LED照明驱动及自适应调光技术研究.docx

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1、本文由724915147013贡献Pdr文档可能在WAP端阅读体验不佳.建议您优先选择x,或下教源文件到本机查看.上海高校硕士学位论文1.EP照明驱动及自适应调光技术探讨姓名：朱虹中谢学位级别：硕上专业:限制理论与限制工程指导老师:刘廷章20080201上海高校硕士学位论文摘要随着能源危机的加剧,绿色高效的照明系统得到了人们的广泛重视。我国在1996年也推出了“中国绿色照明工程.旨在我国发展和推广高效照明器具.逐步昔代传统的低效照明电光源，节约照明用电.大功率向光1.ED以其高效率、低功耗、低电压胭动、运用寿命长以及节能环保等优点，引起了全世界的广泛关注，被越来越笠的应用于各种照明场合,在可预

2、见的将来将有可能进入一般照明市场以普代传统的热照明方案成为新一代照明光源,因此,探讨针对大功率白光1.ED驱动电路的探讨设计有很重要的意义.本文以1W白光1.ED为探讨对望对该1.ED的伏安特性、热特性以及光能等特性诳行了冽麻：在近阅了相关资料，分析了1.ED的各种驱动电跖的战础上，取终采纳运放负反馈放大电路原理，设计了一种基于220V市电的1A忸流电路,能够出动9个以3串3井方式连接的IW白光1.ED,使电路都出电流恒定在1A：利用基于12C总线的光传感器芯片测量自然光照度.DSP作为限制器，果纳PWM（PUlSCWidthModUIation,脉冲宽度调制）方式调整MOS管，调整1.ED的

3、发光亮度，使1.ED的发光照度的自然光照度自动调整，完成了相应的硬件设计和软件编程，实现了1.ED忸流出动和自适应调光的集成,最终使室内环境照度旎够维持在一个设定的水平.关键词：1.ED恒液亮度调整PwMV上海高校做上学位论文BSTRACTAsthcaggravationofCnCrgycrisis,greenandefficientlightsystemgetsmoreandmoreattention.In1996,ChinalaunchedaChinaGreen1.ightingProJect*,whichwasinordersubstitutetodevelopandpromotehig

4、h-efficientlightingapparatuses,gradualIysavethetraditionallowefficient1ightingapparatuses,andIightinghighelectricity.Powerwhite1.EDhasarousedWorIdwideinterestbecauseofit$efficiencyf1owpowerloss,lowdriveVOltage,longserv/cebeappliedinlife,energy-conversationandotheradvantages,tomanykindsofI1luminances

5、ituation.Intheforeseeablefuturcpowcrwhitc1.EDmaydispIacethetraditionalilluminancemethodssource.So,ithastheveryvitalenterthccommon8htingmarketIoandbecomethcnewgeneration1ightingtoresearchthedrivingcircuitOfsignificancepowerwhitc1.ED.Inthispaper*1wattpowerwhite1.EDistheresearchobject,andtheV-IcIiaract

6、eristictheheatingcharacteristicandthelightfadeofthis1.EDhavebeenIested.Afterreferringthccorrclativcdataandanalyzinga11drivingcircuits,a1Aconstantcurrentcircuitwith22OVcaninput,basedO1Ithefeedbackamplifyingcircuit,isdesigned.Thiscircuitdrive91WpowerwIiite1.EDswhicIiareconnectedinthewaythat31.EDsarein

7、seriesoutput31.EDseriesareinparallel,andmaintainthewithat1A.Baseddcsigncddrivingcircuit,adjustMOSFETPWM(Pu1seWidthModulation)toadjustthei1luminance.Usethewhichhasphotosensorchip2us12Cthebustomeasuretheambientilluminance,usecontro11erandadjustMOSinthewayofPWMto1IghtneSSof1.ED.AftcrcompletingthereveIa

8、nthardwaredcsignandsoftwareprogramming,the1.EDdrivingcircuitandadjustivedimmingintegrated.FinalIytheambientilluminanceCanbemaintainedatthesettinglevel.Keywords：1.EDfConstuntCurrent,BrightncssAdjusting.PWMVI上海高校硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在V师指导下进行的探讨工作。除了文中特殊加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己发表或接写过的探讨成果，参加同一工作的其他同志

9、对本探讨所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示r谢意，签名_肆.虹一EtWh瑚：三坐.本论文运用授权说明本人完全了解上海高校有关保用、运用学位论文的规定,即：学校有权保用论文及送交论文更印件,允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容.（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：一卜仔师签名：龟j辟11期：fRII上海高校硕士学位论文第一章1.I背景及意义绪论发光二极管（1.ight-EmittIngDiode.1.ED）是一种能够格电能转化为可见光的半导体发光器件，依席材料中的正负电荷亚合来发光，材料运用1Il-V族化学元素,如瞬化镀（GaP、坤化保（GaXS等。在2Q世纪7

10、0年头，1.ED最早应用作指示灯、数字和文/阍示.随着第三代半导体材料瓶化保（GAY）的突破,高亮度薇光二极管的出现解决了发光二极管的三原色统色问咫,因此彻底解决了大屏幕全彩色显示问遨.有了红松黄绿宵微紫七色全彩，更为击要的是由此产生了臼光半导体灯【1I。的者白光发光二极管的问世，1.ED起先渐渐走进了人们的日常生活.1.ED从显示领域进入照明领域的关键是发光效率的提高,发光效率201m/W以上的白色1.ED（白炽灯的发光效率一般是15m胱）的出现,使白色1.ED灯成为新世纪引人注目的节能照明光源【2】目前一般1W白光1.ED的发光效率为30-451州W.发光效率突破5ClllI删的白光1.E

11、D器件已经达到好用化水准.日亚化学工业已经起先供应发光效率1001mW的白色1.ED样品【31,其他1.ED供应商也都起先纷纷生产1OOlII棚及以上的高效白光1.ED1.ED的发光效率还将接着上升.很多探讨显示在本世纪的前十年，1.ED产业将会接着快速发展,因此，白光1.ED被普遍认为是在将来成为的代传统照明器具的一大潜力商品.作为新型的发光湍件,1.ED具有体积小、效率高、寿命长、环保、节能等优点,能豉转化效率特别高，埋论上，放射相同光通量的耗电IS大约是白炽灯的10%,相比於光灯,1.ED也可以达到50%的节能效果.照明用电占发电总M的比例在发达国家占19%,在我国占1Q%而且在我国以低

12、效照明为主，是终端节电的主要对象之一【4】,随若经济发展我国的照明用电还将有大幅度的提高,绿色节能照明的探讨应用越来越受到重视.1.ED照明就是在这样的形势下发展起来的.据中国绿色照明工程促JS项目办公室专项冏查，我国照明用电饵年在3000亿度以上，用1.ED取代全部白炽灯和部分荧光灯，可节约1/3的照明用电，相当于三峡上海高校硕士学位论文工程全年的发电员（51.1.ED还有其他优戊，如1.ED作为全固态发光体，耐徭耐冲击、不易破裂、发热量低、无热辎射、不含汞、钠等可能危杏健康的元泰，废弃物可回收、无污染,1.ED已经进入很多应用领域,包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国

13、民经济各部门，广泛用作一段照明、车灯、景观灯、路灯照明、液晶板背光源、手机背光源、数码相抗闪光灯等。1.21.ED照明及智能陶光系统国内外探讨现状I.2.1恒流技术国内外探讨现状在5期，由于光色、发光效率、光通IR和价格等方面的限制，1.ED主饯应用于指示、显示领域，如用作指示灯、警戒灯以及显示牌等。随蓿1.ED光色的不断丰富，特殊是白光1.ED技术的不断成熟，发光效率不断提高，价格渐渐降低，大功率超高亮的1.ED有IW、3W.5W等规格在市场上的1丸其中功率大于1W的白光1.ED的开发探讨已成为主攻方向，由于大功率白光1.ED的应用受到了世界上的广泛关注，大功率白）t1.ED的.驱动电路设计

14、也因此成为热点，大功率1.ED的胭动电跖多采纳恒流阴动方式，1.ED恒流期动电路有电荷泵、Buck,B。St等多种费动方式.电荷泉、Buck、Boost实质上椰足电压输出型，池过电流反馈限制电路来实现输出恒定电流，电荷泵电路利用电容对电荷的积累效应储存电能，在时钟周期的一部分时间内为电容充电.在时钟周期的剌余时间内拜放能量.依据电容的不同连接方法得到不同的箱出电压.论文6设计的1.ED胭动电路是恒流输出反馈式电荷泵PFC电路，电荷系PFC电路由谐振电感、充电电容、箝位：极管、调整开关等组成。当断开调整开关时，充电电容通过谐振电学的谐振从AC电源汲取能用：，能域储存在充电电容中,转移至fJDC总

15、线电容中或在当调链开关打开时转移到负载中.演过1.ED的电流反馈到限制器.限制器依据反像电流调整变压器原边网整开关的占空比,通过变更占空比调整输出电流使其稳定。BUek和B。$t电路都是开关电源方式,利用电感的储能作用储存电能,在时2上海高校硕士学位论文钟周期的一部分时间内为电感充电，在时钟周期的剩余时间内和放能玳得到输出电压，电路中电容、电序和续流二极管的结构不同，实现升压或降压功能，BUCk是降东电路,Boost是升压电路.论文17】提出了一种基于B。0St升乐方式的恒流恒照度1.ED建动电路.Boost电路将输入电压提升，果样电阻检测流过1.ED电液并经过放大电路反馈到恒流恒照度限制电路中，光电：极管校测1.ED的照度，将照度值转换成适当的电压值，并与颤定电压比较.差值放大后送入到恒流恒照度控制电路中，变更B。St电路调整开关的限制信号,使除出电流或黔出照度保持恒定,恒定照度限制同样是通过限制输出电流来维持照度值.法于电荷泵、Buck、Boost电路的1.ED明动电路还应用于很多1.ED驱动芯片的原理.iIl1.TC320DUe3200.5、1.M2794、MAXl848等.论文8qb1.ED应用于应急灯照明,所设计的照明电路利用电网电压为指电池充电，带电池再通过驱动电路为1.ED供电，I可时也可以采纳电网电压通过驱动电路为1.ED供电。论文9则设计了一种基于神