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LED的论文参考

时间：2022-06-16 05:33:35 论文收藏本文下载本文

LED的论文参考（合集13篇）由网友“奥利奥缤纷碗”投稿提供，下面是小编为大家推荐的LED的论文参考，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

LED的论文参考

篇1：LED论文

随着LED 的迅速发展。现在白光LED 光源相比的传统光源具有寿命长、固体照明不易损坏、高光效、无汞环保、抗震等优点，未来将成为第三代光源［1］，将带来照明领域的又一次革命。将LED 使用到照明领域，需要适合LED 的驱动电源，文中利用PWM 开关控制方式设计实现了一种白光LED 的大功率驱动电路。

1 LED 电气特性和驱动要求

1. 1 LED 的电学特性

白光LED 的I － V 特性与普通二极管类似，只是开启电压不同，不同材料制备的LED 开启电压一般在1. 5 ～ 3. 0 V 之间。处于正向工作区时，工作电流IF与外加电压呈指数关系［2］

IF = IS( eqVF/kT － 1) ( 1)式中，IS为反向饱和电流; VF为二极管两端的外加电压; q 为电子电荷; k 为波尔兹曼常数; T 为热力学温度。LED 可长期稳定工作时的直流电流，称为额定工作电流，此时LED 压降称为额定电压。1 W 的白光LED，其额定工作电流350 mA，额定电压3. 3 V。允许加在LED 两端正向电压与流经LED 电流之积的最大值为其极限功耗，当实际功耗超过该值时，LED 发光特性变差，严重时会使LED 产生结构破坏［3］。 1. 2 LED 驱动要求

由LED 的I － V 特性可知，当加在LED 两端的电压稍有波动，都会引起电流的剧烈变化，此时很容易使电流过大，输入功率超过其极限功耗，从而对LED造成不可恢复的损坏。当LED 工作电流值不同时，其发光强度也不同，若采用恒压驱动，则LED 阵列应采用并联方

式连接，但是由于LED 个体之间的参数误差，会导致各支路的电流不同，致使阵列发光强度不均匀，因此LED 的驱动电路一般选择恒流驱动模式，相应的LED 阵列亦采用串联方式连接，驱动电流一般设为LED 额定电流的70% ～ 85%，以保护LED，达到延长使用寿命的目的，同时也使每个LED的发光强度均匀一致［4］。LED 驱动电路设计中，需要考虑以下几个基本指标［5］:

( 1) 提高驱动电路的转换效率，减小电路中的功耗。

( 2) 提高电路的可靠性，能够耐高压，具有过流检测功能。

( 3) 电路尽量精简，有较小的电路体积和较低的制造成本。

2 PWM 方式开关电路设计

2. 1 PWM 原理

PWM 即脉冲宽度调制，利用脉冲控制开关电路的开关时间，可以控制电路输出的平均电压或电流从而达到控制电路的输出功率。PWM 开关稳压或恒流的基本工作原理是在输入电压、系统参数及外接负载发生变化的情况下，在固定工作频率下控制电路通过被控信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定。由于控制器件功耗小，工作在开关状态中的电路效率高，所以电源效率一般可以做到80% ～90% ［6 － 7］。该类电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。PWM 开关电路由4 部分组成，即输入整流滤波、PWM 控制、开关器件和输出滤波。

常见PWM 开关控制信号产生部分大都实现了集成化，更加精简PWM 开关电源的设计，下面介绍利用芯片HV9910B 设计适用于大功率LED 的典型PWM方式开关驱动电路。

2. 2 电路设计

HV9910B 是一种通用LED 驱动控制器，它的适应性强，即可使用国际通用的市电供电，也可以用蓄电池或者太阳能供电，而且能够接受范围较宽的输入电压。输出的恒流驱动电流范围极宽，从几十mA 到1 A以上。使用HV9910B 搭建的驱动器使用器件较少，电路简单，生产成本也会降低［8］。由HV9910B 设计的LED 恒流驱动电路如图2 所示，输入为AC 220 V 的市电，负载为10 只功率为1 W 的LED 串联组成阵列。

电路输入级由全波整流桥和一个滤波电容组成，完成对交流电的整流滤波。控制级由HV9910B 芯片搭建，经输入级滤波后的电压输入到芯片的Vin，作为电路的输入电压VI，其峰值是310 V，均值为190 V。VDD、LD、PWMD 端通过电容器接GND 端，以维持相应引脚的片内电压。由GATE 端输出频率一定的方波脉冲信号作为开关信号控制开关管，其频率由RT端所接的电阻设定，脉冲宽度由CS 端采样电阻RCS反馈的LED 电流信号控制。电感L1在电路中起着至关重要的作用，为驱动电路提供滤波和储能以及续流供电，以保持负载中电流的均衡性，恢复二极管完成构建续流通路的作用。在开关信号开通半周内，由前级滤波后的.电势向LED 负载直接供电，并给L1充电; 在开关信号关断半周内，由充满能量的L1给快恢复二极管、LED 组成的回路供能，实现在一个周期内完成对LED 的持续驱动。

2. 2. 1 电路参数计算和器件选择

参考芯片的使用手册和具体电路要求可以确定芯片的外围器件参数，首先必须确定电路的工作频率。由RT引脚接阻值为226 kΩ ～ 1 MΩ 的电阻，设定GATE 引脚输出的开关信号频率。该频率的选择与电感L 值和开关管性能有关，一般在市电供电条件下，频率选择在25 ～150 kHz ［5］。当选择过高频率时，需要的电感值较小，但对开关管的要求很高，此时开关管功耗比低频工作时大很多。试验中，先设臵到100 kHz开关频率，在没有散热的情况下MOSFET 发热量大，极易烧毁。当频率设臵到26 kHz 时，计算所得电感很大，在工作状态中电感上消耗过多能量，也不适合电路的高效率工作，所以开关工作频率选50 kHz。LED 的驱动电流设定为0. 35 A，根据芯片手册中提供的计算公式可得到RT值为478 kΩ，在设计允许范围内可以使用470 kΩ 电阻用作RT，采样电阻RCS = 0. 62 Ω。电感L1取值与LED 电流的纹波值有关，一般限制纹波系数最大为0. 3，电感值的计算公式［9］为L1 = VLED × ( 1 － VLED /Vin)0. 3 × ILED × fs( 2) 电路驱动了10 个LED，其VLEDS为33 V，Vin是经过全波整流和滤波后的峰值电压，其值为310 V，ILED和fs取值同前，代入式( 2) 计算得到L1 = 5. 6 mH，电路中选用6. 8 mH 的电感。MOS 管选取了性能优良的IRF840，其最大耐压500 V，最大漏极电流5 A，导通电阻0. 6 Ω。二极管选取快恢复二极管BYV26B，其反向耐压VD =500 V，正向平均电流1 A，正向导通压降1. 2 V。电容C2作为输出滤波电路实现电压滤波，C2在4. 7 ～ 33 μF 的电容中选取，前级的滤波电容C0选择4. 7 ～ 33 μF 的极性电容，电容C1使用2. 2 μF 无极性电容。全波整流桥要求有高耐压和大的过电流，电路中选取DB206S，可耐脉冲高压800 V，浪涌电流2 A，满足电路设计要求。

2. 2. 2 电路效率理论计算参考

整个电路中的主要损耗由功率MOS 管、采样电阻、负载LED 相连的电感L1、快速二极管以及芯片HV9910B 产生［7］。根据文献［7］所提供的相关公式和特定型号的原件参数，可以计算得到该电路的总体功耗PLOSS = PMOS + PDIODE + PINDUCTOR + PIC + PRS = 0. 032+0. 389 + 0. 613 + 0. 31 + 0. 008 = 1. 352 W。电路输出电功率为PO =33 ×0. 35 =11. 6 W，电路的整体转换效率η =11. 6/( 1. 35 +11. 6) ×100% =89. 57%。从效率理论计算结果来看，该设计电路性能优良。

3 电路测试

对所设计的PWM 开关驱动电路进行电路搭建，并采用数字电压表，交流功率计，示波器等实验仪器对其实物电路的工作状态进行了测试。在电路正常工作情况下，对电路中的2 个关键点的电压波形进为施加到开关器件栅极的PWM开关控制信号波形，其周期为14 μs，幅值8 V，占空比8. 3%，周期和预设值有一定差距，这主要是电阻RT阻值误差造成的频率设臵偏差。测量过程是在LED 负载回路中串入0. 5 Ω 电阻测量其两端的电压波形，利用电阻的线性特性来反映电流特性。从波形上看，电流按照锯齿波形周期性变化，峰峰值为40 mV，计算得到其电流纹波为80 mA，输出电流均值为350 mA，经过计算得到其纹波系数为22. 9%。电路的输入功率PI实测为9. 9 W，负载消耗功率Pout为8. 7 W，则该电路的转换效率为87. 8%，和对电路效率理论计算所得值相近。经过对电路的关键点波形测量，和对电路功率的实测，得到该电路工作在71 kHz 的频率开关状态，工作状态稳定、输出功率大、效率较高。但是电路的输出纹波系数偏高，致使安全工作中LED 的发光照度不会达到其最优值，还需要对电路输出滤波部分进一步改进提高。

4 结束语

通过分析了解LED 发光性能和电气特性，得到使用恒流电源驱动、串联方式连接LED 阵列的驱动要求。在PWM 方式开关电路原理的基础上，设计出了基于HV9910B 芯片的典型PWM 方式开关电路，通过实验测量确定其最佳工作频率，较好地完成了对白光大功率LED 的照明驱动。通过理论计算和实际测量，发现开关LED 驱动电源有着较为

优越的电路转换效率，工作电压范围宽，恒流输出和转换效率超过85%的特点。但是要更安全地驱动白光LED 进行日光照明，就需要对开关电路的输出进行更为优秀的滤波处理，使电路的输出纹波更小，电流更平稳。

篇2：LED论文

【环保论文】_LED论文,新能源论文,低碳论文

香港–8月2日–LED照明供应商奥的亮照明国际（奥的亮）近日再次与全球知名LED制造商科锐（Cree）公司合作，为新加坡最具有历史的裕廊镇（JurongTown）公共住房完成大型照明升级项目的第一期工程。作为新加坡政府有史以来规模最大的公共LED照明改造项目，此次安装完全达到了新加坡政府高度精准及严格的要求。该项目规模宏大，奥的亮展现了其在集成电源设计、热管理、光学解决方案、数码控制、机械设计和LED技术方面丰富的专业知识，结合科锐照明级XLamp?XR-E LED，成功为裕廊镇588座建筑中的400多座安装了高效节能的LED 灯具。整个项目共计将安装64，000盏带有科锐LED器件的奥的亮灯具。

奥的亮董事总经理陈昌德先生表示：“我们深知政府项目对技术上的要求会很严格。我们与科锐的合作经验让我们有充分的信心接受挑战。奥的亮的专业知识与科锐照明级LED的完美结合，使我们能为裕廊镇提供出色的产品。” 科锐亚太区董事总经理李仕义补充道：“科锐在LED照明技术领域已辛勤耕耘了二十年，积累了丰富的经验和专业知识，我们深感自豪。奥的亮助力将科锐的LED产品推向市场前沿。裕廊镇项目对产品的要求十分严格，这是迄今为止科锐与奥的亮合作过的最激动人心的项目之一。此次的成功合作充分表明，我们两家公司能够通过共同努力，完美打造世界一流的工程。” 作为全球领先的LED制造商，科锐自起便一直是奥的亮唯一的LED芯片供应商。奥的亮和科锐还有许多重大合作，其中包括多个在亚太地区持续增加的项目，客户包括知名酒店集团、跨国银行、零售连锁店等。最近，采用科锐LED器件的.奥的亮ARRAY系列产品喜获德国照明及建筑科技展设计大奖（DesignPlus powered by Light+Building Award）。

在32个获奖企业中，奥的亮是唯一的一家亚洲企业。关于奥的亮照明国际（OPTILED Lighting International Ltd.）香港奥的亮照明国际（以下简称奥的亮）是领导全球的功能性LED照明解决方案专家。奥的亮照明致力以先进的LED照明科技，将世界带入一个新的照明时代，为您「塑造未来之光」。奥的亮照明成立于20，是一家总部设在香港的跨国企业。奥的亮照明不断开发创新产品，并拥有资深的专业销售团队以及遍布全球的销售网络，成立后迅即跻身为全球顶尖的LED功能性照明解决方案开发商。奥的亮照明的专业分销渠道遍布北美、欧洲、中国、日本、澳大利亚、纽西兰、香港以及东南亚地区。关于科锐（Cree） Cree 成立于1987年，是美国上市公司（1993年，纳斯达克：CREE），为世界化合物半导体材料、外延、芯片、封装与LED照明解决方案为一体的著名制造商和行业领先者。Cree LED照明产品的优势体现在氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等方面独一无二的材料技术与先进的白光技术，拥有1，100 项美国专利和2，800多项国际专利，使得Cree LED 产品始终处于世界领先地位。

篇3：LED论文

固态照明正迅速成为机电工程与设计领域的热点之一。LED实现了灵活性与高效性的结合，这是传统照明技术无法比拟的。LED可以长时间提供稳定可靠的照明，而且采用小型封装，因此正在建筑和舞台照明应用领域得到广泛采用。但是，每种不同的照明应用都有其独特性，不同的市场领域需要具有不同特性的产品。因此，市场中集成电路的专业化趋势不断加强，也导致本来已经种类繁多的产品型号变得更加丰富多彩。可编程混合信号微控制器正得到快速采用，因为单个微控制器能集成脉宽调制器(PWM)、通信接口、放大器、比较器及数据转换器等多种外设。通过将上述外设的完美组合，可实现对功能丰富而强大的可调光降压转换器等器件的控制。用于LED驱动器应用的降压转换器应为电流模式调节器，因为LED是电流模式器件。我们从LEDV-I曲线可以看出，正向电压稍有变化，就会对电流产生较大影响。因此，任何LED驱动器电路的反馈都应视为电流。

此外，我们应使用恒定电流，因为制造商会根据正向电流电平设定LED的颜色与强度。上述特性相当重要，因为我们要通过有关特性值来确保系统符合整体规范的`要求。图1给出了典型的LED系统，包括通信接口、不同颜色的LED(每种颜色都代表一个通道)、智能化功能以及每个通道的恒定电流驱动器。通信接口可以为DMX512或DALI，这是两种标准的照明协议，此外也可以为ZigBee或无线USB接口。智能化功能可通过内置模数转换器(ADC)与LED调光外设的微控制器实现。ADC用于监控温度与LED电流等系统变量，完成系统监控与色彩混合任务。驱动器为通道中的每个LED提供恒定电流。驱动器的复杂性与质量决定了驱动器的价格。

磁滞降压控制器在微控制器上集成LED驱动器有助于减小整体系统解决方案的尺寸。现在，几乎没有什么解决方案将开关模式电源(SMPS)这样的高功率元件与微控制器的智能化功能完美结合在一起。退而求其次，就是将SMPS的反馈与控制电路完美集成在微控制器中。

磁滞控制器启动时，通过电感的电流开始上升，直至比较器正输入的电压大于比较器负输入的电压。随后，转换器将作为自由运行的振荡器，电流会在两个层面间充电和放电。 ITH_HIGH与ITH_LOW的大小可由并联电阻、RIN与RHYST反馈电阻以及DAC输出电压通过下列等式计算得出。我们可以看到，RHYST值越大，ITH_HIGH与ITH_LOW的差就越小。

篇4：led论文

led论文精选

Micrel公司的MIC3203是一款迟滞型降压、恒流、高亮度LED(HB LED)驱动器，可以为内部/外部照明、建筑物及周边照明、LED灯以及其他通用照明应用提供理想的解决方案。

MIC3203非常适合需要宽电压输入范围的照明应用。在负载瞬变和PWM调光过程中，迟滞控制可以提供良好的电源抑制和快速响应。高变电流检测和片上电流检测放大器传输LED电流的精度为±5%。利用外部高边电流检测电阻设定输出电流。MIC3203具有专用的PWM输入，能够实现宽范围的脉冲调光。最高1.5MHz的'高频开关可实现最少的外部组件，使空间和成本最小化。MIC3203具有频率抖动特性，可用于EMI控制。

MIC3203的工作结温范围为-40℃到+125℃，采用8引脚SOIC封装。MIC3203主要特性 4.5V到42V输入电压范围高效率（>90%） ±5%电流精度 MIC3203：低EMI时激活抖动 MIC3203-1：抖动失效高边电流检测专用的调光控制输入迟滞控制（无需补偿）最高1.5MHz的开关频率可调节的LED恒流过温度保护 -40℃到+125℃的结温范围MIC3203应用建筑物、工业和周边照明。

篇5：LED论文借鉴

LED论文借鉴

随着LED在发光性能、成本等几乎各个方面的改进，LED的应用范围越来越广，但在各应用领域渗透的比例高低不一。如可寻址标志和建筑物照明这样的商业应用领域中，LED凭借在色彩、总体拥有成本、工作寿命、可靠性和便利性方面的优势，应用非常广泛。如在建筑物装饰照明应用中，使用LED可在建筑物外墙上营造出丰富的色彩，及更好地彰显建筑物的结构。在移动标志应用中，还可以实时更新交通显示屏、视频图像及广告牌上的信息。

安森美半导体身为应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商，针对各种LED应用提供宽范围的LED驱动器方案，其中就包括用于可寻址标志和建筑物装饰照明两类常见应用的`系列线性驱动器。这些驱动器能够精确地稳定LED电流，并包含可编程接口，利于软件控制。本文将以CAT4008、CAT4103和CAT9552为例，分别阐述其主要功能和基本工作原理，便于工程师的选型设计。表1：安森美半导体应用于标志及建筑物装饰照明的系列智能LED控制/驱动器。针对LED广告牌等应用的恒流汲入型LED驱动器诸如广告牌标志、滚动横幅、智能车辆标志和体育计分板等LED应用需要采用多颗LED，通常包含多串LED，要求LED驱动方案提供恒定的光输出，不同通道间的电流匹配精度要高，要提供易用的接口来控制不同LED通道，并且要具备可靠的保护功能。

安森美半导体针对这类应用的方案包括CAT4008和CAT4106等恒流LED汲入型驱动器，其中前者支持8通道，后者支持16通道。以CAT4008为例，典型LED通道匹配精度达±1.5%，且LED通道能够在输出电压低至0.4V(当LED电流为2~100mA时)时保持稳流状态，在应用设计中可以此实现更高的电源效率。图1左侧显示的是CAT4008的框图，不同引脚的详细功能说明参见参考资料。这器件使用8路紧密匹配的汲电流来对每个通道的LED电流进行稳流，而外部电阻RSET用于将LED通道电流设定为RSET电流的约51倍。由于每个通道包含独立电流感测电路，故CAT4008能够为所有通道都提供紧密的稳流。在大多数电流和电源电压条件下LED通道的最大压降为0.4V，帮助改善散热及提升LED驱动器能效。上电时，欠压锁定电路清除所有闩锁及移位寄存器信息，并将所有输出设置为关闭。一旦达到欠压锁定阈值，就可以设定器件。

驱动器将每个连续LED输出通道的激活时间各延迟17纳秒(典型值)，即LED2相对LED1延迟17纳秒，LED3相对LED1延迟34纳秒，并依次类推。延迟在闩锁(LATCH)引脚激活时引入，从而将LED电源上的浪涌电流降至最低，从而能够使用更小的旁路电容。速度高达25MHz的高速、四线(4-Wire)串行接口通过移位寄存器和锁存架构控制8通道中的每一个LED通道。串行数据输出引脚允许多个器件通过同一个串行接口串联使用。CAT4008还有输出关闭引脚，该引脚可被用来关闭所有LED通道，而不必依赖串口发送数据。此外，CAT4008还具备热保护功能，在芯片温度超过许可限度时关闭LED输出。

篇6：LED论文

关于LED论文大全

据国际能源署(IEA)估计，全球消耗的电能中有19%是用于照明。因此，近年来，世界各国纷纷致力于以更高能效的方案来替代低能效的白炽灯光源。而随着发光二极管(LED)在流明输出及光效方面持续快速进步，同时，平均每流明光输出的成本也在下降，再结合LED在高指向性、长寿命和低维护成本等方面的优势，LED照明(也称固态照明，或SSL)成为一种极为引人注目的替代解决方案。

针对固态照明的能效规范要求为了促进节能，世界各地的政府机构或规范组织制定了不同LED照明规范，主要体现在对功率因数(PF)的要求方面。如欧盟的`国际电工联盟(IEC)规定了功率大于25W照明应用的总谐波失真性能，某些地区的其它国际标准也适用这规定。

另外，美国能源部制定及发布了针对固态照明灯具的“能源之星”标准。这项自愿性标准包含针对常见住宅和商业照明灯具(如嵌灯、橱柜灯和台灯)的系列要求，涵盖最低流明输出、总体光效、可靠性目标、光色温及一系列其它关键系统级要求。值得注意的是，这个标准中并不直接包含电源能效要求，但包含功率因数要求，即不论是何种功率等级，住宅应用要求的PF大于0.7，商业应用要求的PF大于0.9，而集成LED灯光的要求是PF大于0.7。当然，并非所有国家都绝对强制要求在照明应用中改善功率因数，但某些应用可能有这方面的要求。

例如，公用事业机构可能大力推动拥有高功率因数的产品在公用设施中的商业应用。此外，公用事业机构拥有/维护街灯时，他们可以根据自己的意愿，来决定是否要求产品拥有高功率因数(通常大于0.95+)。 13 W LED嵌灯设计示例 1)参照代用标准确立最大负载设计目标以“能源之星”的固态照明灯具标准为例，这标准包含决定灯具光效的总体性要求；实际上，这标准是一个系统级标准，涉及所选LED、现场工作温度、光学组件、驱动器电源转换能效等。

灯具开发人员因而可以在LED的选择、光学组件的使用、热管理方案、驱动器拓扑结构及设计方面折衷取舍，从而符合整体要求。下表列举了“能源之星”1.1版住宅及商业应用固态照明规范1.1版对嵌灯的关键系统要求。

表1：“能源之星”1.1版住宅及商业固态照明规范之嵌灯关键要求。最常见的嵌灯是较大孔径类嵌灯。对于住宅及商业应用而言，除了功率因数方面的差别，设计人员能够灵活地使用中性及暖白光LED。从表1中的最低要求可以看出，要获得575流明的最低输出，最大输入功率阈值约为16.4W。由于没有直接适用的LED驱动器能效标准，可考虑将“能源之星”2.0版外部电源(EPS)标准作为代用标准。根据EPS2.0标准，额定功率在1到49 W之间的标准电源的最低能效要求为0.0626×ln(Pno)+0.622。

因此，符合这标准的12 W额定功率电源的最低能效为77.7%，15W电源则为79.1%。由于LED灯具标准基于输入插座能效，有必要将驱动器能效目标转换为有效的LED负载。为了增加一些设计裕量，我们将最低目标能效定为80%。这样一来，LED负载就为16.4W×80%，即13.1 W。这样，我们就确定了最大负载设计目标。LED光效受制于LED制造商以及驱动电流和工作温度。

篇7：如何写LED论文

如何写LED论文

LED路灯是LED照明中，很重要的一个应用。在节能省电的前提下，由于传统的高压钠灯或是卤素灯，发光效率远远不及高功率LED，LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。而随着低耗电LED路灯的崛起，使得太阳能路灯变得更为可行。低耗电的特性，大大降低了电池的成本，解决了偏远地区夜间照明的问题。市面上，LED路灯电源的设计，有相当多种，早期的设计，较重视低成本的追求，从简单的棋盘式连接到只做定电流控制不调整电压的设计，一时之间，蔚为主流。而随着对LED越来越了解。以及众多IC设计公司的新方案出炉。到近期，共识渐渐形成，高效率及高可靠性的电源设计，才是最重要的。立科技近年来发表了一系列LED照明的驱动IC。也一直关注LED路灯的发展，本文主要是针对几种不同LED路灯的应用，提出适合的架构，并做优缺点的分析。让读者能依自己公司状况以及所设计路灯应用范围的不同，找出最合适的方案。

同样的架构，也可用于其他大功率灯具的设计中。

1、直接AC输入，对6串LED分别做定电流控制在以下的几种方案之中，这一种应该是目前效率最高，电路成本最低的方式。直接藉由Photo-coupler对一次侧做回溯控制，调整输出电压。相较于其他传统方案，少一次的switchinglose。将CSpin的电压固定在0。25V，对6串LED分别做定电流控制。IC会侦测各串FB的位置，将电压最低那串，也就是Vf总和最高的`那串，固定在0。5V。此时由于各串LEDVf值总和的不同，Vf差异所引起多余的电压会落在MOS上面，造成些许损耗。如果是一般对Vf分BIN过后的LED，损耗应该可以控制在2%以内。少于一般的switchinglose。若使用LLC架构的一次侧，有机会让整体电源效率接近90%。基于现阶段各LED厂并不倾向提供高功率LEDVf分Bin的服务。所以必需由用户自行调整各串LEDVf的总和，造成大量生产时的困扰。

目前此方式较适合对效率有极端追求的方案，特别是一些由省电的多寡来定价的项目。优点：效率高，成本低，缺点：AC输入，一次侧的设计较为复杂，电源效率跟各串Vf的差异有关。适用于追求高效率的路灯

2、DC或电池输入，对6串LED分别做定电流控制多串的升压结构设计，LED驱动的方式与前一种类似，差别在于由原来的AC输入，改为经由adaptor或是电池输入。Low-sidesense的设计，只要选择耐压够的MOS，LED可以串到相当多的数目。相较于前面AC输入的方案，设计较为简单。但由于多了一次升压的switching，效率相对较低升压结构的设计，在适当的范围内，效率对输出电压或是LED数目的变化较降压为小，所以此架构的LED配置较为灵活。LED数目的变化不易导致输出电流或效率的改变。适合需任意配置LED数目的应用。优点：设计简单，电路成本低；缺点：效率较低，且跟Vf相关；适合需灵活配置LED数目的多串LED设计。

篇8：LED论文参考

关于LED论文参考例文

常规现有的封装方法及应用领域中国照明网技术论文·灯具

目前LED的封装方法有：支架排封装，贴片封装，模组封装几种，这些封装方法都是我们常见和常用的。

中国照明网技术论文·灯具支架排封装是最早采用，用来生产单个LED器件，这就是我们常见的引线型发光二极管（包括食人鱼封装），它适合做仪器指示灯、城市亮化工程，广告屏，护拦管，交通指示灯，及目前我国应用比较普遍的一些产品和领域。

中国照明网技术论文·灯具贴片封装（SMD）是一种无引线封装，体积小、薄，很适合做手机的键盘显示照明，电视机的背光照明，以及需要照明或指示的电子产品，近年来贴片封装有向大尺寸和高功率的方向发展，一个贴片内封装三、四个led芯片，可用于组装照明产品。模组封装也是一种多芯片封装，在氧化铝或氮化铝基板上以较小的尺寸、高的封装密度封装几十个或几百个LED芯片，内部的联线是混联型式，即有多个芯片的.串联、又有好几路的并联。这种封装主要是扩大功率，用做照明产品。模组封装由于封装的密度较高，应用时产生的热量大，散热是解决应用的首要问题。采用以上的封装方法生产的器件，用于生产照明灯具都有一个共同特点：热阻的道数较多，难以生产出高质量的照明灯具，且模组本身与散热器的连接处理要求比较高。

目前所有的封装方法都是将黄色荧光粉（YAG）和环氧树脂按不同比列混合均匀，直接点到发蓝光的LED芯片上，再加热固化。这种常见的做法优点是节约材料，缺点是不利于散热、荧光粉也会老化。因为环氧树脂和荧光粉都不是导热好的材料，且包裹整个芯片就会影响散热。对于制造LED照明灯具采用这种方法显然不是最好的方案。中国照明网技术论文·灯具目前国外生产的大功率芯片，0.5瓦以上的白光芯片都是在蓝光芯片上涂敷一层均匀的YAG荧光粉浆，外表看去是一粒黄色的立方体，（除用于焊接的二个金垫没有荧光粉，这种方法比前面常用的方法可提高光效，因此在国外普遍使用。）

在封装时只要将这种白光芯片焊接在设计好的电路板上就可以，省去了涂敷荧光粉的工序。给灯具生产企业带来了方便，但目前国内生产芯片的供应商还不能大批量生产此类LED白光芯片。中国照明网技术论文·灯具我国是较早开发LED路灯的国家，目前在国内使用也不错，原因是国家重视“低碳经济”，我国推行十城万盏LED路灯，很多城市都有实验路段，以检验LED路灯的可行性，我国是以路灯应用为突破，而国外（欧司朗、日亚、三星等公司）则是以室内照明为突破口，这二种路线究竟谁更具有优势，目前还未见分晓。就我国而言先从LED路灯照明为应用方向，是国情所致，原因是我国国民收入较低，而LED室内照明灯的成本较高，老百姓接受不了。而LED路灯的使用是政府出银子，LED路灯生产企业正是看中了这一点。

其实LED路灯的工作条件比室内LED照明灯具更苛刻，要求更高，如能做到质量过关（散热、使用寿命、显色性、可靠性等），那么再来做室内的LED照明灯就比较容易了。目前国外的LED巨头都在大量推出几百款甚至上千款的LED室内照明灯具，价格在20-75美元之间，功率从几瓦到二十瓦。但它们采用的封装方法都是前面提及的，唯一飞利浦公司，使荧光粉涂敷在LED灯罩上，被评为20xx年最有创意的LED照明产品之一。中国照明网技术论文·灯具笔者认为：凡是LED照明灯具其制造都应采用多芯片封装和模组封装（模组封装是一种高密度的多芯片封装），而且最好是LED芯片直接封装在灯具主体上，这样热阻的道数最少，可以取得较好的散热效果。或者在灯具主体上制成敷有铜箔的线路体，其热阻也较低。

篇9：LED论文

提到LED驱动精准度通常会想到恒流误差，其实驱动精度并不仅仅限于电流精度一项。LED是一款典型的电流驱动型器件，精准控制LED驱动电流，可决定包括光效率、电源效率、散热和产品亮度等在内的许多参数。驱动LED主要在于控制它的电流。无论是直接增、缩驱动电流，还是占空比（PWM）减小开关时间比，均是控制电流方式，但达到的目的却不相同。本文将阐述不同的驱动在不同应用中的区别。

分布式恒流驱动原理介绍在以往的白炽灯和节能灯市场，大公司所形成的规格有限的主流灯具型号，LED很难再继续遵守。LED有它的应用灵活性，在日后的设计中会带来较多的电源规格。我们要避免过多的`电源规格，不给日后量产带来诸多障碍。本着在不限制设计灵活性同时，还能兼顾尽量少的电源设计规格的思路，我们提出了分布式恒流架构。分布式恒流的原理在于，在各并联支路点均设立独立恒流源，以管理、维持、控制支路与支路、支路与整体线路的稳定。分布式恒流电路在使用上可视为一个完整的线路结构，而实际应用是分布在线路各节点的，是一个可以通过恒流控制并能相互通讯的电路结构。

分布式恒流设计LED产品，有着非常高的产品稳定性以及独有的设计优势。在当前，LED产品宣称与实际使用寿命有较大的差距。在驱动线路设计技术积累有限的情况下，用评估产品寿命的方法来衡量实际使用寿命，容易造成误差。而驱动线路的稳定性将直接影响产品整体稳定。分布式恒流技术有高可靠性的原因在于，让AC电源部分继续沿用传统开关电源，采用恒压的供电模式。开关电源技术积累会给LED电源设计创造品质条件。在同一功率电源规格下，不用再开发新的电源型号，功率可向下兼容，大大减少电源规格，提高电源统一性。软、硬结合的精度控制思路在日常驱动电源设计中，周边器件累计误差处理起来很是棘手，导致驱动电源参数离设计初衷相差甚远。

恒流驱动需要电流检测，通常做法是在支路中串接毫偶电阻获取回授信息，要达到高的效率，电阻值会越小，过小的毫偶电阻给生产、测试都带来不便，一般的仪器无法验证到正确值，生产过程也会影响到精度，电阻方式设定电流是固定方式，调整并不方便。软、硬件结合方式将开启LED应用技术的飞跃。LED恒流精度值软件化，可大幅提升LED应用的灵活性。恒流驱动器电流设定软件化实际上就是在IC内部设立寄存器，根据实际产品应用存储的方式设置输出电流大小，这一切都是软件化过程，不需要更改线路设计。可通过微机操作软件，用直观的数字写入完成电路电流设定。驱动线路周边零器件，这是我们的目标。周边零器件不会带来设计器件参数误差累计，从而大幅提高恒流的精度。我国的IC制造工艺目前不能满足LED驱动精度要求，但是我们可以用新技术、新办法达到世界顶级恒流精度水平。驱动精准控制便是其中一种方法。在进行驱动精准控制时，首先要看设计目的是什么？是按照最高光效，还是按照灯具的一致性设计？如果仅限于驱动电流的精准，实际上是很容易做到的。例如驱动电流稳定准确，或随温度变化有

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【摘要】LED降价是一种不可逆转的趋势，另外，LED制造技术（包括芯片寿命和发光效率）也在不断提高，因此LED照明灯具在商业、家居、场所、公共领域的大范围应用指日可待！

【关键词】LED节能灯；特点；发展前景

1. LED节能灯的特点

1.1高效节能省电。跟白炽灯相比节能90%，跟普通日光灯相比节能60%，LED灯1000小时仅耗1度电，普通节能灯100小时耗1度电，普通白炽灯17小时耗1度电。

1.2LED灯的光亮度大。

1.3超长寿命。低光衰、使用寿命理论可达5万小时以上，普通节能灯使用寿命6千小时，普通白炽灯使用寿命1千小时。

1.4超低发热。光效率高、发热小，90%的电能转化为可见光，普通白炽灯80%的电能转化为热能，仅有20%电能转化为可见光。

1.5发光面积大，光照集中，光线均匀，无任何亮斑。

1.6直流驱动电源，无频闪，能防止眼睛疲劳，保护视力。

1.7光线健康。单色发光，无紫外线红外线的辐射，对人体无伤害。

1.8绿色环保。不含汞和铅等有害元素，得利于回收和利用，而且不会产生电磁干扰，普通灯管中含有汞和铅等有害元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰。

1.9安全系数高。所需电压电流小，发热较小，无安全隐患，可用于矿场等的危险场所。

1.10具有一定的防尘防水功效。

1.11色温恒定，显色指数高，显色指数高达80%～90%。

1.12外观优美，不用时可当做装饰用。

2. LED节能灯产业发展前景

我国13亿人口，约4.3亿个家庭，每个家庭每年只用3只LED节能灯，每年有300亿元的市场规模，即使只有50%的家庭消费，每年也有150亿的巨大市场蛋糕。除了城市居民的需求外，9亿人口农村市场，更是一座巨大的财富宝藏。另外，我国每年将有1800万平方米的公共场所建成，需求必然旺盛。

目前我们LED节能灯普及率不足10%，而在不久的将来，凡是用电脑的地方都会用到LED节能灯。毫无疑问，小小的LED节能灯蕴藏着以千亿计的巨大商机。

2.1LED照明之优势。

2.1.1节能和环保。

（1）在能源危机，全球生态环境日益恶劣的情况下，节约和合理利用有效资源的形式势不可挡。这一切形式的转变改变了人们的生活观和价值观。中国的能源危机日益凸显，能源紧张问题制约经济的快速发展。中国作为人口大国，势必是耗电量大户，因此，要想缓解国家用电紧张以及降低能耗，就要推广绿色光源的使用。目前城市乡村道路将越开越多、越开越宽，需要大量各种节能灯具相配套，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、节能，长寿命的LED 路灯逐渐走入人们的视野。LED作为一种绿色光源，体现我们新型社会环保理念，是随着社会潮流趋势发展而来。所谓绿色光源是指具有节能，环保，使用寿命长，体积小等特点。

（2）节能与环保是我国经济发展的两项基本要素。国务院在7月下发《关于建立政府强制采购节能产品制度的通知》，当中明确指出各级政府在使用财政资金进行采购活动时，在产品的技术，服务等指标满足采购需求的前提下，要优先采购节能产品，对部分节能效果，性能达到要求的产品实行强制采购。8月，建设部又明令要求，个城市不得在城市区主干道大范围使用多光源装饰性庭园灯，景观照明严禁使用强力探照灯，大功率泛光灯，大面积霓虹灯，彩泡等高亮度高耗能灯具。1月，财政部，国家发展改革委员会联合发布《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》，确保实现“十一五”期间通过财政补贴方式全面推广高效节能照明产品。这些国家政策都有利于LED的产业发展，并且推广LED绿色照明已成为发展趋势。

2.1.2寿命长。目前市场上的节能产品众多，但无论在技术还是环保节能方面，LED等行业都是首屈一指的。LED灯即半导体照明灯，比白炽灯省电80%，比荧光节能灯省电50%。白炽灯的寿命为1000～小时，而LED灯的理论寿命长达10万小时。中国工程院院士，中科院半导体研究所研究员陈良惠估算道；“只要目前三分之一的白炽灯被半导体灯所取代，每年就可以为国家节省用电1000亿度，相当于三峡工程一年的发电量”。根据十一五固化，未来我国将开展是大节能工程，其中绿色照明，推广高效节能电照明系统将是一个重要内容。

2.1.3清雅舒适，光线柔和。随着我国城市的发展，经济的繁荣昌盛和社会的进步，人们生活水平和对生活质量的要求不断提高，城市道路照明以及夜景照明成为城市规划的一项重要任务。城市的夜景繁荣不仅是美化城市形象，鼓舞民心，振奋精神的一项非常有意义的工作，并且夜景形象也代表着一个城市经济实力的象征。但是普通的城市照明以及霓虹灯，无论美观上影响了城市的景观，并且从它散发出的强大热量和不断的闪频对市民的身心健康有一定的伤害。LED新型照明工具是把电流直接转换为直电流，光色柔和，光照度均匀不会产生闪烁现象和散发大量热度，并且不会产生紫外线，因此不会像普通照明那样吸引很多蚊虫围绕，保证了城市的干净整洁，更加保证了市民身心的健康发展，对于构建和谐绿色的宜居城市具有推动作用。

2.1.4应用市场的灵活性。一个好的产品要想成功的销售除了它与生俱来的良好品质以及独特的性能之外，还需要有广阔的销售市场，才能带动相关产业的不断发展与进步。我们作为光电企业要根据自身的`资源和优势，以客户为向导，找准市场的定位和切入点，创新发展突出特色，才能做的更强大。

光色照明的市场主要包括室外景观建筑照明和室内装饰照明。室外景观建筑照明成为半导体照明的新兴力量，由护栏灯，数码墙，彩灯等构成，是目前国内较热的一块市场，北京的奥运会和伤害世博会还将进一步拉动LED光色市场的成长。室内装饰照明充分利用智能控制，色彩丰富等特点，在酒吧，商场等地均能起到制造气氛的效果。 2.1.5色温的可调性。LED照明最具特色，独树一帜的地方就是色温的可调性。它可以在不同的温度环境下下智能的变换色彩。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像，这样的话，它就可以满足不同客户对个性光环境的需求。当它的色温在3300K一下，光色偏红制造出稳重的气氛，给人带来温暖的感觉。当采用低色温光源照射时，能使红色更加鲜艳。

当色温在3000～6000K之间时，显示出清凉的蓝色，人在此色调下没有特别明显的视觉心理效应，但是可以带来爽快的感觉，并且在这种光照条件下对人们的视觉是最有益处的。目前我国大部分学生教室都采用的是普通的荧光灯，而荧光灯灯源的视觉效果较差，当电压不稳定时而使作业面照度发生微妙变化时，可能引起学生视觉工作效率的突然降低。学生们长期在这种光谱环境下，大量刺激所带来的视觉疲劳对学生的身心健康有很大的影响。因此若我们要改善这种对学生不利的学习环境，可以在教室内尝试采用中色温的LED照明灯，更多的关爱学生的健康成长。当色温超过6000K时光色偏蓝，让人兴奋，集中注意力，带给人清冷的感觉，很适合工作区域照明。LED变幻多彩不仅带给人们丰富的视觉的享受，而且能够有益于人们的身心，这在照明领域可谓是一次不同凡响的飞跃。

2.1.6灯具效率高。灯具的效率主要是指有效发光率。普通的荧光灯是360度发光的，而在反方向发出的光就没有什么用处，造成了不必要的光源消耗。所以荧光灯通常采用一个白色的灯罩，可以把相当一部分的反向光射回来。LED日光灯则是120度发光的，所以全部都是有效光。尽管有的时候会觉得120度发光角度窄了一点，不过大多数情况还是够用的，而且这个发光角度是可以根据需要来加以调整的，非常的灵动适用。

2.1.7安全可靠。众所周知，凡是有灯丝的灯源经常会出现炸丝现象，这也是导致部分火灾的罪魁祸首。热能是火灾，烫伤等的根源，而LED 照明灯无灯丝，比一般的卤素灯的发热量降低了50%，大大减少了火灾发生的可能性。普通的荧光外观的都是由玻璃制成，但玻璃易碎，而局部照明大部分表面都是嵌入在天花板上，经常有砸伤人体的可能。像这种机械冲击与振动在现实生活中是时有发生的事情，在科技与室外的灯具中更是屡见不鲜。所以消费者在选择产品的时候，安全第一是首先考虑的因素，也是最重要的因素。LED照明灯具能够改善之前普通灯具的不安全因素，做到真正的以人为本，是照明史上成功的质的飞跃。

2.2LED前景光明。

（1）整个节能照明行业，按技术先进性可以分为普通荧光灯、节能灯、LED三大类产业。在世界各国白炽灯禁令之下，作为其替代品的节能照明市场需求将迎来快速增长。我国的LED产业经过几年的快速成长期后，20将迎来新的更快地发展。

（2）中国是仅次于美国的第二发电大国，每年照明用电达到3000亿千瓦时，约占全社会用电量的12%，如果把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯，一年可节电 480亿千瓦时，占年三峡电站发电量60%。而我国目前用于普通照明的白炽灯约30亿只，节能灯却只有4亿只，两者比例约为7.5：1，与全球大约4：1的应用比例相比，国内节能灯还没有得到普遍的应用。

（3）业内人士认为，在国家推动节能减排的大背景下，在消费者节能、节约环保意识提高、节能灯产品性能不断提升等多层面推动下，LED的应用具有相当大的市场空间，尤其是在路灯、汽车灯、液晶显示背光源等新兴应用市场，LED将成为市场增长的新动力。

LED绿色照明时代已经到来，作为“世界工厂”的中国，新兴的LED照明产业发展潜力无限大。

2.2.1LED照明突出的节能优势预示出其未来不可撼动的行业龙头地位。当前，照明约占世界总能耗的20%左右。中国从开始，就已经频频遭遇电力短缺的危机，由此也引发了社会对替代能源和新能源的思考。有统计数据显示，仅LED路灯节能一项，每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。在全球能源危机紧张的今天，LED照明产品的节能优势则预示了其不可撼动的未来行业龙头地位：据业内人士以1支11瓦优质节能灯为例，用数字证明了产品的绝对优势：这样一支节能灯在6000小时的寿命期内，将比具有相同效果的60瓦白炽灯少耗电294千瓦时，节约支出160多元。

2.2.2中国的LED照明市场潜力巨大。根据中国光学电子协会光电分会的统计，我国的LED照明产品自20起，正以每年25%以上的速度增长，其中超高亮照明LED更以每年50%的速度飞跃发展。到，阅读灯、橱窗灯、户外照明、投光灯、家用照明、家用电器光源等传统灯具将逐步被LED取代。业内专家直言，仅中国民用照明市场来讲，存在的商机就达400亿元人民币。

2月底，国家相关部门在中国半导体照明市场产业现状及未来发展机会暨“Green Lighting China 展会暨论坛”的新闻发布会上透露，将于近期出台传统白炽灯的退出时间表，预计内地将于20完成白炽灯的退出工作。

这一信息预示着LED照明市场的繁荣期即将到来！

2.2.3产业政策支持产品发展前景广阔。

（1）中国政府在以越来越坚决的态度推行白炽灯的淘汰计划的同时，也在引导和推广LED照明节能灯具，例如，2008年年底中国科技部、财政部启动半导体照明应用工程（简称“十城万盏”）试点工作，以及利用财政补贴支持使用高效节能照明灯具集中的场所等。

（2）20，国家发改委首次将LED照明纳入国家节能计划，今年2月下旬，交通运输部低碳交通运输体系试点启动，与去年发改委所启动的低碳省和低碳城市试点等，都对LED在公车辆、地铁、城市照明、商业连锁、以及酒店照明等应用有相当大的帮助。政府不遗余力支持绿色照明工程的政策信号，预示着LED照明产品的前景无限广阔。

2.2.4国内LED照明技术发展迅速，价格越来越平民化。LED用在室内照明特别是气氛渲染上，拥有以往其他任何光源都无可比拟的优势，但是由于之前LED上游绝大部分核心技术都掌握在外国企业手中，国内企业没有掌握核心技术，因此LED光源单价偏高，在国内不易普及。随着国外LED巨头的专利技术的大范围陆续到期，专利保护费从制造成本中大幅度降低，LED的价格必将平民化。

3. 结束语

同许多电子产品一样，LED降价是一种不可逆转的趋势。自LED发明以来，前二十年基本上是十年降价一半以上，现在，是每五年降价近一半。另外，LED制造技术（包括芯片寿命和发光效率）也在不断提高，因此LED照明灯具在商业、家居、场所、公共领域的大范围应用指日可待！

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设计问题：电解电容寿命与LED不相匹配的问题 LED灯闪烁的常见原因与处理办法 PWM 调光对LED的寿命有何影响利用TRIAC调光调控LED亮度的潜在问题在LED照明电源设计中，存在以下几个设计难题：电解电容寿命与LED不相匹配、LED灯闪烁的常见原因与处理办法、PWM调光对LED的寿命有何影响、利用TRIAC调光调控LED亮度的潜在问题。安森美半导体高级应用工程经理郑宗前在文中针对这些问题的发生原因和解决方法展开论述。电解电容寿命与LED不相匹配的问题 LED照明的一个重要的考虑因素，就是LED驱动电路与LED本身的工作寿命应该能够相提并论。虽然影响驱动电路可靠性的因素有很多，但其中电解电容对总体可靠性有至关重要的影响。为了延长系统工作寿命，需要有针对性地分析应用中的电容，并选择恰当的电解电容。

实际上，电解电容的有效工作寿命在很大程度上受环境温度及由作用在内部阻抗上的纹波电流导致的内部温升影响。电解电容制造商提供的电解电容额定寿命是根据暴露在最高额定温度环境及施加最大额定纹波电流条件下得出的。在105°C时典型电容额定寿命可能是5，000小时，电容所实际遭受的'工作应力相比额定电平越低，有效工作寿命也就越长。因此，一方面，选择额定工作寿命长及能够承受高额定工作温度的电解电容当然能够延长工作寿命。另一方面，根据实际的应力和工作温度，仍然可以选择较低额定工作温度和额定寿命的电容，从而提供更低成本的解决方案；换个角度说，在设计中考虑保持适当的应力和工作温度，可以有效地延长电解电容的工作寿命，使其更能与LED寿命相匹配。举例来说，安森美半导体符合“能源之星”固态照明标准的离线型LED驱动器GreenPoint?参考设计选择了松下的ECA-1EM102铝电解电容，其额定值为1000F、25V、850mA、2，000小时及85°C。在假定50°C环境温度条件下，这电容的可用寿命超过12万小时。因此，尽力使LED驱动电路工作在适宜的温度条件并妥善处理散热问题，就能实现LED驱动电路与LED工作寿命的匹配问题。

总的来看，如果LED驱动电路中必须使用电解电容，那就必须努力控制电容所受的应用力及工作温度，从而最大程度延长电容工作寿命，以期与LED寿命匹配；另一方面，设计人员也应该尽可能地避免使用电解电容。LED灯闪烁的常见原因与处理办法通常人眼能够感知到频率达70 Hz的光闪烁，高于这个频率则不会感知。故在LED照明应用中，如果脉冲信号出现频率低于70Hz的低频分量，人眼就会感受到闪烁。当然，在具体应用中，有多种因素可能导致LED灯闪烁。例如，在离线式低功率LED照明应用中，一种常见的电源拓扑结构是隔离型反激拓扑结构。以安森美半导体符合“能源之星”固态照明标准的8W离线型LED驱动器GreenPoint?参考设计为例，由于反激稳压器的正弦方波功率转换并未给初级偏置提供恒定能量，动态自供电(DSS)电路可能会激活并引发光闪烁。为了避免这个问题，必须使初级偏置能够在每个半周期部分放电，相应地，需要恰当选择构成这偏置电路的电容和电阻的量值。

另外，即使是在使用提供极佳功率因数校正、支持TRIAC调光的LED驱动应用中，也要求电磁干扰(EMI)滤波器。由TRIAC阶跃(step)引起的瞬态电流会激发EMI滤波器中电感和电容的自然谐振。如果这谐振特性导致输入电流降至TRIAC维持电流之下，TRIAC将会关闭。短暂延时后，TRIAC通常又会导通

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前言

LED驱动芯片的交流响应特性经常被忽略，但却是相当重要的一个特性。交流响应影响LED显示器的影像品质，如灰阶、线性度、EMI、信赖性。虽然这些特性彼此间有取舍关系，但是好的驱动芯片应该能够在这些特性中取得较佳的平衡。本文将探讨交流响应的重要性及LED驱动芯片与电路板设计技术，以协助工程师设计出影像质量良好的显示器。最短OE 脉波宽度及线性度每个颜色超过1024 个灰阶已经成为LED全彩显示器的基本规格，为了表现更丰富的色彩，制造商们需要能够表现更多灰阶的驱动芯片。而OE 的最短脉波宽度及反应时间 (tr /tf)决定了灰阶数的多寡。但是许多驱动芯片往往为了缩短OE脉波宽度而牺牲了线性度，所谓线性度就是输入数据与输出亮度间的关系。

例如图一中，OUTn的输出电压波形比OE脉波宽度还要来得短，其线性度关系如图二所示。很明显地可以看到，LED 亮度与OE脉波宽度的设定不成正比，特别是在OE脉波宽度低于0.1us 时，此时的线性度不佳。

图1 OE 脉波宽度与OUTn 输出电压波形之间的关系图2 LED 亮度与OE 脉波宽度的关系目前市面上对于最短OE脉波宽度有许多不同的定义。有芯片制造商将输出端可以反应的时间定义为最短OE脉波宽度，但仅仅这样的定义会忽略掉对于线性度的影响。因此还是需要加以实际量测线性度才能确保芯片可以表现足够的灰阶数。抑制输出突波当LED 驱动芯片管脚关闭瞬间产生的电压突波，经常导致芯片损坏，这也影响了显示器的信赖性。此一电压突波是来自于VLED 和OUTn 之间的寄生电感所产生的`，在图三及图四中说明了此突波的实验方式与结果。

实验中，我们刻意加入一个电感L1以仿真实际电路中的寄生电感，并勾取图三中CH1~CH3三个节点上的电压波形以示波器观察，其波形如图四所示。从图示中可以看到在输出管脚(CH3)上的电压达到26.6V之高，远高于驱动芯片的耐压(17V)。

图三 The circuit of overshoot experiment图四 The waveforms of different nodes on PCB 突波的电压值可以透过以下公式加以计算：V = L x di / dt V 是寄生电感所产生的突波电压，L 是寄生电感感值，di / dt 是切换瞬间的电流变化率。

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LED小巧轻量、驱动电压低、全彩色、寿命长、效率高、耐振动、易于控光等特性，为设计用于不同场所和目的的照明系统提供了优越条件。人们习惯于看日光下的东西，对于通用照明来说，人们需要的主要是接近太阳光质量的光源，所以白光LED是半导体照明科技的重要指标。由于单只LED功率小，光亮度低，不宜单独使用，为此必须将多个LED组装在一起设计成为实用的LED照明系统。但目前白光LED与通用照明的要求还有一定的距离，还存在诸多技术与成本问题急需解决。

（1）半导体照明灯具系统的主要技术概况

1）灯具系统的热量管理一般常称LED为冷光源，这是因为LED发光原理是电子经过复合直接发出光子，而不需要热的过程。但由于焦耳热的.存在，LED在发光的同时也有热量伴随，而且对于大功率和多个LED应用的场合，热量积少成多而不能小觑，LED不同于白炽灯、荧光灯等传统照明光源，过高的温度会缩短，甚至终止其使用寿命。而且LED是温度敏感器件，当温度上升时，其效率急剧下降，所以系统结构设计及散热技术开发也是LED应用需面对的课题。由于强制空气冷却通常在光源中是不可取的，所以随着输入电功率的提高，散热片和其它增强自然对流冷却的方法就在 LED 灯和光源设计中发挥日益重要的作用。

2）提高显色性目前白光LED普遍使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)荧光粉，合成为白光。由于其发光光谱中仅含蓝、黄这两个波谱，所以存在色温偏高、显色指数偏低的问题，不符合普通照明要求。人眼对色差的敏感性大大高于对光强弱的敏感性，对照明而言，光源的显色性往往比发光效率更重要。所以加入适量发红光的荧光粉并能保持较高发光效率是LED白光照明中的一个重要的课题。

3）灯具系统的二次光学设计传统灯具长期以白炽灯、荧光灯光源为参照物来决定灯具的光学和形状的标准，因此LED灯具系统应考虑摒弃传统灯具加上LED发光模块的组装方式，充分考虑其光学特性，为LED光源专门设计不同的灯具。光学系统设计内容主要包括如下几个方面：①根据照明对象、光通量的需求，决定光学系统的形状、LED的数目和功率的大小；②将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的“二次光源”，根据组合成的二次光源，计算照明光学系统；③构成照明光学系统设计的“二次光源”上的每只LED管子配光分布控制十分重要。由于LED发出的光束集中，更易于控制，且不需要反射器聚光，有利于减少灯具的深度。例如，利用平面镜光学系统，可以只用1～2个LED就可照亮很大的表面，而灯具深度很薄；而利用光导技术，LED直接装于光导管旁，可大大减少光源及其它组件占用的体积，制成超薄的灯具。

4）电源、电路与灯具的集成为LED设计灯具，需要注意白炽灯和荧光灯灯具设计师很少需要关注的一个问题就是电源。大多数白炽灯直接由交流电线供电，因此不需要电源。荧光灯使用镇流器来完成电源的功能。但LED需要专门的电源与驱动电路与其配套，在设计灯具的时候应考虑电源与灯具系统集成。半导体照明和太阳能发电的最大特点都是环保、节能、长寿命、安全。太阳能发电和半导体照明相结合完成光电到电光的转换，是最佳的组合。以太阳电池发电作为电源的自然能利用型独立半导体照明灯具，节能、环保、长寿命，还省去了相关的电线及配套设施，拥有巨大的市场空间。

5）提高系统的可靠性LED光源有人称它谓长寿灯，作为固体发光器件，其理论寿命在10万小时以上，其使用寿命远比传统光源要长。

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