led燈具畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、<p>　　《基于PSR反激式的4W—7W LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　4W--7W LED照明的前景分析：</p><p>　　LED燈具有優(yōu)于普通白熾燈，節(jié)能燈等其他照明設(shè)備的特點(diǎn)：</p><p>　　節(jié)能方面：LED燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的輸出功率可以達(dá)到75%以上，而節(jié)能燈和白熾燈通常輸出效率只有30%左右，不環(huán)保，大大的浪費(fèi)資源，在

2、當(dāng)今提倡節(jié)能、環(huán)保、綠色為主題的當(dāng)今社會(huì)LED燈照明前景光明。</p><p>　　照明亮度：一顆4W的LED燈相當(dāng)于20W白熾燈的亮度，照明效果非常顯著。</p><p>　　使用壽命：LED燈通常情況下是普通燈的3——5倍，沒(méi)有損壞燈的前提下它的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。</p><p>　　4W——7W LED是現(xiàn)在LED燈使用最廣泛的功率段，在景觀照明及家用小功率電器

3、方面應(yīng)用的相當(dāng)普遍，因此選此功率段使用前景廣大。</p><p><b>　　PSR原邊特性：</b></p><p>　　PSR：英文全稱(chēng)為Primary-side sensing and Regulation;中文即：變壓器原邊繞組反饋規(guī)律；</p><p>　　原邊反饋特性的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）、可以略

4、去副邊反饋中的TL431和光耦PC817等元器件，使電路成本降低。</p><p>　　2）、適用于輸出電壓低的拓?fù)潆娐分小?lt;/p><p>　　原邊反饋特性的缺點(diǎn)：</p><p>　　大電壓輸出時(shí)，若采用原邊反饋則很容易使芯片超過(guò)工作電壓，從而大致芯片工作不穩(wěn)定，或者損壞。</p><p>　　、原邊反饋控制回路在大電壓輸出時(shí)不能很好的保

5、持輸出電壓的穩(wěn)定，因原邊反饋只適用于低壓輸出。</p><p>　　因此，采用PSR原邊反饋特性主要考慮的是電路成本和小功率輸出的穩(wěn)定性。</p><p>　　單端反激式拓?fù)涮攸c(diǎn)：</p><p>　　單端：指高頻變壓器的磁芯僅工作于磁滯回線(xiàn)的一側(cè)。</p><p>　　反激：指開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通高頻變壓器初級(jí)繞組感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，整流二極管處于截

6、止?fàn)顟B(tài)，在初級(jí)繞組儲(chǔ)能，當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，變壓器初級(jí)繞組中儲(chǔ)存的能量通過(guò)次級(jí)繞組及整流二極管和電容濾波后向負(fù)載供電。</p><p><b>　　反激式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　、省略掉整流輸出端的濾波和儲(chǔ)能電感，使電路成本大大降低；</p><p>　　、利用高頻變壓器原邊儲(chǔ)能，既可以降低損耗，又可以大大的節(jié)約空間。</p

7、><p>　　因此反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)論在成本、空間、功耗方面都有很大的使用價(jià)值。適合應(yīng)用在小功率用電器上。在大功率時(shí)導(dǎo)致功耗很大，因此一般不再25W以上電路中使用。</p><p><b>　　反激式結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：</b></p><p>　　1）、輸出整流二極管的損耗非常大，單管反激式變換器輸出整流器工作于電流斷續(xù)模式下，流過(guò)整流管的峰值電流和有效值

8、電流比電流連續(xù)時(shí)的還要大，由于二極管的導(dǎo)通時(shí)間對(duì)應(yīng)的占空比僅有0.5左右，因此導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)流過(guò)的峰值電流和有效值電流最大，因此導(dǎo)通損耗最大。</p><p>　　2）、濾波電容器的損耗無(wú)論在輸入端還是在輸出端都很大，反激式變換器有很大開(kāi)關(guān)頻率的紋波電流。</p><p>　　3) 、單端反激式變換器由于要承擔(dān)變壓器和電感的雙重作用，因此，反激式變壓器損耗最大。特別是電流斷續(xù)性反激式變換器損耗

9、最大，原因是，在此模式下磁芯的感應(yīng)強(qiáng)度工作在最大感應(yīng)強(qiáng)度范圍內(nèi)變化，所導(dǎo)致的磁滯回線(xiàn)損耗也將是最大。而電流連續(xù)模式下，磁芯最大感應(yīng)強(qiáng)度中，有相當(dāng)一部分屬于電流連續(xù)部分，這部分磁感應(yīng)強(qiáng)度是不變的，因此不會(huì)產(chǎn)生鐵損。</p><p>　　4）、輸出電壓紋波較大，外特性較差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載。</p><p>　　因此，采用反激式主要考慮小功率輸出時(shí)電路成本最低，可同時(shí)輸出不同的電壓，且較好

10、的電壓調(diào)整率。</p><p>　　線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是一種最為簡(jiǎn)單和最為直接的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方式。在照明級(jí)白光LED應(yīng)用中,雖然存在著效率低、調(diào)節(jié)性差等問(wèn)題,但是由于其電路簡(jiǎn)單、體積小巧,能滿(mǎn)足一些特定的場(chǎng)合應(yīng)用較多。 </p><p>　　開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應(yīng)用方式主要分為降壓式和升壓式兩大類(lèi)。降壓式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓高于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用并

11、聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。升壓式開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是針對(duì)電源電壓低于LED的端電壓或者是多個(gè)LED采用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)情況下的應(yīng)用。 </p><p>　　一般認(rèn)為,隔離型驅(qū)動(dòng)安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動(dòng)效率較高,應(yīng)按實(shí)際使用的要求來(lái)選。 </p><p>　　目前設(shè)計(jì)一般的基本LED驅(qū)動(dòng)器照明應(yīng)用相對(duì)較簡(jiǎn)單,但是如果還需要其它功能如相位控制調(diào)光和功率因子校正(PFC),設(shè)計(jì)就變得復(fù)雜。無(wú)功率因子校正功能的非調(diào)光

12、LED驅(qū)動(dòng)器通常包含一個(gè)離線(xiàn)式開(kāi)關(guān)電源,用于恒定電流下調(diào)節(jié)輸出。 </p><p>　　LED驅(qū)動(dòng)器的后端架構(gòu)包含一個(gè)具有短路保護(hù)功能的電流調(diào)節(jié)電路。可以利用線(xiàn)性調(diào)節(jié)電路達(dá)到這一目的,然而這種方法本身效率低下,因此適用低輸出電流,通常不會(huì)應(yīng)用到多級(jí)架構(gòu)中去。替代方法是使用簡(jiǎn)單的、具有電流回饋功能的降壓穩(wěn)壓器電路,以便限制了輸出電流超過(guò)期望的LED驅(qū)動(dòng)電流。其抵消了總LED正向電壓隨溫度和器件容差的變化,還限制了出

13、現(xiàn)短路或其它故障條件時(shí)的電流,從而能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器免遭損壞。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)流程安排：</b></p><p><b>　　第一階段：熟悉階段</b></p><p>　　認(rèn)識(shí)、了解開(kāi)關(guān)電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)</p><p>　　BUCK電路；BOOST電路；BUCK BOOST電路；FL

14、YBACK（反激式）電路；</p><p>　　比較開(kāi)關(guān)電源和線(xiàn)性電源的區(qū)別</p><p><b>　　熟悉各種電容參數(shù)</b></p><p>　　貼片電容；鋁電解電容；直插式電容；陶瓷電容；安規(guī)電容（X電容，Y電容）；</p><p><b>　　熟悉各種電阻</b></p>&

15、lt;p>　　貼片電阻；直插式色環(huán)（金屬氧化膜）電阻；碳膜電阻；水泥電阻；</p><p><b>　　熟悉功率電感</b></p><p>　　工型電感；色環(huán)電感；磁環(huán)電感；</p><p><b>　　熟悉高頻變壓器</b></p><p>　　變壓器磁芯參數(shù)；骨架參數(shù)；高頻變壓器的繞制工

16、藝；</p><p><b>　　熟悉驅(qū)動(dòng)芯片規(guī)格書(shū)</b></p><p><b>　　第二階段：設(shè)計(jì)階段</b></p><p>　　掌握功率電感的設(shè)計(jì)公式及繞制工藝</p><p>　　掌握高頻反激式變壓器的設(shè)計(jì)和繞制工藝</p><p>　　掌握及熟悉Protel 9

17、9 SE原理圖繪制和PCB畫(huà)法</p><p>　　掌握輸入端濾波電容選擇和輸出端電容選取</p><p>　　根據(jù)芯片規(guī)格書(shū)設(shè)計(jì)及選取元器件</p><p>　　第三階段：實(shí)物制作階段</p><p>　　根據(jù)芯片規(guī)格書(shū)設(shè)計(jì)和制作反激式高頻變壓器</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)階段所確定的電阻、電容、電感焊接和搭建實(shí)物

18、</p><p><b>　　PCB板設(shè)計(jì)和制作</b></p><p>　　第四階段：實(shí)物性能測(cè)試階段</p><p><b>　　動(dòng)態(tài)電氣參數(shù)測(cè)試</b></p><p>　　動(dòng)態(tài)LED燈性能測(cè)試</p><p><b>　　動(dòng)態(tài)電氣性能改進(jìn)</b>

19、</p><p>　　如：如何提高工作效率提高；如何使ＥＭＩ降低；如何使輸出紋波降低；</p><p>　　如何消除音頻噪聲；如何調(diào)節(jié)輸出</p><p>　　第五階段：論文寫(xiě)作階段</p><p>　　按論文要求查資料寫(xiě)論文</p><p><b>　　論文指導(dǎo)老師批閱</b></p>

20、;<p><b>　　西安科技大學(xué)</b></p><p><b>　　電氣與控制工程學(xué)院</b></p><p><b>　　微電子學(xué)０８０２班</b></p><p><b>　　張寶</b></p><p>　　０８０６０８０２１４&l