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摘 要

本文主要介绍了基于UC3842反激电路配有SD42524型PWM调光电路，并配有基于arduino微处理器的温控散热风扇的LED光源驱动电路。整篇论文共分个部分：1、LED光源的电气特性以及它的驱动方式及要求。2、基于UC3842反激电路的220-36V AC-DC供电模块。3、SD42524型PWM调光模块。4、基于Arduino微处理器的带温度感应的控散热风扇构成的LED散热系统。最终将通过图片的方式展示本人设计的驱动电路的PCB图以及最终制成的成品。

关键词：LED驱动 UC3842 SD42524 Arduino

Abstract

This article mainly introduces the LED light source driving circuit based on UC3842 flyback circuit with SD42524 PWM dimming circuit and temperature control cooling fan based on Arduino microprocessor. The whole paper is divided into four major sections: 1. The electrical characteristics of the LED light source and its driving methods and requirements. 2. 220-36V AC-DC power supply module based on UC3842 flyback circuit. 3, SD42524 PWM dimming module. 4, based on Arduino microprocessor with a temperature sensor controlled cooling fan composed of LED cooling system. Finally, the PCB diagram of the driver circuit designed by myself and the final finished product will be displayed through pictures.

Keywords: LED driver； UC3842 SD42524 Arduino

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章LED及其驱动电路概述 1

一、 LED在照明应用中的特点 1

三、驱动LED的设计要求 2

第二章 UC3842开关电源电路设计 4

一、 开关电源的电路组成 4

二、 各个模块的原理和其常见的几种类型 5

三、 DC输入滤波电路 6

四、 功率变换电路 7

五、 输出整流滤波电路 9

六、 稳压电路 10

七、 短路保护电路 11

八、 输出端限流保护 12

九、 输出过压保护电路的原理 13

1、可控硅触发保护电路 14

2、 光电耦合保护电路 15

3、 输出限压保护电路 15

4、 输出过压锁死电路 16

十、 UC3842开关电源电路器件整定 18

1、 PCB图的绘制 18

2、 变压器的计算和选择 18

3、 一次侧滤波电容的选择 18

4、 决定变压器绕线的直径和圈数 19

5、 决定工作周期 19

6、 计算一次侧峰值电流 19

7、 选择MOSFET和二次侧二极管的规格 19

8、 综合计算。 20

第三章 LM3404HV型PWM调光电路 23

第四章 基于Arduino的温控散热风扇 25

参考文献 28

致谢 30

第一章LED及其驱动电路概述

远古时代，人们没有任何人工照明设备，只能在白天进行生产活动，但随着社会进步发展，对照明的需求越来越大。早在距今60万至25万年前，人类发现了火作为光源的用法，渐渐的，火焰成为了人类主要的光源并持续了上千年。随后，弧光灯、白炽灯、荧光灯、等等等等。各种灯具层出不穷。1962年，通用电气公司研制了世界第一支可实际应用的可见光发光二极管（LED),掀起了人类第四次的照明革命。

LED中文全称发光二极管。是一种非常先进的冷光源。[6]在非常多的领域都有着重要的作用。

LED照明拥有能耗小、亮度强、抗震、防水、外形尺寸小、响应速度快、对环境无污染等显著的优点。在非常多的领域，LED都有着其他光源所无法比拟的优越性。

LED在照明应用中的特点

1. 光源寿命长，现在市面上在售的LED，它们的正常工作时间最大可达到50000小时。即使是质量一般的LED灯泡，最少也可达到10000小时的寿命。而与之相对的紧凑型荧光灯也称为CFL的工作寿命平均为6000小时。
2. 发光效率好。LED大规模应用前，白炽灯以及更早的灯具的发光效率只有11到25lm/W。随后出现的荧光灯效率有所增加，达到了51到71lm/W。而在特殊场合使用的高压钠灯由于其物理特性，效率达到了逼近LED的110lm/W。而LED是与传统光源不同，它属于冷光源，因此不仅LED最高发光效率可以达到惊人的200lm/W，并且由于其冷光源的物理特性，在同等的发光效率下，LED可以比白炽灯节电80%。
3. LED可以采用模拟调光，也可以使用脉宽调制的方法。在个别要求较高的场合，比如液晶显示器厂家说说的“不闪屏”，LED可以采用双向晶闸管（TRIAC）的调制方式来进行调光。
4. LED是一种环保的光源，它的环保不仅仅体现在用电量低，也体现在其本身不含汞、铅等重金属有害物质。对于与其一同工作的电气元件，它也没有像节能灯中所使用的镇流器所产生的电磁污染。在各种意义上，LED都是一种绿色低污染的光源元件。
5. 使用方式多样，应用领域较广。相较于其他传统光源，LED体积小，发热较低，可根据使用情况将多只LED组成各种想要的光源，灵活性强。
6. 由于LED的封装稳固，LED可以承受一定的震动和冲击，进一步扩大了LED的使用范围。

三、驱动LED的设计要求

LED驱动电路的最终目标是在保持LED符合需求正常工作的前提下，尽量提高效率并延长LED光源的使用寿命。

首先，与LED寿命相关的第一因素是LED工作时的温度。造成LED光源光衰的原因很多，其中最重要的原因就是由于LED散热不足而导致LED工作温度过高，过高的工作温度使LED材料中的荧光粉提前衰老，最终导致光衰。当然LED芯片的老化，以及荧光粉的正常衰老，也是LED光衰的原因之一，但以上两个原因均属于LED正常寿命中的衰老因素，故不作考虑。

需要注意的是，在国际规定中当光通量减少到最开始的70%时，就认为这个LED的使用寿命已经结束，而在我国信息产业部颁布的《半导体照明术语》中，对于LED使用寿命的定义是，当前光通量减少到最初值的50%时，认为该LED寿命结束。所以在不同场合，计算LED使用寿命应采用规定的标准参数。

除了散热，驱动电路对LED的使用寿命起到了关键的作用。在日常使用中我们可以发现，LED灯具检修时，往往不是LED光源器件损坏，而是其驱动电源发生故障。LED本身的使用寿命，远远长于其配套的驱动电路的使用寿命。在飞利浦LED灯珠的发光工作时间达到50000小时的时候，LED光源驱动电路的正常寿命仅仅20000小时。虽然在民用领域的使用中没用产生瓶颈效应，但是在工程，军事 等要求较高的领域里，LED光源驱动电路寿命较LED短的问题就不容忽视了。

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