱會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此LED的驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度。所以我們采用恒流方式驅(qū)動(dòng)。通過(guò)比較各個(gè)芯片和各種白光LED驅(qū)動(dòng)電路來(lái)選擇最適合本課題電路設(shè)計(jì)的方案。還要對(duì)白光L
7、ED的連接方式（串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián)）進(jìn)行分析和比較，由于本設(shè)計(jì)是照明用的白光LED的驅(qū)動(dòng)電路，要求有較大的驅(qū)動(dòng)電流，較好的光匹配度，因此采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。具體設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要闡述開(kāi)關(guān)電源的基本工作原理，詳細(xì)分析PWM調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源電流控制模式和電壓控制模式的優(yōu)缺點(diǎn)；然后結(jié)合大功率LED照明的應(yīng)用特點(diǎn)，比較各個(gè)芯片的優(yōu)缺點(diǎn)，最終決定采用LT3755芯片，設(shè)計(jì)一款PWM調(diào)制的電流控制模式的驅(qū)動(dòng)電路。圖為設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)略電路圖四、課題研究進(jìn)度計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)期限：自2010年9月13日至2011年5月17日。2010年9月13日至2011年2月20日
8、:明確任務(wù)，查找資料，確定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案；2011年2月20日至2011年3月10日:寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，外文翻譯，完成開(kāi)題報(bào)告，準(zhǔn)備開(kāi)題答辯2011年3月10日至2011年3月20日：完成電路設(shè)計(jì)和仿真；2011年3月20日至2011年4月1日：完成驅(qū)
