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摘 要

LED是一种新的半导体固态光源，具有高效、节能、环保、寿命长、应用灵活、控制方面等优点，是一种典型的绿色照明光源。在全球能源日趋紧张和全球气候变暖及环保问题很严重的情况下，使用 LED 半导体照明已被公认为是节能环保的一种有效途径。本文首先介绍了白色LED的发光原理，接着研究了LED的常用驱动方式及其优缺点，最后设计了一种基于PWM调制的恒流驱动电路。

关键词：大功率白色LED，LED照明，LED驱动电路，PWM调制

Abstract ：LED is a new kind of semiconductor solid state light source, has the advantages of high efficiency, energy saving, environmental protection, long service life, flexible application, control and other advantages, is a typical green lighting source. Is very serious in the global energy shortage and global warming and environmental issues of the case, the use of LED semiconductor lighting has been recognized as an effective way of energy saving and environmental protection. In view of this, this paper firstly introduces the principle of white light LED, then study the common drive mode of LED and its advantages and disadvantages, the final design of the constant current drive circuit based on PWM modulation.

Key words: High power white LED；LED lighting；LED drive circuit；PWM modulation

目 录

1 前言 4

1.1 课题研究的背景 4

1.2 课题研究的意义 4

2 白色LED及其驱动 4

2.1 白色LED简介 4

2.2 LED驱动的研究 5

2.3 大功率白色LED驱动电路的分析 11

3 PWM型开关电路原理 11

3.1 脉宽调制的原理 11

3.2 电压控制模式 12

3.3 电流控制模式 14

4 基于LT3755芯片的一种LED恒定电流驱动电路的设计 15

4.1 LT3755芯片介绍 15

4.2 LT3755工作原理 17

4.3 电路设计 18

总 结 20

参 考 文 献 21

致 谢 22

1 前言

1.1 课题研究的背景

半导体照明（LED）是一种新型光源，由于具有省电、温度低、寿命长等优点，在追求低碳 、环保、节能的现在，LED 成为各国竞争的焦点，在同样的照明要求下，LED耗电仅为白炽灯的 1/10,寿命是后者的50 倍^[1]。LED 背光开始在外部光源、中大尺寸 LED 背光中广泛应用。随 LED 应用的不断延伸，终端产品种类越来越多，按照 LED 光源终端产品的属性，把 LED 应用市场大致区分为通讯用、消费性电子用、汽车用、工业用、照明用等 5 大类别。

在能源和环境问题越来越得到重视的今天，节能减排显得很重要。在没有开发出新能源的前提下，实现现有能源的有效利用，是解决能源问题的必要方式。而 LED 灯正好具有高效节能的优点，LED 产业一定会变为各个大国发展的热点。

1.2 课题研究的意义

LED在可携式产品中的背光源的地位已经是非常高的，在LCD的背光源当中，LED也开始动摇CCFL（冷阴极萤光灯）的霸主地位；在照明领域，LED是半导体照明最重要的部分，更因为它具有环保、节能、寿命长等非常好的优点而得到市场的强烈需求。而驱动电路是实现LED照明的核心因数^[2]。总之，在照明、背光源和显示板领域，驱动电路技术都是一个核心的技术。

2 白色LED及其驱动

2.1 白色LED简介

2.1.1 白色LED工作原理

LED是一种固体光源，它是由半导体P-N结制成的器件。正向导通时，其中的少数载流子会和多数载流子复合，从而释放出能量，并且是以光子形式释放出来的。这种叫做注入电致发光。不同的半导体带隙能量是不一样的，所以发出的光的波长也不一样。当然，用不同的材料制作出来的LED，它们发出的光的颜色是不同的^[3]。

2.1.2 白色LED的实现

自从有了LED，研究人员就一直在努力寻找固体光源。由于现代LED生产技术的进步加上新材料的出现，推动了LED这种固体光源的长足发展。尤其是白色发光二极管的诞生，推动了LED在照明市场的应用。从物理学我们知道白色的光是很多颜色的光的混合，现在，照明用的LED的白色的光可以从3种方式得到：

1. 红、绿、蓝三色混合

把红、绿、蓝三种颜色的LED芯片封装在同一个器件中，然后调整三种颜色在其中的比例，就可以得到各种各样颜色的光。另外，改变通过芯片的电流，可以得到宽谱带的光。但经研究发现，这种方式有个缺点：三种颜色的LED的量子效率是不一样的，并且温度、电流和时间也会影响到他们的量子效率。因此，这种方式不宜采用^[4]。

1. UVLED 红绿蓝荧光粉

通过紫外发光二极管泵浦红绿蓝三色荧光粉，生成红、绿、蓝三种颜色。然后调节荧光粉的比例就可以产生白色的光。经研究发现，这种方式也有缺点：a紫外发光二极管的效率不高。b用能量高的紫外光子产生能量低的红绿蓝光子，效率本身就低。c在紫外光下，封装材料会老化，使用时间会缩短。d紫外线一旦泄露，将是危险的。因此这种方式也不宜采用^[4]。

1. 蓝光LED加YAG荧光粉

把蓝光LED作为泵浦源，激发黄色的无机荧光粉，从而产生黄光，并且与蓝光混合，得到所需要的白色的光。这种方式有其独特的优点：LED发光管结构和生产都比较简单，实现起来相对容易。当然它也有缺点：a发光效率不高。b蓝光激发产生的黄光这一过程中，有能量的丢失。c荧光粉和封装材料都会老化，进而产生色温漂移。d要实现低温比较困难。三种方式相比较之下，这种方式是最好的^[4]。

2.1.3 白色LED的优点

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