LED照明驱动开关电源设计
重庆大学网络教育学院
毕业设计（论文）题目LED照明驱动开关电源设计
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摘要
全球将掀起一场更为激烈的“节能减排”运动,势必推动相关技术的发展，LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点,成为了照明领域关注的焦点,近年来发展迅速。若能以LED照明取代目前低效率、高耗能的传统照明,无疑对缓解当前越来越紧迫的能源短缺和环境恶化问题起到举足轻重的作用。本文围绕LED驱动电路从降低LED驱动电源成本和提高驱动性能出发,主要内容有:首先阐述LED的发展现状及应用前景。并进一步地说明了国内外在LED照明研究中的一些成果以及对未来发展的意义，对LED驱动电源的研究现状进行了深刻的分析,确定了论文的主体方向。其次系统地介绍了可应用于LED驱动的一些拓扑,对常用于照明LED驱动电路的开关电源式拓扑进行详细的阐述，结合LED的特点,提出了LED恒流驱动设计。本文目的是设计出一款能实现高精度恒流控制并且发热量低的LED照明驱动开关电源。在前面分析的基础上,设计了一个有利于LED驱动的反激型开关电源,对主电路、控制电路、反馈电路、高频变压器等进行了详细的设计。
关键词：LED驱动电源发热低恒流隔离低成本
目录
中文摘要................................................................................................I 1.绪论 (1)
1.1论文的研究背景及意义 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.3本文的主要内容及思路 (3)
1.4系统性能指标 (4)
2.设计方案的选择 (4)
2.1LED的基本工作条件 (4)
2.2 方案的对比 (4)
2.3方案的确定 (7)
3.LED驱动分析 (8)
3.1LED驱动控制现状 (8)
3.2LED连接方式 (8)
3.3LED驱动器介绍 (9)
3.3.1直流驱动器 (9)
3.3.2交流驱动器 (10)
3.3.3LED驱动选择 (11)
4开关电源分析 (12)
4.1开关电源的应用与发展 (12)
4.2反激电路 (13)
4.3正激电路 (14)
4.4半桥电路 (15)
4.5全桥电路 (16)
4.6推挽电路 (17)
4.7几种电路结构的比较 (18)
5.系统功能 (20)
5.1实现隔离输出 (20)
5.2实现LED恒流，实现过压保 (20)
6.硬件电路设计 (22)
6.1电路设计 (22)
6.2磁路设计 (25)
7结论 (26)
参考文献 (27)
1.绪论
1.1 论文的研究背景及意义
全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。照明用电占据全球21%的总用电量，如果能提高照明用的的效率，可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率，延长照明系统的寿命，并且是绿色无污染的？取代白炽灯，荧光灯，节能灯的第四代照明灯具是什么？业界给出的答案就是LED灯照明。LED照明每W流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯，此外LED灯珠寿命可长达十万小时，并且绿色无污染。LED照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的。LED 照明应用上的限制在于LED有固定的正向压降，电流也有上限（工作电流是影响LED 寿命的主要因素）。大功率白光LED上的正向压降一般为3-4V，不能直接使用市电驱动。因此一个和LED灯珠匹配的高效，环保，长寿命的电源是必须的，这正是这次选题的意义与目的所在。
1.2 国内外研究现状
LED行业的兴起，并不是偶然的，而是在整个科学发展的条件下，在节能环保的号召下，在人类能源日渐紧张的情况下发展起来的。能源的浪费与消耗，势必呼唤新节能产品诞生，即使不是LED也是其它同类产品来取代，所以说LED照明的兴起，是有其必然性的。作为LED照明的核心驱动力，LED驱动电源的发展直接影响LED的普及和大众化。怎么降低LED成本，让LED照明进入千家万户，这是摆在所有LED人面前的一个重要课题，同时也是一次重大的发展机遇。
开关电源的技术已经非常成熟，由于LED驱动的降压技术大部分采用开关电源。因此即使是LED驱动电源真正进入研究的时间不算长，却无碍其技术的成熟。LED驱动要求的技术特点是：寿命长，体积小（特别商用照明和家用照明，最好可以内嵌到灯头）。
众所周知，绝大部分开关电源都需要一个输出滤波的电解电容，即使高品质的电解电容，工作在100摄氏度左右，寿命也只有1Wh左右。毫无疑问，电解电容正是LED灯整体寿命的瓶颈。而内嵌式驱动板上的电解电容，由于LED的发热以及驱动板本身的发热，长期在高温工作，更使电解电容寿命减短。目前已经有集成电路，无需
输出电解电容，仅需几个外围就能直接驱动LED发光。这使得LED照明的长寿命的特点确实得到保障。
另外一点，限制LED灯寿命是工作时的温度，目前台湾某技术机构解决方法为，使LED灯珠像一个灯一样可拔插，使LED灯成为可维护产品。除了技术上的创新外，还有组合上的创新，例如加入调光技术（模拟调光，数字调光，Triac调光）；用三色LED组成色光可调制系统；采用频率抖动技术减少EMI；加入功率因数校正电路等。
未来LED驱动电源将向何处发展呢?我们都知道，LED驱动电源是直接为LED提供驱动力的，相当于发动机。LED驱动电源技术的发展，对LED相关行业的发展是至关重要的。也是具有决定意义的。LED驱动电源的主要功能是将交流电压转换为直流电压，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。随着硅集成电路电源电压的直线下降，LED工作电压越来越多地处于电源输出电压的最佳区间。恒流恒压这些技术，将会越来越普遍。
(1)国外LED电路发展现状。半导体照明技术的开发研究引起了全球研究机构和企业的重视。国外共有近200家公司参与GaN器件、材料和设备的开发，近300所大学和研究所参与GaN的研发。目前，功率型白光LED光视效能(发光效率)已经达到100lm/W，研究水平达到160lm/W。经过技术发展和市场竞争，世界主要LED厂商已经形成各自的技术特色。日本日亚化学处于全球技术领先水平，垄断高端白色、蓝、绿色LED的市场，丰田合成在白光LED及车灯照明技术开发据国际前端;美国Cree 的碳化硅衬底生长GaN外延片国际领先，传统照明巨头Philips绝对控股的美国Lumileds功率型白光LED国际领先;传统照明巨头Osram欧司朗控股的德国欧司朗光电半导体功率型LED封装和车用LED灯具开发国际领先。
(2)国内LED电路发展现状。国内的外延片生长技术主要源于美国、基本上是进口美国的有机金属化学气相沉淀(MOCVD)装备，这些装备在美国就不是一流的装备，在整个LED产业外延片的生长、芯片、芯片封装3个环节中，外延片生长投资要占到70%，外延片成本要占到封装成成品的70%，同时外延片生长技术的人才全世界都缺乏，简单的说，外延片的水平决定了整个LED产业水平，国内近几年也陆续引进了50多台MOCVD装备，均处理大生产工艺摸索阶段，一旦工艺成熟，则会上10倍地增大装备数量形成规模生产，市场需求巨大。
国家“863”计划和信息产业发展基金及时支持了国产外延设备如液相外延炉和MOCVD设备的研发(中科院半导体所、中电科技集团公司第四十八所)，通过整机消化
吸收，关键技术再创新等措施，填补了国内空白，使长期制约我国LED 产业发展的装备瓶颈得以突破。随着国家照明工程的起步，国内LED 芯片设备的巨大需求再次引起了国外半导体设备生产商的积极响应，他们日益重视中国这个巨大的市场，但是，这里面也存在着一个隐忧，国外芯片设备高昂的价格，相对制约了国内企业的规模化、产业化发展，也消耗了国家大量宝贵的外汇。同样也挤占了国内设备生产商的发展空间。
1.3 本文的主要内容及思路
系统基本组成部分
图1-1系统总体框图
考虑到家庭常用的是5×1W ，或6×1W ，商用照明常用的是1×1W 到12×1W ，本设计采用恒流输出，输出电压随负载大小自动调节的适用广泛的设计。
考虑到国内采用50HZ 、220V 的供电系统，而美国、欧洲、日本居民用电从110V-240V 不等，再考虑到网压10%的波动，系统把输入放宽到从85V-265V 。
本着设计一款符合社会要求的真正节能、节钱、长寿的LED 驱动电源的思想。在能效转换和产品成本上作出折中的选择，转换效率要求在75%以上；元件选择尽可能采用了常见型号，满足要求的情况下，尽可能采用国产的元器件（例如采用常用的1N4007,1N4148，PI 公司的TinySwitch-Ⅲ系列，电容采用国产的BHA ，Jwco ）。对于批量生产，能有效降低成本，使LED 照明更容易走进人民生活。
交流输整流滤PWM 驱动控输出滤
功率变开关管电EMI 滤波 保护电路 恒流输
？
1.4 系统性能指标
（1）主输出最大输出功率为14W，辅助输出为0.5W，总输出小于15W；
（2）输出电流为恒定350mA；
（3）最大输出电压为40V；
（4）满负荷下转换效率大于85%；
（5）负载为350mA时最大纹波为5mV；
（6）因为没有添加功率因数模块，因此PF值最低仅为0.45左右；
（7）最少可以接一个1W的高亮度LED，最多可以驱动12个1W的高亮度LED（全功率输出时TNY280应添加散热片）。
2.设计方案的选择
2.1LED的基本工作条件
在选择驱动电源的设计方案之前，应先明晰LED的基本工作条件：
（1）输入直流电压不低于LED正向压降；
（2）采用直流电流或单向脉冲电流驱动；
（3）对LED电流加以限制，以防止LED损坏；
（4）由于LED电流与其光通量之间的非线性关系，LED应该在光效比较高的电流值下工作；
（5）优良的散热设计。
2.2方案的对比
（1）常规变压器降压见图2-1。
图2-1常规变压器降压
这种电源的优点是体积小，不足之处是重量偏重、电源效率也很低，一般在45%～60%，因为可靠性不高，所以一般很少用。
（2）电子变压器降压电路见图2-2 。
图2-2电子变压器降压
这种电源结构不足之处是转换效率低，电压范围窄，一般180～240V，波纹干扰大。
（3）电容降压见图2-3。
图2-3电容降压
这种方式的LED电源容易受电网电压波动的影响，电源效率低，不宜LED在闪动时使用，因为电路通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED 的瞬间电流极大，容易损坏芯片。
（4）电阻降压见图2-4。
图2-4电阻降压图
在低电流LED应用中，电阻型驱动器尽管成本较低且结构简单，但这种驱动器在低电压条件下，正向电流较低，会导致LED亮度不足，且在负载突降等瞬态条件下，LED可能受损；并且电阻是耗能元件，整个方案的能效较低。
（5）RCC降压式开关电源见图2-5。
图2-5 RCC降压式开关电源
这种方式的LED电源优点是稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可在70%～
80%，应用较广。缺点主要是开关频率不易控制，负载电压波纹係数较大，异常情况负载适应性差。
（6）PWM控制式开关电源见图2-6。
图2-6 PWM控制式开关电源
目前来说，PWM控制方式设计的LED电源是比较理想的，因为这种开关电源的输出电压或电流都很稳定。电源转换效率极高，一般都可以高达80%～90%，并且输出电压、电流十分稳定。这种方式的LED电源主要由四部分组成它们分别是：输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。而且这种电路都有完善的保护措施，属于高可靠性电源。
2.3方案的确定
PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。
总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设
计应用中使用的有效技术基于以上各种方案对比，采用方案6 PWM控制方式的LED 电源是最理想的。
3 LED驱动分析
3.1LED驱动控制现状
基于发光二极管的半导体照明光源与灯具的制造是下游产业。驱动电路属于下游产业中技术含量较高的领域。虽然LED驱动部分占LED灯具的成本比重只有1/9，但若没有高性能驱动电路的配合，LED的优点根本没办法发挥。由于先进的集成工艺，驱动电路外围原件越来越少，电路核心在于集成驱动芯片的设计。
白光LED的应用场合从手机、手持式装置、液晶面板背光源、汽车头灯到户外、办公室与家中的灯光来源等等。由于通用室内照明还没有普及，驱动IC主要集中在低压便携式电子设备领域。汽车照明和道路交通照明的应用需求使得相关驱动IC随之增加。
LED驱动将往高效率、更高驱动能力、小体积、高集成度、低电磁干扰、可靠性方向发展。在避免电磁干扰的情况下，缩小储能器件的体积，提高效率依然是未来发展的重点。随着新技术的成熟，LED驱动控制将与电源技术、太阳能等技术有机地结合。
3.2LED连接方式
图3-1 并联（左）和串连（右）发光管
实际制作半导体灯时，常常使用多只发光管，这就有个发光管的连接方式问题。对于发光管来说，应该优先选用串联连接，如图3-1 。发光管的管压降呈现负的温度系数，直接并联，如图3-1 时各并联发光管管压降不可能完全相同，这样并联管之间的电流就会略有差异，使用时管压降略低的管电流略大，其温升就会比其他相并联的管高，温升高的管管压降会降低的比较多，这样就导致其电流进一步加大，电流大引起更大的温升，使其管压降进一步降低，如此热电正反馈使电流逐渐向管压降小的发光管偏移，最终导致其失效。因此，应该优先串联使用发光管。串联使用只有一个问题，即一只LED不亮导致此路其他发光管都不亮。但实际使用证明，在驱动电流正常的情况下，即使发光管自身发生故障一般也保持通路状态，其他发光管照样亮。如果驱动器损坏大电流冲击烧毁发光管，常常会使发光管内部引线烧断开路，但是，驱动器都坏了就是发光管并联整个灯也不亮了。所以还是应该优先选用发光管串联结构。
如果使用的管数较多时全部串联不可能，也只好连串带并，但各串并联管之间必须要有均流措施，最简单的均流措施就是在每一串并联管中串联一个电阻n们牵制电流的偏移。电阻上的压降太大，使功耗增加，压降太小则均流效果不好，一般可以取串联LED灯总压降的5%左右。
本设计中，采用十个LED串联，由驱动电源提供+35V电压。串联之后再并联。
3.3LED驱动器介绍
实际应用中种类繁多的驱动器按照工作特点可以分为两大类：直流供电的驱动器和交流供电的驱动器。
3.3.1直流驱动器
直流驱动器使用直流电供电，根据不同的应用可以有串联降压型；升压型：变换器型三种电路结构[12]。
(1) 直流降压型驱动器
直流降压型驱动器的基本原理是用开关器件配合电抗性器件对外界电源降压限流以后驱动发光管工作。
串联降压型驱动器结构简单，变换效率比较高。串联降压驱动器比较适合用于输入电压和负载管压降差别不太大的情况下驱动发光管。这种驱动器的主要缺点是一旦主开关器件损坏大电流会直接通过发光管使发光管烧毁。显而易见，这种方案当供电电压低于负载管压降时不能使用。
(2) 直流升压型驱动器
直流升压型驱动器的基本原理是用开关器件配合电抗性器件储能升压限流的方式工作的。升压驱动器的变换效率也比较高。这种方案制作的驱动器的一个显著的优点是自身出现故障时不会损坏发光管。升压型驱动器只能用在负载管压降始终高于电源电压的情况。如果负载管压降低于电源电压驱动器会失控，大电流直接经过发光管使发光管烧毁。
输入直流低电压时所用的发光管数量少可以选用降压驱动器也可以选用升压驱动器，尽量串联不并联或者少并联发光管。如果发光管数量多应该选用升压驱动器，也是尽量串联不并联或者少并联发光管[6]。
(3)直流变换器型驱动器
变换器型驱动器n町用开关器件配合高频变压器实现能量从初级到次级的传输，同时做电压／电压变换驱动发光二极管工作。这种驱动器输出端的电压不受输入电压的制约，可以按照所需要串联的发光管数任意设计，应用灵活，适合用在供电电压在负载管压降附近波动的情况，也适合供电电压和负载管压降差别很大的情况。其缺点是电路复杂，变换效率比以上两种类型的驱动器略低。
如果输入直流高电压驱动小功率管可以用串联降压驱动器，驱动大功率管从安全角度考虑应该选用变换器结构的驱动器。
3.3.2交流驱动器
交流驱动器使用交流市电供电，根据不同的应用也分为降压型、升压型、变换器型三种电路类型。交流驱动器和直流驱动器的区别除了需要对输入的交流电做整流滤波之外，从安全角度考虑还存在一个隔离和不隔离的问题。
(1) 交流串联降压型驱动器
交流串联降压型驱动器[2]把输入的交流市电整滤波后直接用开关器件和电抗性器件对输入的高电压进行降压限流。这种驱动器和直流降压驱动器具有同样的优缺
点，适合串联驱动多只发光管。很显然，这种电路结构属于不隔离电路，使用时应注意安全，制作的灯具发光二极管的引线也不能在外部裸露。由于这电路主开关管损坏时打电流会通过发光管使发光管烧毁，因此，高电压输入串联驱动多只大功率发光管时要谨慎使用。
(2) 交流升压型驱动器
交流升压型驱动器把输入的交流市电整滤波后直接用开关器件和电抗性器件对输入的高电压进行升压限流。这种驱动器和直流升压驱动器具有同样的优缺点。但是，直接市电输入时输入的电压较高，220交流势电需要整流升压到直流电压400伏以上，负载的发光管需要串联125只以上白光或者蓝光发光管才能保证在电源电压有较大波动时安全工作。由于这种驱动器当负载管压降低于输入电压时会失控使大电流直接通过发光管使发光管烧毁，因此也要谨慎使用。
(3) 交流变换器型驱动器
交流变换器型驱动器是把输入的交流市电整流后经过高频变换变压限流驱动发光二极管工作，这种驱动器有高频变压器做隔离，因此输出端是安全的，并且输出端的电压不受输入电压的制约，可以按照所需要串联的发光管数任意设计，应用灵活，其他优缺点和直流变换器型驱动器相同。变换效率约90%。
220伏交流市电输入时驱动200只以下小功率管都可以考虑用串联降压驱动器，驱动200只以上小功率管应该选用升压或者隔离驱动器。
3.3.3 LED驱动选择
发光管发光靠电能激发，不管是直流驱动还是脉冲驱动，输入的电能量决定了输出的光能量，脉冲驱动不可能使发光管提高光效，相反，应该是直流驱动光效更高。因为发光管的输入电流过大光通量随电流增加的速度将变缓，发光管的管小降低。另外，过大的电流还会引起发光管发射的光谱向长波方向偏移，对于白光发光管来说，这将导致激发荧光粉效能的降低，使光效下降。所以，脉冲驱动不可能使发光管省电，但设计合理的脉冲驱动器也不会明显的引起光效的下降，因此也就不会比直流驱动更明显的费电。但是脉冲驱动器常常具有电路结简单生产成本低的特点，所以还是值得使用。因此，究竟用脉冲驱动还是用直流驱动要根据具体情况而定[4]。
如果用脉冲驱动发光管，一般不会缩短发光管的使用寿命发光管是一种量子器件
适合高速工作，这正是发光管的优点之一。如果有闪烁使用的发光管频频损坏，那应该是其他方面的原因引起的，比如过热，电流过大等等，而不会
是发光管自身不耐闪烁。
一般的驱动技术不但受输入电压范围的限制，而且效率低．在用于低功率的普通LED驱动时，由于电流只有几个mA，因此损耗不明显，当用作电流有几百mA甚至更高的高亮LED的驱动时，功率电路的损耗就成了比较严重的问题。
综合以上特点，本电路采用交流变换器型驱动器、直流驱动LED。对于市电
供电的驱动器来说，由于火线可以对地形成回路，这样有可能导致人、畜触电者引起其他事故。如果驱动器的输出端能和市电隔离就会更为安全。隔离驱动虽然电路结构比不隔离驱动器略微复杂、驱动器体积也会增大、生产成本会提高，而不隔离驱动器结构简单、生产成本低、体积也可以做得更小，但不隔离降压驱器的一个最大的危险是驱动器一旦损坏高电压大电流会直接通过发光管是发光管损坏。因此，还是使用隔离驱动器为好。
交流变换器型驱动器变换效率较高，从节能的角度来说，更有意义。
4.开关电源分析
4.1开关电源的应用与发展
以高频变压器取代工频变压器，采用脉冲调制技术的直流一直流变换器型稳压电源，通常称它为开关电源。它具有管耗小、效率高、稳压范围宽及体积小、重量轻等特点，目前己在各种电子仪器和设备、航空和宇宙飞行器、发射机、电子计算机、通讯设备和电视机、录放机中得到了应用。
开关晶体管、开关二极管和开关变压器是组成开关电源的三个关键元件，减小开关电源的体积和重量就须提高电源的开关频率，大功率，高反压和高速开关晶体管，快速恢复开关二极管以及开关电源变压器中使用的高频，低损耗磁性材料的技术发展，使开关电源的开关频率从数十kHz发展到数百kHz。
开关电源的基本电路由“交流一直流转换电路”、“开关型功率变换器”、“控制电路”和“整流滤波电路”等组成(见图4-1)。输入的电网电压通过“交流一直流转换电路"中的整流器和滤波器转换成直流电，该直流电源作为“开关型功率变换器"
的输入电源，经过“开关型功率变换器”将直流电转变为高频脉冲方波电压输给“整流滤波电路”，变成平滑直流供给负载，控制电路则起着控制“开关型功率变换器”工作的作用。
电网滤波器AC-DC
转换电路功率变换器输出
辅助电源
控制电路
整流
图4-1开关电源原理框图
开关型功率变换器是开关电源的主电路，开关电源的能量转换，电压变换就由它来承担。在直流变换器的基础上，由于高频脉冲技术及开关变换技术的进一步发展，出现了推挽式开关型功率变换器，全桥式功率变换器，半桥式功率变换器，单端正激式功率变换器，单端反激式功率变换器，快速磁放大器式开关型功率变换器等。其控制方式可分为脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)两种。
4.2反激电路
图4-2反激式变换器原理图
反激电路原理如图4-2所示，图中为电网交流电压，经“交流一直流转换电路”
中整流滤波而得到的直流电压。控制电路包括开关频率振荡器、脉宽调制器、驱动器、比较放大器、保护器等。当开关晶体管BG被驱动脉冲激励而导通时，Ui加在开关变压器T的初级绕组N，上，此时次级绕组N1的极性使D处于反偏而截止，因此N1上没有电流流过，此时电感能量储存在N1中，当BG截止时，N2上电压极性颠倒使D处于正偏，N1上有电流流过，在BG导通期间储存在N2中的能量此时通过D向负载释放。反激式变换器工作波形见图4-3。
图4-3反击式变换器工作波形
反激式变换器电源的稳压原理是：当输出电压U。降低时，其差值经过比较
放大器放大，使脉宽调制器输出脉冲的宽度变宽，因而BG导通时间加长，N1中储能增大，于是输出电压升高，以补偿其下降部分。反之，当输出电压升高时，脉宽调制器输出脉冲的宽度变窄，因而导通时间缩短，N1中储能减小，于是输出电压降低，以补偿其上升部分[12]。
4.3正激电路
正激电路原理图如图4-4所示，正激电路和反激电路相比，变压器T的次级绕组IV，的极性连接正好相反，它是在BG导通时通过Dl向负载传递能量并在电感L中储能。在BG截止时q截止，N2相当于开路，此时L中储能通过续流二极管D：向负载释放。
图4-4正激电路原理
图4-5正激变换器工作波形
正激电路的稳压原理是：当输出电压U。降低时，控制电路的输出脉冲变宽，BG导通时间加长，输出电压升高，以补偿其下降部分，当输出电压U。上升时，控制电路的输出脉冲变窄，BG导通时间缩短，输出电压降低，以补偿其上升部分。
4.4半桥电路
典型的半桥式变换电路如图4-6所示。
图4-6典型板桥市变换电路
半桥式变换电路是双端电路，在一个周期内，BGl和BG2交替导通，其集电极电位一个上升，另一个则下降。随着BGl和BG2的导通和截止，在电容C1和C上极性相反的电压分别施加于开关变压器初级绕组上。变压器初级在整个周期内都有电流流过，磁芯得到了充分利用，晶体管BGl和BG2的集电极与发射极峰值电压要求较低，2UCE=EC。主要缺点是晶体管流过的电流较大，与推挽式电路相比，要输出相同功率，晶体管必须流过两倍的电流。这种电路另一个优点是，为了避免磁饱和，通过耦合电容e的作用可以自动修正，也就是说具有抗不平衡的作用。但是耦合电容C3要选的合适，不然效果不佳。
图4-7半桥式变换器工作波形
4.5全桥电路
图4-8全桥是变换器原理电路
典型的全桥式电路如图4-8所示。这种电路每半周期两个晶体管同时导通，如BGl、BG4或BG2、BG3。使开关变压器初级绕组在一个周期内交替受到极性相反的输入电压激励。开关变压器的次级绕组经过整流和滤波，输出所需要的直流电压。
其主要优点是：晶体管集电极与发射极峰值电压要求较低，ECE=1/2EC，并且每个晶体管流过的电流比半桥小50％。但它主要缺点是需要四只晶体管，及四组相互
隔离的晶体管驱动电路，使控制驱动电路成本增大，而且不象半桥电路那样具有抗不平衡的能力。
图4-9全桥式变换器工作波形
4.6推挽电路
图4-10推挽式变换器原理
推挽式变换电路实际上是由两个正激式变换电路所组成，只是它们工作时相位相反。基本的推挽式电路结构如图4-10所示。
在每个周期里，BGl和BG2交替导通，其集电极电位一个上升，另一个下降，形成推挽式动作，使开关变压器T具有中心抽头的初级绕组的两个异名端分别被激励，在各自的半个周期内，分别把能量传递给负载。
这种电路每个晶体管流过的平均电流比同等的单端正激式电路减少50%。但是这种电路还是很少被采用，主要原因有两个：一是受开关晶体管电压额定值的限制，理论上晶体管集电极与发射极的峰值电压应为坼r=2.64耳，但实际上在正式产品中，假如不能保证ECE=2.64Ec，产品损坏率将会增高，这样有可能选不出合适的晶体管：二是变压器的磁芯饱和问题。由于推挽式电路的特殊结构，极易发生磁饱和，为了避免饱和现象，要增加相应的辅助电路，并要求两只晶体管的特性参数高度一致，这很难办到。
LED照明系统设计指南完全版
照明系统设计指南完全版 本文详细讨论照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何照明设计中。 现在的照明应用，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(因为的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于的照明降低了总体拥有成本()。 全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部()称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。 相反，照明级具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级的所有优点设计的室内照明有以下优点： 1 功效超过所有白炽灯和卤素灯具 2 能与甚至最好的(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美 3 与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍 4 降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。 照明还是灯？ 在普通照明中设计需要在两种方法间作出选择，是设计基于的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要，这要由设计师来决定。 针对已有照明的设计方法 如果目标应用采用构造新型照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成照明更容易一些。 遗憾的是，有些照明制造商错误报告或者夸大了照明的效率和使用寿命特性。在替换灯泡的早期的数年，照明业也遇到了类似问题。行业标准的缺乏，以及早期产品质量的巨大差异将技术的采用推迟了很多年。美国能源部意识到了早期照明也可能存在相同的标准和质量问题，并且这些问题可能以类似的方式延迟了照明的使用。作为应对措施，美国能源部发起了“ 商用产品测试计划()”，对照明制造商声称的指标进行测试。该计划以匿名方式测试照明的下列4个特性：照明光输出(流明)、 照明效率(流明每瓦)、相关色温(开氏度)、显色指数。 的将关注点放在了照明可用光输出上，而不仅仅是照明的光输出上，这为照明设计设定了一个很好的先例。灯的概念可能过时了
大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)
大功率LED 的驱动电路设计（PT4115应用） 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、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，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、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效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。 本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标： 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 的额定电流为350mA,3W LED 的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 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 ）。 5）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60~80LM 。 6）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照度.，单位为勒克斯(lx)。 7）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。 8）LED 的使用寿命：LED 一般可以使用50,000小时以上。 9）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： 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： (1) 镇流电阻驱动：就是简单的的在LED 变LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为： R U U I L -= 所以I 与镇流电阻R 成反比；当电源电压U 时，R 能限制I 的过量增长，使I 不超出LED
LED驱动电路的设计与制作
自动化学院 电子基础课程设计任务书 系班学生： 课题名称：LED驱动电路的设计与制作 课题要求：一、1、工作电源：交流220伏 2、LED功率为3W 二、完成原理图、PCB图设计 三、完成安装及调试。 四、写出设计报告。 课题内容： 第一周：查找相关资料；方案设计。 第一周：设计原理图、PCB图。 第二周：完成安装及调试。撰写报告 主要参考资料： [1].王庆主编. Protel99SE & DXP 电路设计教程. 电子工业出版, 2006.6 [2].康华光等. 电子技术基础（模拟部分第五版）.高等教育出版社, 1999.6 [3].康华光等. 电子技术基础（数字部分第五版）.高等教育出版社, 1999.6 时间：2009年1月5日
自动化学院 电子基础课程设计评分标准 平时表现评分：（20%） 优秀：（90-100） 遵守纪律，尊敬老师，爱护设备，工作量饱满，动手能力强，无缺勤,很好按课题进度进行。 良好：（80-89） 遵守纪律，爱护设备，工作量饱满，动手能力较强，考勤情况良好，较好按课题进度进行。 中等：（70-79） 遵守纪律，爱护设备一般，工作量一般，动手能力一般，偶尔缺勤，基本按课题进度进行。 及格：（60-69） 遵守纪律一般，人为因素损坏设备，工作量一般，动手能力差，偶尔缺勤，能按课题进度进行。 不及格：（59以下） 不遵守纪律，人为因素损坏设备，有技术安全事故，工作量不饱满，动手能力很差，经常迟到，早退，缺勤。 课题完成情况评分：（50%） 优秀：（90-100） 全部完成任务书要求，完成质量优良、结果正确，所完成的设计有一定的独立见解。 良好：（80-89） 全部完成任务书要求，完成情况良好，所完成的设计正确，解决了一些实际问题，结果正确。 中等：（70-79） 基本完成任务书要求，完成质量尚好，所完成的设计基本正确，但存在一些不足。 及格：（60-69） 基本完成任务书要求，完成质量尚好，所完成的设计基本正确，但有小错误。 不及格：（59以下） 未完成任务书要求，所作的设计有严重错误，基本概念不清。 电子基础课程设计报告质量评分（30%） 1、文献资料收集、整理、分析；对课题研究意义的阐述；文字精练、流畅、绘图整洁、符合标准规范、字体工整； 2、基本概念、基本理论及专业知识掌握扎实，运用灵活；设计思路、设计内容、计算方法及结果、计算机运用正确无误； 3、试验数据的获取（软件调试方法及过程）试验过程（调试过程）的正确性； 4、电子基础课程设计的结论，存在的问题，研究结果的创新性；
LED照明设计(精)
LED 照明设计 LED 照明设计 CYBERNET 应用系统事业部市泽俊介 2009/12/17 LED 照明作为新一代照明受到了广泛的关注。仅仅依靠 LED 封装并不能制作出好的照明灯具。本文主要从电子电路、热分析、光学方面对 LED 照明进行介绍,首先介绍 LED 照明设计。 序 随着近年来人们对环境关注度的提高, LED 照明作为新一代照明受到了广泛的关注。展会上, 只要是与 LED 照明有关的展位都是人头攒动,同时, LED 照明也更多的出现在我们的日常生活中。一般家庭能够消费的 LED 灯都是由各大照明制造商销售的灯泡型 LED 灯。另外,很多公司也都陆续研发出了荧光灯型的 LED 灯。在这种情况下,势必有更多的公司参与到 LED 照明行业中。 LED 灯与白炽灯、荧光灯等传统光源有着不同的特性。仅仅依靠 LED 封装并不能制作出良好的照明灯具。为了设计出更好的 LED 照明灯具,必须对 LED 进行区别于传统光源的正确的光学设计。 本文围绕 LED 照明灯具的设计进行介绍。具体来说主要是从电子电路、热分析、光学方面进行说明。首先是 LED 照明概要及其与迄今为止的光源的区别。 LED 照明 用于照明的 LED 大多是白色。 LED 照明很大程度上依赖蓝光 LED 芯片的发明和发光效率的提高。 实现白光 LED 主要有两种方式。一种是使用 LED 芯片和荧光粉,另外一种是使用 RGB 3色 LED 芯片。目前主要是采取第一种方式。
使用荧光粉一般都是在蓝色 LED 芯片上涂覆黄色荧光粉。从 LED 芯片中发出的蓝色光遇到荧光粉时,部分光转换为黄色光。这部分转换的黄色光和蓝色光参杂在一起, 就变成了白色光。通过调整荧光粉的量可以控制白光 LED 的色温, 因此发光颜色在制作时就已经决定, 后期不能调整。 同时,混合蓝色光和黄色光的话,由于红色和绿色的成分不足,造成显色性不佳。这样,可以通过在蓝色 LED 芯片中参杂红色和绿色荧光粉或者是在紫外 LED 芯片中参杂 RGB 荧光粉,来提高其显色性。 使用 RGB 3色 LED 芯片的优势在于 RGB 可以调整各种色度,所以不仅能够产生白光,还能产生其他各种颜色的光。但是, LED 芯片使用量增大,成本也就会上升。 LED 照明的优势及其与迄今为止的其他光源的区别 接下来就 LED 照明与白炽灯、荧光灯等传统光源的区别,从热、电、光的特性方面进行分析。 - 热的特性 虽然 LED 发热很少,但是由于 LED 照明中,需要使用多颗数瓦级的 LED ,所以就会产生很高的热量。虽然 LED 效率比较高,但是高效率仅支持在微小电流中的运行。大电流、高温状态下,效率较低。 另外,荧光粉型的 LED ,在转换波长的时候会损失能量,从而产生热量。持续高温就会导致 LED 芯片、荧光粉、封装树脂寿命降低。因此,为了使 LED 的“ 高效率” 、“ 长寿命” 的优势保持下去,就必须控制 LED 的结温。 - 电的特性 LED 电源与白炽灯、荧光灯有很大的区别。白炽灯可以直接连接到 220V 的交流电上。荧光灯虽然有镇流器和转换开关, 但也使用 220V
小型LCD背光的LED驱动电路设计
小型LCD背光的LED驱动电路设计 过去几年来，小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的 产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置，但如今，即便在入门级手机 中，彩屏已成为一项标配。幸好，手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接 近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本，并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光，以便用户在 任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二 极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能 稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言，其光 输出与电流成正比，而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线，流过LED 的电流紧密匹配是非常重要，这样才能确保均衡背光，因为LED 通常分 布在LCD 显示屏的一边。此外，也需要软件控制让用户调节亮度，以及针对 周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同，LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此，将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低 平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而 实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡，存在着一系列需要考虑的因素。 电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构，这些架构要处理并存的 多项挑战，如空间受限、需要高能效，以及电池电压变化-既可能比LED 的正 向电压高，也可能低。常用的拓扑结构有两种，分别是LED 采用并联配置的 电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案 都有需要考虑的折衷因素，如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小 相同但需要采用电感进行能量转换，而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换，
led照明设计规范
led照明设计规范 篇一：LED照明灯参数标准 LED照明灯具的参数标准主要应参照国家标准委、工信部、国家半导体照明工程研发及产业联盟等颁布的道路照明、室内照明、半导体照明等标准或技术规范。它们主要有：（见表） 以上国家相关部门的标准或技术规范涉及的LED照明灯具的参数主要包含光参数和电参数。 （一）光参数包括光源/灯具的光通量、灯具配光特性、光效等。 1、光通量 光通量是指光源发出的总光能量。 测试该参数的意义在于：灯具通过消耗电能而发出光能，光通量越大、发出的光能越多。因此它是表征光源发光能力的指标，当两盏灯功耗相同时，光通量越大，灯具越好。 2、灯具配光特性 灯具配光(转载于: 小龙文档网:led照明设计规范)特性是指灯具在C=0°和C=90°的两个平面内，随着γ角变化得到的空间光强分布。 测试该参数的意义在于：当用光源进行照明时，希望
光源发出的光均匀地照明被照对象而不是集中照明一点，而要达到此目的，光源发出的光就必须在空间呈一定的光强分布。对于灯具配光特性，国家还没有相应的规定，现在对于配光特性的测试只是为用户企业提供一个参考。 3、光效 光效是指被测LED灯所发出的光通量（流明）与该灯所消耗电功率（瓦）的比值。测试该参数的意义在于：虽然光通量是衡量一个光源发光能力的主要指标，但是只有消耗更少的电能而发出更多的光能才是更好的光源，因此用光效这个指标来进行评判。 （二）电参数包括实际功耗、功率因数、电压谐波失真、电流谐波失真。 1、实际功耗 实际功耗是指整盏灯所消耗的功率，也称有功功率。 测试该参数的意义在于：在灯具中不仅光源消耗电能、驱动电源也消耗电能，而实际功耗就包含了光源与电源消耗电能的总和。由于光源的名义额定功率一般仅指光源的功耗，因此实际功耗与灯具的额定功率存在差异，而这个差异越接近，说明电源耗能越低、灯具的总体能耗就越低。 2、功率因数 功率因数是指在交流电路中，电压与电流之间的相位
LED点阵驱动电路设计
电子技术基础课程设计说明书题目：8x8 LED点阵驱动电路设计 学生姓名：王涉华 学号： 201306050122 院（系）：理学院 专业：电子科学与技术 指导教师：戴庆瑜 2015 年 12 月 28日
目录 1 选题背景 (1) 1.1 基本设计任务 (1) 1.2 发挥设计任务 (1) 1.3 设计原理 (1) 1.4 方案论证 (1) 2 电路设计 (2) 2.1 电路设计框图 (2) 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 555多谐振荡电路 (3) 3.2 74HC161引脚图及工作原理 (5) 3.3 74HC138引脚图及工作原理 (6) 3.4 74HC573引脚图及工作原理 (7) 3.5 AT28C16引脚图及相关参数 (7) 3.6 上电复位及开关手动复位电路设计 (8) 3.7 8x8共阴点阵 (9) 3.8 74HC04引脚图及功能 (10) 4 原理总图 (12) 5 元件清单 (13) 6 调试过程及测试数据（采用分模块调试） (13) 6.1 通电前检查 (13) 6.2 复位电路及手动开关复位电路的调试 (13) 6.3 NE55的调试 (14) 6.4 AT28C16的调试 (14) 6.5 结果观察调试 (15) 7 电路实物 (15) 7.1 整体实物电路展示 (15) 7.2 电路功能部分展示 (16) 8 小结 (19) 9 设计体会及改进意见 (19) 9.1 设计体会 (19) 9.2 设计不足 (19) 9.3 设计改进意见 (19) 参考文献 (20)
1 选题背景 LED 点阵显示是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示方式。目前，由于成本及实用性的优势，以LED半导体发光器件为显示介质的大型显示屏在公共场合的广告宣传、通告发布等方面已得到广泛的应用，其驱动方式也随着技术的逐渐成熟而变得丰富多样，且各具特色。一个大型LED显示屏由上万个甚至更多的LED单元构成，而如何控制这些单一的单元按照我们的预期呈现显示内容,即LED的单元驱动电路的设计便显得尤为重要。如何设计一个既能满足显示要求又能尽量节省成本的LED驱动电路呢？在这里，我以8x8点阵为例进行研究。 1.1 基本设计任务 (1)能够显示0~9、a~z或A~Z，显示字符数量不少于8个； (2)能手动或自动循环显示字符。 1.2 发挥设计任务 可实现显示内容的左右移动。 1.3 设计原理 通过控制555单稳态触发器输入脉冲频率信号，再通过计数器作为存储器的输入，以存储器和译码器作为高低电平的输入，进而控制加在点阵 LED灯两端的电压，这样就可以实现LED的亮灭控制。 1.4 方案论证 方案一：以74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器，输出作为共阴8x8点阵的横向驱动，纵向驱动由三态门74HC244控制存储器AT28C16的输出来进行调节，三态门控制存储器的八位输出只有一位有效，其它处于高阻状态，依次循环。用两组8输出计数器74HC161作为AT28C16的地址输入，其中一组为另一组置位，每次可点亮一个灯，需要八分之一个字节，只需设置64个灯的总的点亮时间小于人眼的分辨时间（大概为0.02s），利用人眼
LED照明系统的光照均匀性设计
万方数据
万方数据
光学技术 第３５卷系统照射目标平面时，目标平面上将形成一个均匀 照明区域以及一个衰减区域，如图３所示。该图中， ＡＡｌ为均匀照明区域，ＡＢ以及Ａ１Ｂｌ为照度衰减区 域。综合考虑系统的效率以及系统的尺寸，选定口∈ ［一４０。，０。］。 图３中，ｄ为目标平面上均匀照明区域的半径， ｄ１为目标平面上照明区域的半径，ｄ２为照明系统反 射器出光口的半径。其中 ｄ＝ｈｔａｎ４０。＋ｚ１（１２） ｄ１＝型等世一鲁（１３） ．ｙｌＬ 式中（ｚｌ，ｙ】）为反射器面形轮廓终点Ｒ１的坐标。 根据直角坐标系 下反射器面形轮廓的 曲线方程以及口的取 值范围，在三维建模软 件Ｐｒｏ厄中建立反射 器模型，并导人光学设 图４系统模型 计软件ＡＳＡＰ中建立 照明系统的模型，如图４所示。 采用均匀照明区域内最低照度值与最大照度值 的比值来表征该区域内的照度均匀度。对系统追迹 ２００万条光线，通过改变系统与目标平面之间的距 离ｈ，得到不同距离下均匀照明区域内的照度均匀 度，如表ｌ所示。 表１均匀照明区域的半径和照度均匀度 ｈ／ｍｍｄ／ｍｍｄｌ／ｍｍ均匀度／９６ ２５０２４１３４０８６．５ ２７５２６２３７０８６．７ ３∞２８３４０１８７．５ ３２５３０４４３２８７．６ ３５０３２５４６３８８．６ 从表１可得：随着距离ｈ点的增大，边缘光喜线１和２之间‘ｌ的辐射能将更看趋近于汇聚在 目标平面上一点，目标平面均 匀照明区域内 门．Ⅳ 、八＼．／、．；／＼＼ｆ．／１。 －０．４－０．２００．２０．４ Ｐ．ａｄｉｕｓ／ｍ 图５目标平面上的照度分布 的照度均匀度将不断提高。３设计实例 ７６ 作为设计实例，用该设计方法设计一种实现均匀照明的阅读灯。要求其性能指标为：在最低高度为３００ｒａｍ时，形成一个半径不小于２８０ｍｍ，照度不低于３００１ｘ的均匀光斑。 利用Ａ曼ＡＰ 对系统模型追迹 ２００万条光线，模 拟结果表明：选 用光通量为 １１０ｌｍ的平顶白 图６反射器截面 光Ｕ、Ｄ作为光源，在高度ｈ＝３００ｍｍ处照射到半径为２８３ｍｍ的有效范围内的总光通量为８０．５１ｍ，系统的效率为７３．２％，平均照度为３１４１ｘ，照度均匀性优于８７％，如图５所示。并得到适合数控加工的反射器面形数据。图６是该反射器面形轮廓的截面外形尺寸。此外，随着阅读灯与目标平面之间距离的增大，目标平面上均匀光斑将变大，同时光斑的均匀性将变得更好。 ４结论 本文根据非成像反射器的设计方法，设计了一种以单粒大功率ＬＥＤ为光源的照明系统。设计的关键是建立反射器。本文根据目标平面上照度分布函数建立微分方程，通过求解该微分方程得到反射器面形轮廓满足的函数关系，在Ｐｒｏ／Ｅ中建立了反射器模型并导人ＡＳＡＰ，从而得到系统的模型。对系统模型追迹光线，并对系统的均匀性进行了分析研究。同时，根据Ｐｒｏ／Ｅ自动生成的数控代码，可驱动数控设备进行反射器的）ｂｎ－ｒ。 参考文献： ［１］ＰｈｉｌｉｐｓＬｔｍ嘶ｌｅｄｓ肇ｍ１１５ｌｍ／ＷｐｏｗｅｒＬＥＤａｔ３５０ｍａ［ｔｍ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．１ｅｄｓｍａｇａｚｉｎｅ．ｏｏｍ／ｎｅｗｓ／４／１／２３，２００７．［２］杨毅，钱可元，罗毅．一种新型的基于非成像光学的ＬＥＤ均匀照明系统［Ｊ］．光学技术，２００７，３３（１）：１１卜１１５． ［３】ＥｉｃｈｈｏｍＫ．ＬＥＤｓｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｌｉｇｈｔｉｎｇ［Ｊ］．ＳＰＩＥ。２００６，６１３４：１－－６． ［４］ＷｉｎｓｔｏｎＲ，ＲｉｅｓＨ．Ｎ∞ｉｍ日ｇｉｎｇｒｅｆｌｅｃｔｏｒ丛ｆｕｎｅｔｉｏｍｌｓｏｆｔｈｅｄｅ．ｆｉｒｅｄｉｒｒａａｍｃｅ［Ｊ］．Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．ＡＭ．Ａ，１９９３，１０（９）：１９０２—１９０８． ［５］ＷｉｎｓｔｏｎＲ．ＭｉｎｍｏＪＣ．］ｋｌｉｔｅｚＰ．ｅｔａ１．№ｎｉ删｜ｇｉｎｇｏｐｔｉｃ［Ｍ］．１３ｕｒｌｉＩＩ｜ｇｔｍ：ＥｌｓｅｖｉｅｒＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ．２００５． ［６］ＲａＮＡ，ＧｏｒｄｏｎＪＭ．Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｄｅｓｉｇｎｓｆｏｒｉｌｈｍａｉｍｔｉｏｎｗｉｔｈ∞ｔｅｎｄｅｄ８０Ｕｌ＇Ｃｅ８．＂ｔｈｅｂａｓｌｅｓｏｌｕｔｉｏｍ［Ｊ］．Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，１９９４。３３：６０１２—６０２１． ［７］ＯｎｇＰＴ，ＧｏｒｄｏｎＪＭ，ＲａＮＡ。ｅｔ８１．Ｔａｉｌｅｄｅｄｇｅ－ｍｙｄｅｓｉｇｎｓｆｏｒｔｍｉｆｏｒｍｉｌｈｍｆｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｔａｎｔｔａｒｇｅｔｓ［Ｊ］．Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．，１９９５，３４： １７２６＿一１７３７万方数据
LED可调驱动电路电源设计
LED可调驱动电源课程设计 院系： 年级专业： 姓名： 指导教师： 学号： 日期： LED驱动电源课程设计
一、设计规格 1、设计一个恒流LED驱动电路，电流值为350mA 2、设计一个调光电路，PWM波的占空比由20%~80%可调 3、整个驱动电路有9V供电 4、LED电压4-8V 5、电路效率90% 二、设计过程 1、画原理图
2、原理描述 A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路 PWM称之为脉冲宽度调制信号，利用脉冲的宽度来调整亮度，也可用来控制DC马达。 PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ，当调整LED的明或暗时，这个基本的频率不可变动，而是改变这个频率上方波的宽度，宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。 PWM是控制LED的点亮时间，而不是改变输出的电压来控制亮度。 以下为PWM工作原理: Reset接脚被连接到+V，因此它对电路没有作用。当电路通电时，Pin 2 (触发点)接脚是低电位，因为电容器C2开始放电。这开始振荡器的周期，造成第3接脚到高电位。当第3接脚到高电位时，电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。当在C2的电压到达+V
的2/3时启动接脚6，造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。 当第3接脚到低电位，电容器C2起动通过R1和D1的放电。当在C2的电压下跌到+V的1/3以下，输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。 Pin 5并没有被外在电压作输入使用，因此它与0.01uF电容器相接。 电容器C2通过R1及二极管，二极管一边为放电一边为充电。充电和放电电阻总和是相同的，因此输出信号的周期是恒定的。工作区间仅随R1做变化。 PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。公式：频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2) B、HV9910B构成的恒流驱动电路 HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET，该频率可用一个电阻调整。LED串是受到恒定电流的控制而不是电压，如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。输出电流调整范围可从MA级到 1.0A。HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺，可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值，它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。 调光： 有两种方式可实现调光，取决于不同的应用，可以单独调节也可
LED电源驱动电路的基本设计详解
LED电源驱动电路的基本设计详解 LED电源驱动电路解析随着白光LED的诞生及其迅速发展，LED开始进入普通照明阶段。LED是一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯（HID）之后出现的第四代电光源。现已普遍应用于建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等领域中。 LED 供电的原始电源目前主要有三种：即低压电池、太阳能电池和交流市电电源。无论是采用哪一种原始电源，都必须经过电源变换来满足LED 的工作条件。这种电源变换电路，一般来说就是指的LED 驱动电路。在LED 太阳能供电系统中，还需要蓄电池或超级电容器，用以储存太阳能。在夜晚需要照明时，蓄电池或超级电容器再通过控制电路放电，为LED驱动电路供电。 太阳能和风能与LED 的结合，是LED 应用的一大亮点，它将为第三世界的贫困和边远地区带来光明，让绿色照明的光辉照亮世界的每一个角落。 一、低压直流供电的LED驱动电路1.当输入电压高于LED电压时 当输入电压高于LED或LED串的电压降时，通常采用线性稳压器或开关型降压稳压器。（1）线性稳压器 线性稳压器是一种DC-DC 降压式变换器。LED 驱动电路所采用的线性稳压器大都为低压差稳压器（LDO），其优点是不需要电感元件，所需元件数量少，不产生EMI，自身电压降比较低。但是与开关型稳压器相比，LDO的功率损耗还是较大，效率较低。LDO在驱动350mA以上的大功率LED串时，往往需要加散热器。 （2）开关型降压（buck）稳压器 基于单片专用IC 的开关型降压稳压器需要一个电感元件。许多降压稳压器开关频率达1MHz以上，致使外部元件非常小，占据非常小的空间，效率达90%以上。但这种变换器会产生开关噪声，存在EMI问题。图1所示是基于Zetex 公司ZXSC300的3W LED 降压型驱动电路。其中的RCS为电流传感电阻，D1为1A的肖特基二极管。在6V的输入电压下，通过LED的电流达1.11A.ZXSC300 采用5 引脚SOT23 封装。
LED照明系统设计指南完全版
LED照明系统设计指南完全版 本文详细讨论LED照明系统设计的六个设计步骤：(1)确定照明需求；(2)确定设计目标估计光学；(3)热和电气系统的效率；(4)计算需要的LED数量；(5)对所有的设计可能都予以考虑，从中选择最佳设计；(6)完成最后步骤。虽然本文以一个室内照明设计为例，但所述的设计过程可以用于任何LED照明设计中。 现在的照明应用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(因为LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗降低，所以基于LED的照明降低了总体拥有成本(TCO)。 全世界有200亿以上的灯具使用白炽、卤素或荧光灯。其中许多灯具用作方向照明，但都是采用在所有方向发光的灯。美国能源部(DOE)称，在新住宅建筑里，嵌顶灯是安装最普遍的照明灯。此外，DOE报告称，采用非反射灯的嵌顶灯一般效率只有50%，就是说，这类灯所产生光的一半都浪费到灯具内了。 相反，照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级LED的所有优点设计的室内照明有以下优点： 1 功效超过所有白炽灯和卤素灯具 2 能与甚至最好的CFL(紧凑荧光)嵌顶灯的性能相媲美 3 与这些灯具相比，需要维修前的寿命要长5到50倍 4 降低光对环境的影响：不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。 照明还是灯？ 在普通照明中设计LED需要在两种方法间作出选择，是设计基于LED的完整的照明，还是设计安装到已有灯具上的基于LED的灯。一般来说，一个完整的照明设计，其光学、热和电气性能要好于式样翻新的灯，因为现有灯具不会约束设计。对目标应用，到底是新照明的总体系统性能重要还是式样翻新的灯的方便性更重要，这要由设计师来决定。 针对已有照明的设计方法 如果目标应用采用构造新型LED照明更好，那么就设计照明的光输出，使其相当于或者超过现有照明匹配具有多种优点。首先，现有设计已经针对目标应用进行了优化，可以在围绕有关光输出、成本和工作环境而确定设计目标时提供指导。其次，现有设计的外形尺寸已经得到认可。如果外形尺寸相同，终端用户转换成LED照明更容易一些。
LM2734大功率LED恒流驱动电路的设计
大功率LED 恒流驱动电路的设计虽然大功率LED 现在还不能大规模取代传统的白炽灯，但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用，因此掌握大功率LED 恒流驱动器的设计技术，对于开拓大功率LED 的新应用至关重要。LED 按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED 及普通LED。一般来说，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。已大批量应用的有1W 和3W LED，而5W、8W 和10W LED 的应用相对较少。预计大功率LED 灯会在2008年奥运会上大量应用，因此电子和照明行业都非关注LED 照明新技术的发展应用。 恒流驱动和提高LED 的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题，本文首先介绍大功率LED 的应用及其恒流驱动方案的选择指南，然后以美国国家半导体(NS)的产品为例，重点讨论如何巧妙应用LED 恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED 的效率，并给出大功率LED 驱动器设计与散热设计的注意事项。 驱动芯片的选择 LED 驱动只占LED 照明系统成本的很小部分，但它关系到整个系统性能的可靠性。目前，美国国家半导体公司的LED 驱动方案主要定位在中高端LED 照明和灯饰等市场。灯饰分为室内和室外两种，由于室内LED 灯所应用的电源环境有AC/DC 和DC/DC 转换器两种方式，所以驱动芯片的选择 也要从这两方面考虑。 图1：利用DC/DC 稳压器FB 反馈端实现从恒压驱动(左图)到恒流驱动(右图)的转换。 1.AC/DC 转换器 AC/DC 分为220V 交流输入和12V 交流输入。12V 交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源，现有的LED 可以在保留现有交流12V 的条件下进行设计。针对替代卤素灯的设计，美国国家半导体L M2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A，恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。2004.01.01研发部 paulzheng
轻院教室LED照明设计方案
轻院教室LED照明设计方案 LED091 -黄祖程一?确定照明需求： 由于大学开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，高校的教室在白天室内照度很高 的情况下，仍然普遍存在开灯上课；即使室内无人或人数很少的情况下，也是全部开启室内 照明。夜间许多教室，即使仅有几个学生在教室自习，但室内照明全部开启，绝不会有师生因为只有少数人而仅开几盏灯。长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在。这种有形和 无形的浪费，给校方的水电的支出带来了沉重的负担。针对上述种种浪费现象，高校后勤曾 采取多种措施，如加强师生节能意识的素质教育；聘用人员专门对无人使用的教室检查照明、 夜间晚自习后关闭教室照明；采用计算机或单片机对教学区供电实施分时管理。无论何种节能素质教育，因为人的意识加之许多人有着浪费的并非是他自己的钱，节约与否与已无关。 所以即使随手关灯、节约能源的宣传标志贴得再多，仍然收效甚微。即使聘用相关人员进行 照明管理，既要支付相关费用，但检查和控制的时间及工作量较大，不能面面俱到；更不 能做到某教室虽然仅有几名学生，但所有日光灯是开启的，管理人员去给他关掉几组日光 灯，说必须节约能源。采用计算机或单片机实施的教学区用电分时控制。仅解决了课余时间 的长明灯现象，但在教学时间内不能解决不合理用电的浪费现象，其中包括：白天在室内 照度很好的情况下开灯现象；教室内生员很少的情况下全部开启所有照明。因此基于应用 的需求，高校需要的是一种节能和智能控制的的高效节能照明系统方案。 二?确定照明目标： 1?依照国家相关标准规定，教室白天照度不低于200LUX，晚间照度不低于150LUX。从保 护视力健康角度出发，在低于150LUX和高于600LUX照度下长时看书，有损予眼腈的健 康，还有能通过自然采光和人工控制方式达到节能目的。 2考虑选用的产品：LED T8管8W 寿命：设计寿命30, OOOh 材料清单费用：130~200/每支
LED室外照明灯具设计注意事项(精)
LED室外照明灯具设计注意事项 LED室外照明灯具设计注意事项 室外LED照明灯具设计应符合我国颁布的最新室外照明灯具技术规范，以及城市道路照明设计标准。 一、工作环境 LED室外照明灯具由于工作环境比较恶劣，受风吹雨淋日晒，阳光中紫外线照射，昼夜温差变化，空气中沙尘，化学气体等条件影响，灯具年复一年的受大自然时效老化处理。设计时应充分考虑这些因素的影响。 二、LED灯具材料及散热方式选择 外壳和散热器设计为一体，用来解决LED的发热问题，这种方式较好，一般选用铝或铝合金，铜材或铜合金，以及导热良好的其它合金。散热有空气对流散热、强风冷却散热和热管散热，（喷气致冷散热也是类似热管散热的一种，但结构更复杂一些。） 选择什么样的散热方式，对灯具的成本有直接影响，应综合考虑，与设计产品配套选出最佳方案。 灯罩的设计选材也是至关重要，目前使用的有透明有机玻璃，PC材料等，传统的灯罩是透明玻璃制品，究竟选什么样材料的灯罩跟设计的产品档次定位有关，一般来说，室外灯具的灯罩最好是传统的玻璃制品，它是制造长寿命，高档灯具的最佳选择。采用透明塑料、有机玻璃等材料做的灯罩，做室内灯具的灯罩较好，用于室外则寿命有限，因为室外阳光、紫外线、沙尘、化学气体、昼夜温差变化等因素使灯罩老化寿命减短,其次是污染了不易清结干净，使灯罩透明度降低影响光线输出。 三、LED芯片的封装 目前国内生产的LED灯具（主要是路灯）大都是采用1W的LED多个串、并联进行组装，这种方法热阻较先进封装技术的产品高，不容易造出高品质的灯具。或者是采用30W、50W甚至更大的模组进行组装，以达到所需要的功率，这些LED的封装材料有用环氧树脂封装，有用硅胶封装的。二者的区别是：环氧树脂封装耐温较差，时间久了易老化。硅胶封装则耐温较好，使用时应注意选择。 笔者的看法是：采用多芯片与散热器整体封装比较好，或采用铝基板多芯片封装再通过相变材料或散热硅脂与散热器相联接，做出的产品热阻比用LED器件组装的产品的热阻要少一至二道热阻，更利于散热。采用
大功率LED的驱动电路设计_图文(精)
《综合课程设计》课程报告 姓名：韩阳 学号：专业：光信息科学与技术 任课教师：王习东 成绩： 三峡大学理学院物理系 2009年1月05日 大功率LED 的驱动电路设计 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、使用寿命非常长，LED 元件的体积非常小，LED 的发出的光线能量集中度很高，LED 的发光指向性非常强，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、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破，高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世，特别是白光LED 的发光效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。本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词：大功率LED ；驱动电路；恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标：
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 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 ）。 5）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60~80LM。 6）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照度. ，单位为勒克斯(lx。 7）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。 8）LED 的使用寿命：LED 一般可以使用50,000小时以上。 9）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： 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：
最全的LED照明灯具设计案例
最全的LED照明灯具设计案例 一、LED楼体亮化工程培训简介 1，《led概论》 2，《Led楼体亮化工程概论》 3，《Led楼体亮化工程组装技术手册》 4，《Led楼体亮化工程安装技术手册》 5，《Led楼体亮化工程检修技术手册》 6,《led楼体亮化工程系列销售指导手册》 7，《工程造价指导手册》 8，《全部的视频教学资料包》 二、LED城市亮化工程的趋势 LED亮化工程广泛适用于桥梁、广场、大楼轮廓、跨街空中走廊、建筑物轮廓、道路灯饰、各种灯光广告牌、橱窗、舞台、大厦、酒店、商场等场所装饰，夜晚效果格外醒目，并且对美化城市、塑造景观有着特别重要的意义。LED城市亮化美化了城市的夜空也提升了自身的形象，成为自我宣传和体现文化和提高知名度，甚至成为标志性建筑的方法。 城市夜景亮化工程作用的外延已经逐渐扩大。在为市民照亮行程的同时，随着社会发展，夜景亮化工程已经成为城市的一张新名片。 三、LED城市亮化区别传统的霓虹灯亮化的主要优点 1、寿命长 LED灯珠寿命可达10万小时，是传统光源寿命的大约15倍到20倍，通常：普通白炽灯
寿命小于2千小时；螺旋节能灯寿命小于8000小时；T5荧光灯寿命大约为1万小时；高质量的高压霓虹灯寿命小于2万小时（由于风吹日晒寿命更短），质量普通的高压霓虹灯寿命可能只有几千小时甚至更短；低压软管霓虹灯通常就是小粒的白炽灯，寿命也小于2千小时。 2、超级节能绿色照明冷光源，无辐射、无污染由于LED灯珠将90％左右的电能直接转化为可见光，发光效率极高，基本不产生热量。相同的发光亮度，功率可低至只有传统电光源的几十分之一。若长时间使用，节约的电能非常可观，如果仔细计算下来，绝对会让人们大吃一惊！LED是固态照明冷光源。荧光灯、高压霓虹灯灯管发光时，会产生相当数量的紫外线，对人体是有害的。LED的诞生就解决了这个问题，不用担心对人体的危害。 3、稳定、可靠、不易坏，维护成本极低 与高压霓虹灯相比，led产品抗静电、强干扰。属半导体器件，故障率低可节约大量的维护成本。LED的工作电压只有20VDC左右甚至10VDC也能正常工作，对人体始终是安全电压。高压霓虹灯，顾名思义，要在高压下才能工作，这会对人体不利、对设备不利、对环境要求高，故容易坏，加上高压霓虹灯灯管是玻璃做成的，容易破损，理论寿命又短暂，所以，经常需要维护，增加了维护成本。LED灯是在低压、直流环境下工作，现代电子技术生产出来的电子电路已经可以长时间正常工作了，基本上不要任何维护，比如：电脑元器件CPU、电视机等等 4、采用优质PC管材，灯管整体防水、防尘、耐压、耐碎裂、耐高温低温、阻燃、抗冲击、抗老化、防紫外线。LED亮化管产品可以在－40摄氏度～＋75摄氏度的温度范围内正常工作。高压霓虹灯灯管是用玻璃做成的，容易破碎，不能耐高温或低温，温差变化大的时候更容易破损等。 5、颜色艳丽、发光均匀、外观美观，变幻无极限：
LED照明驱动电路设计
采用LED照明，首先需要考虑的是其亮度、成本以及寿命。由于影响LED寿命的主要原因是其频繁启动瞬间的电流冲击，外界的各种 浪涌脉冲，以及正常工作时的电流限制等，笔者在本文介绍的电路综合了这些因素，从电路设计上尽量避免大电流对LED照明灯具的冲击，并将其工作电流稳定在某一范围内，解决了目前LED照明灯具的亮度衰减问题，从而有效地延长其使用寿命。 LED均采用直流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成适合LED的直流电。通常驱动LED采用专用恒流源或者驱动芯片，容易受体积和成本等因素的限制，最经济实用的方法就是采用电容降压式电源。用它驱动小功率L ED，具有不怕负载短路、电路简单等优点，而且一个电路能驱动1～70 个小功率LED(但是，这种电源电路启动时的电流冲击，尤其是频繁启动，会给LED造成破坏。当然，采取适当的保护便可避免这种冲击)。 电容降压式电源的典型电路如图1所示，C1为降压电容器(采用金属化聚丙烯电容)，R1为C1提供放电回路。电容C1为整个电路提供恒定的工作电流。电容C2为电解电容，其耐压值取决于所串联的LED的个数(约为其总电压的1．5倍以上)，它的主要作用是抑制通电瞬间引起的电压突变，从而降低电压冲击对LED寿命的影响。R4为电容C2的泄流电阻，其阻值应随着LED个数的增加适当增加。 需要注意的是，该电路必须根据负载的电流大小选取适当的电容，而不是依据负载的电压和功率，通常降压电容C1的容量C与负载电流I o的关系可近似认为：C=14.5Io，其中C的容量单位是uF，Io的单位是A。限流电容必须采用无极性电容，而且电容的耐压值须在630V以上。