新型照明光源LED的控制系统设计

摘要

作为新型照明光源的典型代表，LED越来越受到政府和企业的重视，其具有发光效率高、能耗低和寿命长等优点被称为最理想的绿色光源，但是它的伏安特性导致其必须与相应的控制系统配套工作，因此对于LED驱动控制方案的研究成为照明领域的热点。本文希望其能够克服目前市面上LED驱动控制方案的缺点，在保证LED控制系统的性能基础上提高整机系统的寿命同时降低相应的成本。本文使用东南大学自主研发的专用控制芯片作为驱动电路，设计了用于驱动LED的一种新型控制系统。
　　本文首先对LED与其他电光源的特性进行了比较，分析了LED的伏安特性及工作原理，阐述了LED控制系统的研究背景与发展现状。随后对自主研发的专用控制芯片进行了相关介绍同时建立了模型，并且基于专用控制芯片设计了一种改善功率因数的有源功率因数校正电路。接着通过分析LED的工作特性，采用了无电解电容的限压技术来避免电解电容寿命对LED工作的影响，并基于成本及可靠性的考虑，设计了一种新型的具有保护功能的无电感恒流型电路，经过仿真，验证了电路的相关功能。最后，在前文的基础上，本文设计了一种新型LED控制系统并制作了样板，通过测试与分析，整机系统电路工作正常。
　　本文中使用专用控制芯片实现了LED控制系统样板的设计。与其他同类产品相比，本文设计的新型方案具有所用元器件少、成本低、体积小和效率高等优势。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 照明光源的发展历程

1．1．2 LED的优点及应用现状

1．1．3 LED的特性分析

1．2 LED驱动技术的研究现状

1．3 本文的研究目标与主要工作

1．4 论文组织结构

第二章 LED控制系统的基本结构和工作原理

2．1 LED控制系统总体结构

2．2 DC／DC变换器

2．2．1 DC／DC变换器原理

2．2．2 高侧功率开关管的驱动原理

2．3 功率因素校正

2．3．1 功率因数与谐波电流之间的关系

2．3．2 功率因数校正的方法

2．3．3 本文选用的功率因数控制方式

2．4 消除电解电容的原理分析

2．4．1 脉冲电流输出原理分析

2．4．2 人眼的视觉特性

2．5 本章小结

第三章 专用芯片简介及APFC电路的实现

3．1 专用控制芯片简介

3．2 专用控制芯片的分析与建模

3．2．1 SEU1005B的分析与建模

3．2．2 SEU1001的分析与建模

3．3 APFC的设计与仿真分析

3．3．1 新型可变占空比APFC控制技术分析

3．3．2 电路工作原理

3．3．3 APFC总体控制电路

3．3．4 APFC仿真验证

3．3．5 本章小结

第四章 关键控制电路设计与实现

4．1 具备延时功能的保护电路

4．2 无电解电容的限压电路设计

4．3 无电感的恒流电路设计

4．4 本章小结

第五章 基于专用芯片的LED控制系统设计与测试

5．1 系统框图

5．2 样板设计

5．3 测试结果与分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

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