高效高亮白光LED驱动电路的设计

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LED(发光二极管)作为光源具有发光强度大、发光效率高、节能环保、寿命长等优点,被认为是21世纪最具发展潜力的新光源。白光LED的应用市场非常广泛,包括手电筒、装饰灯、LCD背光源、汽车内部照明、投影灯源等。高亮度白光LED更是被认为是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后,最伟大的发明之一。白光LED是新一代产品,在日常照明应用中,有着巨大的潜力。为了实现白光LED的照明应用,本论文对白光LED驱动电路的设计与测试进行了探讨。本文首先介绍了LED照明的发展历程、发展趋势,从白光LED发光机理入手,分析了白光LED驱动电路结构。然后围绕白光LED照明驱动电路设计这一重点,研究了基于MIP55X系列芯片的驱动电路设计。针对输入为AC100V,60Hz的条件下,对24*3,72颗芯片型LED芯片,根据不同功能要求,设计并制作了四种不同方案的驱动电路,其中两种为普通LED驱动电路,另两种为具有调光功能的LED驱动电路。分别对这两组驱动电路,从电路性能(包括功率、光通量、发光效率和电路效率)和EMC性能等方面进行了测试比较,得出较为合理的设计方案。普通LED驱动电路方案中:采用Buck型驱动电路,实现了56.13 lm/w的发光效率和92.86%的电路效率,达到了高效高亮的设计目标,优化完善后可以应用于实际产品中。具有调光功能的LED驱动电路方案中:采用Buck型调光驱动电路,在普通LED驱动电路的基础上仅调整部分元器件参数便实现了调光功能,避免了增加元器件后的成本提升,也可以在实际应用中推广。最后根据测试结果进行分析总结,为今后下一步的实际应用,产品设计打下基础。
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