大功率LED驱动控制技术

论文摘要

随着大功率LED技术工艺的成熟,大功率LED驱动设计显得越来越重要。根据大功率LED特性,如果工作温度过高或者驱动电流过大,超过器件的极限值,易损坏LED。因此需要一个有恒温、恒流控制的,并且有完善、可靠的保护功能的LED驱动机制。本文从大功率LED的基本特性展开研究,分析并比较了几类常用的大功率LED驱动技术,针对目前LED技术发展中既要体现节能,又要具备较高的光效和光源稳定的问题,设计了一种适用于不同参数指标具有电流稳定控制的白光LED的驱动源。该设计以恒流源驱动为主体,完成了对大功率LED的驱动电流的实时监测和高精度控制,并且实现LED亮度调节控制,可应用于多种大功率LED稳定发光的智能化照明。文章最后对不同功率LED恒流特性,以及电路结构和外界变化对LED所带来的参数变化进行了测试,结果验证了在满足LED的特性及相关节能的指标下通过这种方法能够有效地提高光源输出电流的稳定性。从而实现了数字化光源驱动的智能控制,对大功率LED照明发展具有深远的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 大功率LED 概述
• 1.2 大功率LED 介绍
• 1.2.1 大功率LED 发光原理
• 1.2.2 大功率LED 的优缺点
• 1.2.3 大功率LED 的特性
• 1.3 大功率LED 驱动的研究意义
• 1.4 论文研究内容及结构
• 第二章 大功率LED 驱动技术设计思想
• 2.1 LED 驱动电路结构
• 2.1.1 大功率LED 连接方法
• 2.1.2 大功率LED 驱动方法
• 2.2 大功率LED 驱动技术分析
• 2.2.1 设计参数指标与要求
• 2.2.2 总体方案选择
• 第三章 大功率LED 关键技术设计与分析
• 3.1 影响大功率LED 工作的因素
• 3.2 开关电源原理与设计
• 3.2.1 开关电源原理结构
• 3.2.2 降压型开关电源稳压器
• 3.2.3 开关控制方式
• 3.3 恒流源电路设计
• 3.3.1 恒流源原理
• 3.3.2 恒流源驱动的基本方法
• 3.3.3 恒流电路设计与分析
• 3.4 控制算法
• 3.4.1 PID 控制基本原理
• 3.4.2 采样周期的选择
• 3.4.3 数字PID 控制的参数整定
• 第四章 大功率LED 驱动控制系统实现
• 4.1 自动控制电路设计
• 4.1.1 C8051F040 单片机介绍
• 4.1.2 D/A 转换设计
• 4.1.3 A/D 转换设计
• 4.1.4 按键控制设计
• 4.1.5 显示设计
• 4.2 软件设计
• 4.2.1 闭环比较子程序模块
• 4.2.2 电流设定子程序模块
• 4.2.3 键盘与显示中断子程序模块
• 第五章 系统功能测试与分析
• 5.1 数据测试
• 5.1.1 负载变化测试
• 5.1.2 亮度调节测试
• 5.1.3 工作时间测试
• 5.1.4 电流控制精度测试
• 5.2 数据分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果