LED恒流电源设计.doc

1 绪论 由于工业的发展，社会的进步，人们对用电量的需求越来越大，除此之外，用电量的加大无疑对资源的需求也越来越大，所以人们就会大肆开采能源，导致环境的污染就会越来越严重。环境的污染给人们的生活带来了很大的影响，比如说，之前的雾霾就是由于环境问题所引起的，所以一系列有关环保和节能的产品得到快速的发展，比如说新型的供电方式，新型材料的开发，这些都有了很大的进展。在这种背景下还诞生了一种节能环保的产品，那就是LED照明，LED和传统光源相比，有太多的优良特性，而且也响应了政府提出的新能源，节能环保的国家政策，也就是一种新光源。现如今，LED已经应用到各个领域，各行各业都对它有很大的需求，列如，它可以为人们带来光明。从人们日常的生活我们可以看出，照明的作用在现在社会中的应用是越来越广泛的，而且它的节能效果也是很高效的，以后LED的体积也会越来越小，所以它在以后的应用当中也会越来越方便。相信随着时代的发展，LED将会成为社会的主流。 1.1 课题背景及意义 纵观这几年的变化，我们可以看出LED的发展是超乎想象的。我们可以从它的发展史来看，它的效率是逐年稳步提高的，然而令我们开心的是它的成本却是在逐步下降的。关键在于它是非常环保的一种产品。目前公司里主要生产的大功率LED灯都已经应用在了道路上，而且效果也很好，不仅受到了国内用户的好评，还受到了国外用户的青睐。除此之外，LED是非常节能的一款产品。所以，在如今的社会形势，能源消耗大，污染严重的情况下，充分利用LED节能环保的特点，真正意义上给人们的生活和节能减排上带来更多的便利。 1.2 LED的特点 首先我们来认识一下什么是LED，LED也就是我们上课时老师所讲的发光二极管，它的特性和二极管很相似，但它的作用是将电能转化为光能。其实它的实质就是内部的发光二极管。 (1) LED更环保。LED的内部都是采用的发光二极管，到了现在，LED的发光体都是以颗粒的形式出现了，所以它的内部不像以前都是用有污染的物质，现在的制作都是无污染的，比老早的灯相比，它对环境的污染真的是太小了，而且它还是可以进行可回收利用的。 (2) LED节能环保。LED是非常节能的。 (3) LED的寿命较长。3V左右，所以它的稳定性能同样也是很安全的。除此之外，LED与以往的灯相比较，它的发光比较稳定，而且使用的时间也比较长。 (4) LED的颗粒体积小。 (5) LED灯的发光时间比较快。LED现在的反应时间是很快的，不像老旧的灯泡，都要等一段时间才能达到正常的光亮。这让LED满足了高端市场的需求。 (6) LED灯的亮度可。LED光的亮度是和电流的大小有很大关系的，它们是成正比的，电流越大的话，它的亮度就越亮。所以LED有很好的光度可调性。 (7) LED的颜色是多彩多样的。LED灯光来说，它的效果是非常好的，而且极具观赏性。 (8) LED灯安全性可靠。LED发出光亮，由于电流与LED光度成正比，所以只要让其电流不变，它就不会出现闪烁的现象，从而对人眼几乎没有伤害。 1.3 本课题的设计任务和参数要求 本课题主要是设计一款以BUCK为主电路的小功率电源，想让它实现的功能就是，将电网上的交流电先进行EMI滤波，然后经过整流桥变为直流电。 本课题主要参数： (1) 输入电压Vin=220V。 (2) 输出电压Vo=75V。 (3) 输出电流 Io=0.24A。 (4) 输出功率 P =18W。 (5) 频率 f =100kHz。 2 LED的基本研究 2.1 设计的要点 (1) 通过LED的特性我们可以知道，它和二极管的性能很相似，所以我们主要给它提供一定的直流电，它就能稳定地发光，所以我要让电源的输出电流是直流电。 (2) LED也是一种具有负温度系数特性的器件，当它的环境升高时，它的电压会降低，这样会使流过它的电流会很大，而且负载LED的种类和特性也是不完全相同的，所以它们的降压是不完全相同的。 2.2 LED的控制方法 LED是靠电流来发光的，它的电流决定了它的亮度，所以通过它的电流越大，它发出的光就会越亮。我们一般采用两种方法来控制它。 通过电压来控制 在LED电源中串联采样电阻，通过给它电压来驱动它，不过这种方法有一种弊端，就是当输入的电压发生变化时，它的电流也会跟着相对应变化，这样LED的亮度就会发生变化。 电流控制法 通过改变采样电阻可以改变它的电流，这样就可以控制电流，使电流达到一种稳定状态，使LED有恒定的电流流过。这种方法可以使电压或负载在受外界因素影响时，流过的电流是不变的。使LED的亮度保持稳定，大大提高了LED亮度的统一性，不会出现闪烁的情况。 比较以上两种方法，我们有理由选择第二种。 2.3 LED连接方法 (1) 串联方式 如图2.1所示，将LED一个个按顺序