白色LED驱动电路的设计
2024-01-08 10:09:22
论文总字数:14348字
摘 要
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是21世纪最具发展前景的一种新型固态光源。LED的迅速发展及广泛应用,将引发照明领域的一场革命。 LED具有环保性好,使用寿命长,单色性好,色彩鲜艳丰富,体积小,重量轻,响应速度快,发光效率高,能量消耗低等优点。通过研究与分析LED电路和实验数据,设计出新型LED节能驱动电路,仿真电路后得到相比于传统LED电路有节能与高效率优势的结果。后面可根据设计的需要,连接上不同的芯片,实现所需要的功能。如恒流,反馈,温度补偿等。
关 键 词 :发光二极管,照明,节能,高效率
Abstract: Summary led (Light Emitting Diode,LED) is the 21st century with the most development prospects of a new type of solid state light source. Rapid development and wide application of LED, lighting a revolution in the field will be thrown. LED has a good environmental protection, long service life, well monochrome, color rich, small volume, light weight, fast response, high luminous efficiency, low energy consumption.
LED circuit through research and analysis of experimental data and to design the new energy-saving LED driver circuit, circuit simulation obtained compared to traditional LED circuit has the advantages of energy-saving and high efficiency result. Behind according to the needs of design, even on different chips, implement the features you need. Constant voltage, constant current, feedback, such as temperature compensation.
Keywords: light emitting diode,lighting, energy-saving,high efficiency
目录
1.绪论 2
1.1 白光LED发展的背景和意义 3
1.2 大功率LED发光原理 5
1.3 白光LED的发展简介 5
1.4 课题介绍与研究意义 7
2.LED的各种重要参数介绍 7
2.1光通量 7
2.2光效 8
2.3色温 8
2.4色坐标 9
2.5显色指数 9
3.常用的LED驱动电路 9
3.1传统LED驱动电路介绍 9
3.2电容降压LED驱动电路设计 11
3.3 LED驱动电路 13
3.4引脚功能描述 15
3.5电路原理设计 16
3.6 LED灯珠 17
3.7 LED的性能分析 17
总 结 19
参考文献 20
致 谢 21
1.绪论
LED庞大的市场注定其将发会展成一个具大的产业。总的来看,国内的发展一直不尽人意,典型的方面就是集成电路产业与液晶面板产业,国内到现在集成电路产业和液晶面板产业的发展远远不如国外的发展,技术复杂、投资大、基础
薄弱等是主要原因,而LED产业将打破这个魔咒,并且可以带动相关产业的提升,如国内驱动芯片产业在液晶驱动上根本做不起来,因为液晶面板产业不在国内,由于有巨大市场支撑,LED驱动芯片可能在国内得到一定的发展,促进国内相关企业做大做强,这反过来又会促进国内LCD驱动芯片或其它驱动芯片的发展。
1.1 白光LED发展的背景和意义
进入二十一世纪,面对能源供应的日趋紧张和全球环境的加速恶化,节约能源和保护环境已成为社会发展的共识。开发应用节能环保的工业产品已在人类社会各个行业展开。
当前,照明用电约占世界总能耗的20%,而我国照明用电量每年在3000亿千瓦时以上,占总用电量的12%左右。照明用电量的猛增以及发电能源消耗的加剧,将使我国的供电势态和环境与生态保护的现状日益严峻。如果无限制地建设水力发电设施,将会破坏自然环境;如果不断增设火力发电站,又将更进一步恶化业已存在的能源危机。因此,可持续发展的科学观念要求,一是加强可再生能源的利用,加快太阳能、风能、核能等各种发电技术的发展;二是加速节能高效光源和灯具的研究、应用与发展。然而传统的照明光源,比如白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯等,能耗高且效率低下,浪费了大量电能。若能以耗能低、寿命长、环保安全的照明LED取代目前低效率、高耗电的传统照明光源,无疑将带来一场世界性的照明革命,对我国的可持续发展更具有战略意义。
据统计,用照明LED取代全部白炽灯或部分荧光灯,我国每年就可节约1/3的照明用电量,这相当于节省一个三峡工程的年发电量,不仅可以缓解我国电能需求的紧张形势,还可以降低燃煤量(目前我国70%以上的发电量是依靠燃煤获得),减小对环境的污染。
LED是发光二极管(Light Emitting Diode)的简称,照明LED主要是指白光LED。作为新一代照明光源,白光LED与传统照明光源相比,具有如下优势:
(l) 发光效率高:白炽灯、卤钨灯的光效为12~24lm/W,荧光灯的光效为50~70lm/W,钠灯的光效为90~140lm/W,LED的光效经改良后可达50~200lm/W,而且光的单色性好,光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。
(2) 节能,耗电量少:在同样的照明效果下,LED的耗电量是白炽灯的八分之一,荧光灯的二分之一。据美国圣地牙哥国家实验室的Jeff Nelson博士称,全球的白炽灯和荧光灯都被白光LED取代的话,将节约38座核电站的发电量。
(3) 寿命长:研究资料表明,LED的平均寿命在10万小时左右,是荧光灯的10倍,白炽灯的100倍。同时由于照明LED的结构特点,使得其本身没有易损的部件存在,在水下等特殊环境中也可以稳定的工作。
(4) 体积小:可以做成各种形式的光源,例如点光源、面光源等。
(5) 高响应速度:照明LED的响应速度为纳秒级,而白炽灯的响应时间为毫秒级。
(6) 环保:照明LED废弃后易回收处理。荧光灯等废弃后会产生重金属汞不易处理的污染物。
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