led台灯开题报告

时间：2020-09-25 20:18:34 开题报告我要投稿

led台灯开题报告范文

　　题目20W LED恒流驱动器的设计与实现专业电子信息工程

led台灯开题报告范文

　　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]。

　　(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。

　　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]。

　　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。

　　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。

　　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的设计。TOP245源极的引脚都从内部连接到IC的引线部位，是器件散热的主要路径。因此所有的源极引脚都应连接到TOP245下的铺铜区域，不但作为单点接地，还可作为散热片使用。因它连接到安静的源极节点，可以将这个区域扩大以使TOP245实现良好的散热。对于轴向输出二极管亦如此，应将连接到阴极的PCB区域最大化。如果有必要还可以给TOP245加散热片以达到很好的散热的目的。另外还可以减少电解电容的使用，以增强驱动器的可靠性[11]。

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