一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路Word格式文档下载.docx

一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路Word格式文档下载.docx

《一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种恒流型DCDC大功率LED驱动电路Word格式文档下载.docx（75页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

即个数）在一定范围内变化时，仍具有高恒流精度和控制结构简单、成本低、体积小、效率高等特点。

本论文的研究思路和工作内容如下：

首先，论文对大功率照明ＬＥＤ的特性及发展和白光ＬＥＤ驱动电路的分类进行了介绍。

接着分析了ＤＣ－ＤＣ转换电路的原理和控制策略，包括ＤＣ－ＤＣ转换电路的三种拓扑结构的原

理分析、两种反馈控制模式和三种控制方式。

然后，分析了本论文提出的大功率ＬＥＤ的

Ｂｕｃｋ型、Ｂｏｏｓｔ型、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ型变换器恒流输出的控制原理和恒流电路实现算法及结构。

最后，论文完成了各个单元电路的分析和设计，设计制作了一台用于驱动３５０ｍＡ、ｌＷ

的白光ＬＥＤ－－ＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ的Ｂｕｃｋ型和Ｆｌｙｂａｃｋ型ＬＥＤ恒流ＤＣ－ＤＣ驱动变换器，并进行

了调试实验和分析了各变量对恒流精度的影响，实验结果验证了本文理论研究和电路实现结构设计结果的正确性。

关键词：

大功率ＬＥＤ；

恒流驱动；

开关电源；

ＤＣ－ＤＣ转换电路

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｎｏｗａｄａｙｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙ

ｓｏｕｒｃｅｓ

ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅ

ａｎｄｍｏｒｅ

ｓｅｒｉｏｕｓ，

ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｈａｓｗｏｎｐｅｏｐｌｅ’Ｓａｔｔｅｎｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｓｏｆｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｎｇｌｉｆｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＡｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤｉｍｐｒｏｖｅｓａｎｄｔｈｅ

ｃｏｓｔｏｆｐｏｗｅｒＬＥＤ

ｒｅｄｕｃｅ，ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌｉｇｈｔｉｎｇｗｉｌｌｒｅｐｌａｃｅｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｔｓ

ａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌｉｇｈｔｉｎｇ

ｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅ

ｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ．Ｔｈｅ

ｓｏｕｒｃｅ

ｓｕｂｊｅｃｔ

ｏｆｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍ

ａ

ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ

ｐｒｏｊｅｃｔ

ｆｕｎｄｅｄｂｙ

ｐｏｗｅｒ

ｃｏｍｐａｎｙ．Ｔｈｅｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｉｍｓ

ｔｏｄｅｓｉｇｎａＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇ

ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

ｗｈｉｃｈｉｓｈｉｇｈｌｙｄｅｍａｎｄｅｄｂｙｔｈｅ

ｏｆ

ｍａｒｋｅｔ．Ｔｈｅ

ｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｌｏａｄｖｏｌｔａｇｅｏｆＬＥＤｓ

ｓｔｒｉｎｇｓ<

ｉ．ｅ．ｎｕｍｂｅｒｓ

ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

ｉｓ

ＬＥＤｓ）ｃｈａｎｇｅｓ

ｗｉｔｈｉｎ

ｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，Ｉｔｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｓｔｉｌｌｈａｖｉｎｇ

ｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅｃｏｓｔｉｓ

ｌｏｗ，ａｎｄｔｈｅ

ｈｉｇｈ．

‘

Ｔｈｅ

ｒｅｓｅａｒｃｈＣａｎｂｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：

Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒＬＥＤｌｉｇｈｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ

ｗｈｉｔｅＬＥＤｄｒｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｔｈｅｓｉｓ

ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅ

ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ

ａｎｄ

ｃｏｎｔｒｏｌ

ｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ，ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｉｒｃｕｉｔ

ｃｏｎｓｔａｎｔ－ｃｕｒｒｅｎｔｏｕｔｐｕｔｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓ

ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌ

ｍｏｄｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ

ａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｏｆｔｈｅＢｕｃｋ－ｔｙｐｅ，Ｂｏｏｓｔ－ｔｙｐｅ，ａｎｄＢｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔｔｙｐｅｈｉｇｈ?

ｐｏｗｅｒＬＥＤ

ａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃｅｌｌｃｉｒｃｕｉｔｉｓｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ａ

ａｒｅ

ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ

Ｂｕｃｋ?

－ｔｙｐｅ

Ｆｌｙｂａｃｋ?

－ｔｙｐｅＬＥＤｓｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔＤＣ－－ＤＣｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

ｓｅｔｕｐｆｏｒｏｆ

ｄｒｉｖｉｎｇｓｅｖｅｒａｌ３５０ｍＡ，１ｖａｒｉａｂｌｅｓ

ｏｎ

ＷＬｕｘｅｏｎＴＭＳｔａｒ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ

ａｃｃｕｒａｃｙｗｅｒｅ

ｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄＯｕｔ

ａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓ

ｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ

ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ

ｄｅｓｉｇｎ．

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅ

ｇｏｏｄ

ａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃ

ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

浙江大学硕上学位论文

Ｋｅｙｗｏｒｄ：

ＨｉｇｈＰｏｗｅｒＬＥＤ；

ＤＣ．ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

Ｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｒｉｖｅｒ；

Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；

浙江大学研究生学位论文独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

果，也不包含为获得逝鎏盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一

同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名：

裴馈

签字日期：

≯ｐ年／月叼日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解

逝婆盘堂

有权保留并向国家有关部门或机构送交奉

论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。

本人授权逝鎏盘堂可以将学位论文的

全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

<

保密的学位论文在解密后适用本授权书）

茹／ｌ瓠

钿ｆ口年

导师筝名：

≯蚧

幽，?

年岁月，２日

ｆ月叼日

浙江大学硕十学位论文

致谢

作者在攻读硕士学位期间，得到了陈辉明教授、王正仕导师和吴新科博士的悉心指导、极大的鼓励和帮助，在此表示非常的感谢，老师们敏锐的洞察力，渊博的知识、严谨和开明的治学态度、一丝不苟的工作作风和先进的管理理念将使我一生受益。

感谢实验室的师兄、师弟和师妹们在学＞－－ｊ和生活中给予我的大力支持和无私帮助。

同时也深深感谢电气工程学院的领导和老师们，谢谢你们辛勤工作为我们创造了良好的学＞－－ｊ

条件。

感谢合作公司各位同仁所给予的无私的帮助和大力指导，同时也感谢公司能给予这次学＞－－ｊ的机会。

最后，要感谢我的家人，谢谢你们的关心和支持，正是你们的全力支持，才使得我能顺利完成学业。

衷心感谢百忙之中抽出时间参加论文评阅和评议的各位专家学者，感谢他们为审阅本文所付出的辛勤劳动。

半导体照明ＬＥＤ驱动电路的发展与现状

１半导体照明ＬＥＤ驱动电路的发展与现状

１．１

大功率照明ＬＥＤ的特性及发展

１．１．１照明器件的发展史纵观人类照明史的发展，主要经历了光火照明、白炽灯照明、荧光灯照明三大阶段。

最近兴起的半导体固体照明被认为是继荧光灯照明之后，人类照明史上的又一次历史性飞越。

从本质上讲，照明史的发展就是人类不断提高照明效率的过程。

最初的火光照明采用燃烧化学染料的方法来获得人类所需的光源。

但由于火光的大部分光谱位于可见光光谱的范围之外，而且燃烧产生的９０％的能量均转化成了热能，因此光火照明的效率非常低。

加上化学燃料的燃烧经常伴随着对环境有污染的气体的产生，人们便开始了寻找和开发发光效率更高的照明器件的历程。

白炽灯的发明是人类照明史上的一次重大飞越。

首先，它摒弃了传统的化学燃料，而采用电能作为发光驱动能源，因此具有无污染、易输运的优点。

其次，虽然其发光频谱大部分还是落在可见光频谱之外，但它的出射光的峰值位于可见光谱的附近，因此发光效率比燃烧发光高得多。

一般来说，普通的白炽灯的发光效率为１６ｌｍ／Ｗ。

第三种照明技术是荧光灯照明，荧光灯利用电能作为驱动能源来激发低压汞蒸气产生波长约为２５３．７ｎｍ的窄带紫外出射光，该紫外光照射灯管内壁上的荧光粉，激发它产生占满整个可见光谱的自光。

由于荧光灯的出射光波长几乎全部集中在可见光谱的某一窄带范围内，因此其发光效率大大高于白炽灯，一般为８５ｌｍ／Ｗ。

半导体固体发光器件为近几年兴起的第四代照明器件。

它的发光机理为：

当在半导体发光二极管<

ＬＥＤ）的两端加上正偏的电压时，大量的电子空穴对注入半导体，当电子和空穴在半导体中的某些特殊活性区域中复合时，即产生光子，这些光子的能量和半导体的禁带宽度有关。

像荧光灯一样，由于ＬＥＤ的出射光为位于可见光光谱范围内的窄带光，所以看上去是有颜色的。

要使它变成接近自然光的白光还需将出射的窄带有色光转化成占满整个可见光光谱的白光。

１．１．２１．１．２．１

大功率照明ＬＥＤ的特性大功率照明ＬＥＤ的优势

随着ＬＥＤ效率的迅速提高、成本的不断下降，ＬＥＤ市场正在由手机的背光源和汽车仪表照明，以及亮度要求不高的特殊照明和景观照明领域向普通白光照明领域扩展…。

大功率<

≥１ｗ）ＬＥＤ照明光源ｎ１与传统的白炽灯，荧光灯