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《LED》课程论文
课题名称白光LED驱动电路的设计与实现姓名刘小芹
学号 0973**********
专业电子信息工程
指导教师徐淼
电子信息工程系
2011年11月1日
随着LED的迅速发展。现在白光LED光源相比的传统光源具有寿命长、固体 照明不易损坏、高光效、无汞环保、抗震等优点，未来将成为第三代光源［1］,将带来 照明领域的又一次革命。将LED使用到照明领域，需要适合LED的驱动电源，文中 利用PWM开关控制方式设计实现了一种白光 LED的大功率驱动电路。
1 LED电气特性和驱动要求
1. 1 LED的电学特性
白光LED的I - V特性与普通二极管类似，只是开启电压不同，不同材料制备的 ~ 3. 0 V之间。处于正向工作区时，工作电流IF与外加电 压呈指数关系［2］
IF = IS( eqVF/kT - 1 ( 1式中,IS为反向饱和电流；VF为二极管两端的外加电压； q为电子电荷；k为波尔兹曼常数；T为热力学温度。LED可长期稳定工作时的直流 电流，称为额定工作电流，此时LED压降称为额定电压。1 W的白光LED,其额定工 作电流350 mA,额定电压3. 3 V。允许加在LED两端正向电压与流经LED电流之 积的最大值为其极限功耗，当实际功耗超过该值时丄ED发光特性变差，严重时会使 LED产生结构破坏［3］。
LED驱动要求
由LED的I - V特性可知，当加在LED两端的电压稍有波动，都会引起电流的剧 烈变化，此时很容易使电流过大，输入功率超过其极限功耗，从而对LED造成不可恢 复的损坏。当LED工作电流值不同时，其发光强度也不同，若采用恒压驱动，则LED 阵列应采用并联方
式连接，但是由于LED个体之间的参数误差，会导致各支路的电流不同，致使阵 列发光强度不均匀，因此LED的驱动电路一般选择恒流驱动模式，相应的LED阵列 亦采用串联方式连接，驱动电流一般设为LED额定电流的70%〜85%,以保护LED, 达到延长使用寿命的目的，同时也使每个LED的发光强度均匀一致［4］。 LED驱动 电路设计中，需要考虑以下几个基本指标［5］:
(1提高驱动电路的转换效率，减小电路中的功耗。
(2提高电路的可靠性，能够耐高压，具有过流检测功能。
(3电路尽量精简，有较小的电路体积和较低的制造成本。
2 PWM方式开关电路设计
2. 1 PWM原理
PWM即脉冲宽度调制，利用脉冲控制开关电路的开关时间，可以控制电路输出 的平均电压或电流从而达到控制电路的输出功率。 PWM开关稳压或恒流的基本工
作原理是在输入电压、系统参数及外接负载发生变化的情况下，在固定工作频率下 控制电路通过被控信号与基准信号的差值进行闭环反馈 ，调节主电路开关器件导通
的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定。由于控制器件功耗小，工作在开 关状态中的电路效率高，所以电源效率一般可以做到 80% ~90% ［6 - 7］。该类电路都 有完善的保护措施，属高可靠性电源。PWM开关电路由4部分组成,即输入整流滤 波、PWM控制、开关器件和输出滤波。根据