大功率LED驱动电源的设计与制作-论文.doc

IV大功率LED驱动电源的设计与制作摘要：LED问世至今已有40余年的历史，凭借其固有的特点广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、照明等领域。LED驱动电源对LED的正常照明有着重要的作用。本文阐述了节能型LED恒流驱动电源的工作原理、技术方案及要求，并给出了整体电路设计的理论依据。根据技术参数等要求，系统以pt4107芯片为核心器件，配以外围降压稳压电路、滤波电路以及电源转换等电路，最终实现了一种适用范围广、易维护的LED可控恒流源驱动系统。关键字：LED照明；恒流；PT4107；PFC；EMCTheDesignofHighPowerLEDDrivePowerSourceAbstract:ThehistoryofavailableLEDhasbeenmorethan40years,itiswidelyusedasindicatorlights,display,lighting,andotherfieldsbyvirtueofitsinherentcharacter.AsaLEDdrivepower,itisveryimportanttothenormallightingofLED.Thispaperexpoundedtheworkingprinciple,technicalprojectandrequirement,andgiventhebasisoftheoveralldesignofthecircuit.Accordingtotherequirementofthetechnicalparameter,thesystemadoptedPT4107asthecore,combiningwithpiezoelectricitycircuit,filtercircuit,PFC,powersupplychange-overcircuitandsoon,finally,weachieveaLEDconstant-currentcontrollablesystemwithwideapplicationandsimplemaintenance.Keywords:LEDlighting;Constant-current;PT4107;PFC;EMC目录1引言11.1课题研究的背景及意义11.2课题研究的研究现状11.3LED驱动电源面临的问题21.4课题的研究目标、内容及论文结构安排31.5小结42LED驱动电源设计52.1LED驱动总体设计思路52.1.1系统整体设计思路：52.1.2驱动电路设计方案的确定：52.2电路设计62.2.1PT4107概述62.2.2保险丝82.2.3NTC保护82.2.4EMI滤波电路92.2.5全桥整流电路设计102.2.6PFC设计112.2.7稳压降压电路设计122.2.8PT4107外部电路设计142.2.9MOSFET的选择152.2.10电流输出电路162.3小结173LED灯电路173.1LED光源特性173.2LED电路连接183.3小结184测试报告194.1系统测试194.2小结205总结215.1本系统的优点215.2本系统的缺点215.3小结21参考文献22致谢2324引言1.1课题研究的背景及意义应用半导体PN结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管，之后出现黄色LED。直到1994年蓝色、绿色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白色LED。LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制，无法作为通用光源推广应用[1]。近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。随着大功率从LED的问世，因其放光效率是一般荧光灯或白炽灯的5-7倍，节能效果十分显著。因而，大功率LED具有广泛的应用前景。目前，单个大功率LED已有1W、3W、5W和10W，已被大量使用的是1W和3W的大功率LED，采用多个大功率LED串联和并联，其组合输出功率已达70W-100W。大功率LED虽具有发光效率高和节能的优点，但其管压降的不一致确实需要克服的缺点。其次，大功率LED的温度特性较差，随着结温和环境温度的改变，其管子的电流和发光效率变化很大，这也给使用带来了不便。由于大功率LE