
本书首先介绍了LED及驱动电源基础知识、线性与开关电源驱动技术、隔离与非隔离开关电源供电技术,然后给出了LED照明典型工程及LED典型驱动芯片具体使用方法及实例。本书的特点是由浅入深,易读易懂,图文并茂。可帮助读者快速、全面、系统地掌握LED驱动电源的设计方法、设计要点及典型应用。
LED即发光二极管,是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED被称为第四代照明光源,即21世纪的绿色、节能光源。LED灯是目前最节能的绿色环保电光源,自然也就承担了节能减排的重要任务。随着LED灯成本与价格的逐渐降低,其普及的速度也在加快,预计在2020年前后,LED灯的市场占有率将超过80%。现今,各地纷纷出台相关政策和举措加快LED灯具的发展;大众消费者也对这种新型的环保照明产品渴求已久。LED虽然在节能方面比普通光源的效率高,但是LED光源却不能像一般的光源一样直接使用公用电网电压,它必须配有专用电压转换设备,提供能够满足LED额定的电压和电流,才能使LED正常工作,也就是所谓的LED驱动电源。LED驱动电源对于LED工作中的稳定性、节能性、寿命长短,具有重要的作用。但由于各种规格不同的LED驱动电源的性能和转换效率各不相同,所以设计、制作合适、高效的LED驱动电源成为LED照明技术的关键,这也是撰写本书的主要目的。 本书紧紧围绕我国“十二五”能源规划的方针政策和“中国绿色照明工程”的宗旨,有机地把LED基础知识与LED驱动技术、应用技术结合起来。并着重介绍了LED结构、特性及应用;LED驱动电源的特点、设计思路、连接与驱动方式及线性驱动电源技术;基本LED驱动电路、隔离及非隔离DC-DC的结构、工作原理、工作模式;以LED典型工程为例,分析各工程LED特点、结构,研究它们的驱动电路,以及所使用的IC芯片。最后介绍了典型LED驱动芯片,并给出了全球生产LED驱动芯片著名公司分析各产品代表性芯片特点、封装结构、典型电路及LED驱动实例。 本书由天津工业大学的陈纯锴进行规划、组织和统稿,并编写了第1、2章;第6、7章由浙江海洋学院萧山科技学院的钭启升副教授完成;第3、4章由广东松山职业技术学院的欧阳明星完成;第5章由中国地质大学(武汉)的金涛完成。本书中有许多电路图是生产实践中采用的实际电路图,因此保留了原图所用的元器件符号。 在本书的编写过程中,参阅了大量文献。本书末尾列出的参考文献,以及书中未能提及资料来源的文献。在此对这些文献的作者们表示诚挚的感谢。另外还要感谢电子工业出版社的王敬栋编辑及其他工作人员,他们在本书的出版过程中给予了大力支持与帮助。由于编者水平有限,疏漏和不当之处在所难免,敬请读者批评指正。
第1章 LED原理及特性分析 (1) 1.1 LED技术分析及发展 (1) 1.2 LED分类 (6) 1.3 国内LED主要应用领域 (8) 1.4 LED结构 (11) 1.5 LED主要参数及特性 (13) 1.5.1 LED电学特性 (13) 1.5.2 LED光学特性 (15) 第2章 LED驱动及线性电源供电技术 (20) 2.1 LED驱动电源技术分析 (20) 2.1.1 LED驱动电源分类 (20) 2.1.2 LED驱动电源的特点 (21) 2.1.3 LED驱动电源技术现状及分析 (22) 2.1.4 选择和设计LED驱动电源必须考虑的问题 (23) 2.1.5 设计LED驱动电源的整体思路 (23) 2.1.6 LED连接与驱动方式分析 (24) 2.1.7 设计LED驱动电源经验 (26) 2.2 LED线性驱动电源供电技术 (28) 2.2.1 概述 (28) 2.2.2 电压调节器LM317 (28) 2.2.3 恒流电路 (30) 2.2.4 线性电源在LED中的优缺点 (31) 2.2.5 应用实例分析 (32) 第3章 LED基本驱动电路 (38) 3.1 概述 (38) 3.2 电容降压式LED驱动 (39) 3.2.1 概述 (39) 3.2.2 电路结构及工作原理 (39) 3.2.3 电容降压LED驱动电路 (40) 3.3 电荷泵式LED驱动 (42) 3.3.1 电荷泵工作原理 (42) 3.3.2 电荷泵LED驱动电路 (43) 3.4 电感式LED驱动 (46) 第4章 非隔离型LED开关电源供电与驱动技术 (48) 4.1 概述 (48) 4.2 降压型变换电路及应用 (48) 4.2.1 工作原理 (48) 4.2.2 工作模式 (49) 4.2.3 Buck电路及应用 (54) 4.3 升压型变换电路及应用 (57) 4.3.1 Boost变换电路工作模式 (57) 4.3.2 Boost电路参数设计与应用 (59) 4.4 降-升压型变换电路 (63) 4.4.1 Buck-Boost变换电路工作原理 (63) 4.4.2 Buck-Boost变换电路的应用 (65) 第5章 隔离型LED开关电源供电与驱动技术 (69) 5.1 简介 (69) 5.2 单端正激式变换器及LED驱动实例 (71) 5.2.1 电路结构及工作原理 (71) 5.2.2 LED驱动实例分析 (74) 5.3 单端反激式变换器及LED驱动实例 (86) 5.3.1 电路结构及工作原理 (86) 5.3.2 LED驱动实例分析 (87) 5.4 半桥式变换器及LED驱动实例 (94) 5.4.1 电路结构及工作原理 (94) 5.4.2 LED驱动实例分析 (95) 5.5 全桥式变换器及LED驱动实例 (100) 5.5.1 电路结构及工作原理 (102) 5.5.2 LED驱动实例分析 (103) 5.6 推挽式变换器及LED驱动实例 (110) 5.6.1 电路结构及工作原理 (110) 5.6.2 LED驱动实例分析 (111) 第6章 LED典型工程供电驱动实例 (114) 6.1 射灯类驱动实例 (114) 6.1.1 射灯类LED结构与特点 (114) 6.1.2 LED射灯电容降压驱动电路实例分析 (117) 6.1.3 采用NCP1014射灯驱动实例分析 (117) 6.2 太阳能LED路灯驱动实例 (123) 6.2.1 太阳能LED照明系统各部分的组成、原理及特性 (123) 6.2.2 太阳能LED路灯工程 (127) 6.2.3 LED路灯驱动特点 (127) 6.2.4 太阳能LED路灯驱动设计实例 (128) 6.3 LCD背光源LED驱动实例 (134) 6.3.1 LCD背光源LED技术发展 (134) 6.3.2 LCD背光源LED驱动技术特点 (135) 6.3.3 LCD背光源驱动芯片GEC8310应用实例 (136) 6.3.4 LCD背光源驱动芯片LT3599应用实例 (139) 6.4 LED显示屏驱动实例 (144) 6.4.1 LED显示屏系统 (144) 6.4.2 LED显示屏简介 (145) 6.4.3 LED显示屏显示原理 (152) 6.4.4 LED显示屏驱动概述 (154) 6.4.5 LED显示屏驱动实例分析 (158) 第7章 典型LED驱动芯片与应用 (162) 7.1 全球生产LED驱动芯片著名公司列表 (162) 7.2 ADD Microtech Corp产品 (163) 7.2.1 AMC7135 (163) 7.2.2 A705芯片 (166) 7.2.3 AMC7150芯片 (167) 7.3 英国Zetex(捷特科)公司 (170) 7.4 华润矽威科技有限公司 (173) 7.4.1 PT4201芯片 (173) 7.4.2 PT4115芯片 (179) 7.4.3 PT4107芯片 (184) 7.5 Linear Technology Corporation(凌特公司)产品 (189) 7.5.1 LTC3454芯片 (189) 7.5.2 LT3465芯片 (193) 7.5.3 LTC3783芯片 (195) 7.6 安森美公司(ON Semiconductor)产品 (197) 7.6.1 NCP5009芯片 (197) 7.6.2 NCP3063芯片 (201) 7.7 美信公司(Maxim)产品 (205) 7.7.1 MAX1576芯片 (205) 7.7.2 MAX8879芯片 (209) 7.7.3 MAX16831芯片 (210) 7.8 上海芯龙半导体有限公司产品 (214) 7.8.1 降压型LED驱动电源系统设计方案 (214) 7.8.2 升压型LED驱动电源系统设计方案 (219) 参考文献 (224)