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led灯具产品创意设计开题报告 LED灯具开题报告 本 科 生 毕 业 设 计(论 文) 开 题 报 告 题 目20w led恒流驱动器的设计与实现专 业电子信息工程班 级 072班姓 名 林恩亮指导教师 黄震梁(工程师) 所在学院信息科技学院 开题时间 一、选题的背景与意义随着能源危机和气候变暖问题越来越严重，节能已经成为全球普遍关注的话题。照明是 人类消耗能源的重要方面，照明约占世界总能耗的20％.如果能提高照明用的的效率，可以 有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率，延长照明系统的寿命，并且是绿色无 污染的？取代白炽灯，荧光灯，节能灯的第四代照明灯具是什么？业界给出的答案就是led 灯照明。led照明每w流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯，此外led灯珠寿命可长 达十万小时，并且绿色无污染。led照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的,能 够成为照明领域的新一代绿色光源。不过led的应用，需要合适的驱动控制电路。大功率白 光led上的正向压降一般为3-4v，不能直接使用市电驱动。因此一个和led灯珠匹配的高效， 环保，长寿命的电源是必须的，这正是这次选题的意义与目的所在。 [2][1] 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题 1，主要研究led驱动电路及整体系统的设计，并实现产品的调试。 2，拟解决的主要问题 （1） 如何更好的散热 （2） 提高led照明的效率 （3） 在效率，散热都保证的前提下，如何更好的减小驱动器的体积 三、研究的方法与技术路线 (一) 基本原理框图 主要由9部分构成：（1）输入保护电路整（2）输入滤波电路，其中包括整流桥和滤波电 容；（3）漏极箝位保护电路，保护单片单片开关电源芯片；（4）单片开关电源（本设计中采 用top245）（5）高频变压器；（6）输出整流滤波电路；（7）取样电路；（8）光耦反馈电路； （9）led灯[3]。 图3.1 驱动器基本原理框图 (二) 设计的技术指标 （1） 输入：185~265vac （2） 输出：29v （3） 输出电流：660ma （4） 功率20w （5） 工作效率达80%以上 (三)具体实现方案 1、输入滤波电路 由于本设计使用单片开关电源ic芯片来设计实现led驱动，而开关电源的工作方式是交 流直流转化，高压低压变压，所以其不可避免的会生成较强的电磁振荡和类似无线电波的对 外辐射特性。这便是emi滤波器的由来[4]。它主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的 干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰。图3.2 emi滤波电路 图中c1和l1组成emi滤波。 2、输入整流电路 本设计中led灯泡所需的是连续的直流电，因此直接接进驱动器的50hz交流市电必须经 过全波整流[5]。开关电源一般采用由整流管构成的整流桥，亦可直接选用成品整流桥，完成 桥式整流。全波整流桥原理是，当正弦波在正半轴时，d2,d4导通，构成回路，当在负 半轴时，d1,d3导通构成回路[6]。 图3.3 全波整流桥原理图 3、输入钳位保护电路的设计由于反激式变压器开关电源电路比较简单，比正反激式变压器开关电源少用一个大储能 滤波电感，以及一个续流二极管，因此，反激式变压器开关电源的体积要比正激式变压器开 关电源的体积小，且成本也要降低[7]。图3.4 输入钳位保护电路原理图 4、驱动器开关变压器的设计变压器是开关电源的核心，它决定了变换器一系列的重要参数，如占空比d，最大峰值 电流。在输入电压为ac220v的情况下进行设计和计算时，得出数据后应再进行相应的调整， 主要方法是通过调整气隙和变压器的初级匝数，使工作在交流220v电压下的电感初级线圈数 较原来计算值增加1.5~1.7倍，总电感量较原计算值增加1.5~1.8倍，以留出足够的余量使 开关电源工作在合理的工作点上[8]。 5、输出整流滤波电路 输出整流滤波电路直接影响到电压波纹的大小，影响输出电压的性能[9]。 采用肖特基二极管d2整流。基于它低压，功耗低，大电流的特点，有利于提高电源的效 率，其反向恢复时间短，有利于减少高频噪声。 为了减少共模噪声，在输出地和输入地之间接电容 。 基于以上几个方面的影响，输出整流滤波电路设计如图3.5中d3,l2,c4,c5构成。 图3.5 输出整流滤波电路原理图 6、反馈电路 基于本设计的要求（设计恒流led驱动器），因此在变压器的次级反馈回路采用电流反馈， 而为了更好的使驱动器具有隔离效果和恒流精度，故本设计采用光耦pc817进行光耦反馈， 另外采用lm431高精度稳压源作为基准源[10]。 7、驱动器的散热设计top245单片开关电源作为整个驱动器的控制器，其散热问题也就最为重要，因此驱动器 散热首先要考虑top245单片开关ic的设