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LED论文低碳论文

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LED论文低碳论文（推荐13篇）由网友“bbx2006”投稿提供，下面小编为大家整理后的LED论文低碳论文，希望能帮助大家!

LED论文低碳论文

篇1：LED低碳论文

LED低碳论文推荐

灯具行业的突飞发展，和照明行业相关的一些名词和产业活跃起来。LED智能照明行业自从进入市场以来，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势。行业人士均认为，消费者对LED 智能照明认识不足是市场处于初级阶段是最主要的原因。

近些年来，随着国民经济的快速发展，特别是LED行业的高歌猛进，国内LED智能照明行业迅速发展，涌现出了各种技术类型的厂家，市场上也出现了各种类型，别具特色的LED智能开关产品。虽然目前LED智能灯控领域还没有形成规模性全国消费市场，但大部分LED智能照明厂家还在极力引导消费者，在渠道的建设上也一直在探索着适合这个行业的模式，接近现实需求的产品在不断增加，产品的功能定位和稳定性均已取得长足的进展。生产商、经销商、集成商以及装修公司等的区域销售经验不断累积。 LED智能照明的独特魅力 1.LED全自动调光 LED智能照明控制系统可采用全自动状态工作。系统有若干个基本状态，这些状态会按预先设定的.时间相互自动切换，并将LED照度自动调整到最适宜的水平。

自然光源的充分利用可调节有控光功能的建筑设备(如百页窗帘)来调节控制天然光，还可以和LED灯光系统连动。当天气发生变化时，系统能够自动调节，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内的照度维持在预先设定的水平。

篇2：LED论文低碳论文

有关LED论文低碳论文推荐

论文摘要：LED的发光性能不仅和其电学特性相关，还受其结温影响。因此，通过实际测试和仿真工具来研究其散热性能及热管理方法在LED的设计过程中十分重要。本文对LED的电学、热学及光学特性进行了协同研究。在仿真方面，完成了一个板级系统的电-热仿真；在测试方面，讨论了一个热-光联合测试系统的应用。众所周知，LED的有效光辐射(发光度和/或辐射通量)严重受其结温影响(参见图1)。单颗LED封装通常被称为一级LED，而多颗LED芯片装配在同一个金属基板上的LED组件通常被称为二级LED。当二级LED对光均匀性要求很高时，结温对LED发光效率会产生影响的这个问题将十分突出。当然，可以利用一级LED的电、热、光协同模型来预测二级LED的电学、热学及光学特性，但前提是需要对LED的散热环境进行准确建。

图1：一组从绿光到蓝光以及白光的LED有效光辐射随结温的变化关系注：数据来源于Lumileds Luxeon DS25的性能数据表在这篇文章中，我们将讨论怎样通过实测利用结构函数来获取LED封装的热模型，并将简单描述一下我们用来进行测试的一种新型测试系统。此外，我们还将回顾电——热仿真工具的原理，然后将此原理扩展应用到板级的热仿真以帮助优化封装结构的简化热模型。在文章的最后，我们将介绍一个应用实例。建立LED封装的简化热模型关于半导体封装元器件的简化热模型(CTM)的建立，学术界已经进行了超过的讨论。现在，对于建立封装元器件特别是IC封装的独立于边界条件的稳态简化热模型，大家普遍认同DELPHI近似处理方法。为了研究元器件的瞬态散热性能，我们需要对CTM进行扩展，扩展后的模型称之为瞬态简化热模型(DCTM)。欧盟通过PROFIT项目制定了建立元器件DCTM的方法，并且同时扩展了热仿真工具的功能以便能够对DCTM模型进行仿真计算。当CTM应用在特定的边界条件下或者封装元器件自身仅有一条结-环境的热流路径，则可以用NID(热阻网络自定义)方法来对元件进行建模。

(2)蓄电池组。蓄电池也称电瓶，是太阳能LED照明系统的关键部分。一般是由一定数量的'铅酸蓄电池经由串、并联组合而成，其容量的选择应与太阳能电池阵列的容量相匹配。它的主要作用是在白天储存太阳能阵列所产生的电能，晚上把储存的能量释放出来，供负载照明使用。它的最佳充电电流和放电电流，一般按10h充、放电率计算。由于蓄电池对电压的波动具有/缓冲0作用，还可使得负载系统的运行更加平稳可靠。虽然铅酸蓄电池具有容量大、价格低等优点，但若使用不当，很容易加速蓄电池的老化，使蓄电池的寿命急剧缩短，造成系统运行成本的增加，充、放电电流过大都会对电瓶的寿命有一定的影响。因此对蓄电池的充放电进行合理规划和控制是光伏充电系统中必不可少的环节。 (3)控制器。控制器的作用是对太阳能电池、蓄电池电压、市电电源和LED负载进行总体监控。为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。需要时完成太阳能电池和市电2个电源之间的转换，保证LED负载稳定可靠的工作。以处理器为核心的控制器结构可以给系统带来极大的可配置型，增强系统的应用范围。 (4)LED照明光源。半导体LED照明光源是系统的重要

篇3：LED的低碳论文

关于LED的低碳论文

近几年，业界开始大量采用LED替代CCFL和EL作为LCD的背光(背景光照明的简称)，与CCFL、EL相比．LED具有如下优点：

1)可使LCD色彩更逼真，采用LED背光可以提供130％的NTSC色阶，而CCFL仅为70％。色阶的扩充使LCD影像色度更饱和、更逼真；

2)可使LCD厚度更薄，在18英寸LCD模块中，LED背光厚度为4mm～6mm，CCFL为8mm～12nm；

3)寿命长，可达5万小时；

4）符合环保要求，LED不含汞，

5）与EL背光相比，LED背光不会产生于扰。因此，LED背光广泛用于PC、TV、汽车音响、手机、通信设备、个人数字助理(PDA)和手表等领域，它已成为LCD背光市场的主导产品。

LED的市场需求量占背光市场总需求量的60％左右，目前，有绿、红、蓝和白色LED作为LCD的背光，由于价格因素，绿色LED居主流，约占LED背光产品的80％，它们的额定电流为2mA～20mA，亮度为600mcd。由于白色LED的成本较高，目前主要用于彩屏手机和彩屏PDA的背光以及汽车仪表的照明。

白色LED的发光机理及特性1 发光机理单芯片白色LED是一种含InGaN活性层的CaN发光二极管，它主要有两种发光机理：一种是结合蓝色LED和黄磷，通过蓝光和磷发射的黄光的混合产生白光；另一种是通过紫外光LED和红、蓝、绿磷的组合产生白光。2 特性白色LED的主要特性有：正向压降为3．5V；发光效率大于20lm／W，优于白炽灯泡，次于荧光灯(601m／W～100lm／W)，，发光效率可提高到60lm／w，接近荧光灯水平，从而可大量用于照明市场；光通量为231m；封装尺寸小。Nichia公司于推出SMD型白色LED，型号为NSCW215，它是一种侧视SMD型白色LED，高度为0．8/1mm，电流为20mA时，亮度达600mcd。Toyoda Gosei公司推出SMD型白色LED，尺寸为3．2 mm×2．8 mm，型号为TGwhite，电流为20mA时，亮度达100mcd，发光效率为4．5 lm／W～5 lmW。

citizen公司采用Nichia公司的白色LED裸片开发出迄今为止世界上最小的白色LED，其厚度为0．55mm。Nichia公司的非SMD型白色LED的尺寸为11．2mm(宽)×7．2mm(长)×6mm(高)，寿命长，达5万小时以上。白色LED在照明市场上的.应用前景诱人，为此，世界各国LED厂商加紧开发大功率白色LED，如Nichia公司开发出大功率InGaNLED，功率达1 W～2W，是现有LED的10倍。美国加州大学固态发光及显示中心计划在前开发出发光效率为200lm／W的白色LED。3 白色LED驱动电路目前，白色LED主要用于彩屏手机和彩屏PDA，一个彩屏LCD的均匀背光需要3个～4个或更多的白色LED，智能手机可能需要6个或更多的白色LED。由于白色LED需求的增多。有力地推动了白色LED驱动器市场的增长。据Linear公司电源事业部产品营销经理TonyArmstrong估计：“20手机出货量将超过4亿部。其中至少有60％～70％是彩屏手机，此外。还将有1000部彩屏PDA，市场将有几亿块白色LED驱动器的需求”，由于白色LED的正向压降为3．5V，当单节锂电池相近，因此，需要一个升压转换器来解决白色LED的正向电压问题。

篇4：LED低碳生活论文

关于LED低碳生活论文推荐

LED作为一种新型光源，节能、长寿命、无污染而受到大家的广泛关注。尤其中国奥运会成功运用大量LED技术，效果非凡，各地方政府纷纷扶持LED产业，建立了大量的LED示范单元，与此同时，大量的企业也涉足该领域，就连做电池起家，汽车成名的BYD公司再次提出LED世界第一的口号。 LED真的就进入繁荣时期了么？我个人认为，这只是一个方向不明的乱战时期。在人类历史长河中，从没有哪个照明设备像LED这样还没有成熟就被寄予厚望，但是缓慢的发展，也使的LED产品过于概念化，缺乏客户基础。即便现在政府正在以LED路灯为突破口试图扶持LED的成长，可LED无论是民用还是商用的客户群依旧没有形成。

在这个时候有一个危险的信号：LED厂商已经把压缩成本作为第一要务！很多公司将LED的电流做大以在维持亮度不变的情况下减少灯芯数量以节约成本，或者压缩PCB面积，抑或是减少安规器件等方法，当然大家要相信中国的公司在压缩成本方面的先天优势。暂且不说这样做对于产品安全问题的影响，就产业群而言，LED在还没有市场的情况下就进入了价格洗牌的局面，这对整个产业来说是不利的，资金大头的进入会加剧中小企业的衰亡。这是一个危险的局面，一方面LED的技术发展将会停滞甚至于退化，另一方面成本的压缩，或者说过多的关注成本无法保证最终产品特质，将很大的程度上不能展示LED的优势。

因此我斗胆，认为此时的LED产业发展方向错了。现在的LED产业为了打开民用市场，多是将LED灯具设计成可替换方式，即直接替换现有的灯具。但是在灯具发展的过程中，除了紧凑型灯管直接替换白炽灯以外，鲜有直接替换的模式，像T8、吸顶灯几乎是荧光灯的专利，而吊灯依旧是钨丝灯的.天下，LED为什么一定要走替换的道路？现有的替换灯具这种设计方式有什么缺点？

1.散热 LED的耐热很差是人所共知的，必然会带来灯芯寿命的问题。现有的LED灯的设计往往散热难以达到要求，在一个散热要求非常苛刻的领域，却使用十分低劣的被动散热方式，而且多是风冷，甚至是封闭式的风冷。像一些灯具在驱动板和铝散热片之间要加塑料套管以增加绝缘的可靠性，还需要灌散热硅胶以提高散热能力。而T8的灯管灯管还是封闭的，灯芯只能依靠空气对流传热到灯管背面的铝管上进行散热。一般这类灯的内部温度都会有七八十度。并且要是兼顾散热，重量又是问题；兼顾重量，散热难以保证，这在现有设计中是两难的选择，尚没有可行的标准。

2.寿命 LED灯芯寿命随温度的升高而呈指数降低；电解电容温度每升高十度寿命降低一半；MOS温度升高，内阻增加，损耗增加，温度又会升高(恒流模式)，最终烧毁。当然，国内的厂商没有给出具体LED灯具的寿命，宣传的时候只是提到LED灯芯寿命十万小时，但是LED的寿命瓶颈在系统驱动板，往往LED灯芯没有损坏，系统驱动已经挂掉了。另外LED的光衰是非常严重的，所以灯具的寿命应该也要考虑视觉感受，就是经过多长时间灯具的亮度降低到视觉上觉得暗的程度，可以认为寿命到了，客户就会考虑更换灯具，这个寿命是厂商都没有给出来(或者没有办法给出)，但这非常重要。再而言之，现有的LED家用照明多数受体积限制，防护方面很难做的很好，在电压波动较大，干扰严重的区域，现有的低功率的设计是一个考验。而最重要的是，LED的寿命和公司的寿命是否成正比，假若宣传的LED灯具2年就坏了，而半年前这家公司已经关门大吉，用户是否会去冒这个风险？

篇5：LED低碳环保论文

LED低碳环保论文

在人们环保意识越来越强的今天，节能绝不仅仅是热点议题，更是各国重要规范机构和业界领先厂商切切实实的行动项目。环顾我们的工作及生活环境，那些最常用、最常见或有极具节能潜力的电子电器自然首先成为节能行动目标，如计算机、平板电视、机顶盒、适配器/外部电源等电源应用及发光二极管(LED)照明等。

全球重要的规范机构，如美国“能源之星”、美国80PLUS、欧洲能效行为准则(COC)、欧盟EuP、日本TopRunner、中国标准化研究院等，针对这些关键应用发布更新、更多的高能效规范，让电子产品能够以更少的电能来执行相同的功能，提高电能使用的效率。

以多路输出台式机ATX电源为例，80PLUS银级规范、计算产业气候拯救行动(CSCI)银级规范自7月开始生效，要求多路输出台式机ATX电源在额定输出功率的20%、50%和100%等条件下能效分别达到85%、88%及85%。后续的80PLUS金级和CSCI金级规范将于7月开始生效，进一步将能效要求提高到87%、90%和87%。又如平板电视，随着尺寸的增大，其能耗日益成为业界关注的问题。“

能源之星”针对电视的.4.0版规范将于年5月1日生效，这规范要求可视屏幕对角尺寸为32英寸、42英寸和60英寸的平板电视在工作模式的能耗分别不超过78W、115 W和210 W，而后续将于5月1日生效的5.0版规范则进一步要求这几种尺寸平板电视工作能耗不超过55 W、81W和108W。

欧洲的EuP指令也有着类似要求。除了要求工作能耗降低，这些规范还要求降低待机能耗，因为数据显示，可观的电能是在待机模式下消耗的。“能源之星”等能效规范当前对待机能耗的要求是不超过1W，未来可能要求不超过0.3 W甚至是不超过0.1 W。

“能源之星”4.0版及5.0版电视规范的工作能耗要求而在笔记本电脑等产品中广泛使用的适配器/外部电源方面，“能源之星”的2.0版规范已于11月1日开始生效。以“能源之星”的2.0版外部电源规范为例，这规范要求输出功率大于49W的外部电源(典型产品如笔记本适配器)的工作能效从1.1版的84%提升至87%，待机(空载)能耗从不超过750 mW降低到不超过500mW，而功率因数(PF)也要求不低于0.9。

欧盟EuP生态设计指令/32/EC规范No278/的第一阶段和第二阶段要求分别将自2010年4月及4月开始生效，其中第一阶段的要求是输出功率大于51W的外部电源工作能效不低于85%，空载能耗不超过500 mW，第二阶段的空载能耗要求不变，但能效要求提开至87%。

除了这些应用，LED照明或称固态照明(SSL)如今也是炙手可热的应用，1.0版的“能源之星”SSL规范已自2010月1日生效，要求关态(off-state)能耗为零，最低能效要求根据应用的不同(如聚光灯、户外灯等)而不同，功率因数要求方面，商业应用是不低于0.9，住宅应用是不低于0.7。

篇6：低碳论文

篇7：低碳论文

低碳论文

苏州国际科技园四期坐落在苏州工业园区机场路与通园路交界路口的东南角，由两栋20多层的现代建筑组成，地理位置优越，无论是在苏嘉杭高速、独墅湖高架甚至苏州东环高架上都可以清楚的看到建筑群的身影。 20XX年初，业主委托苏州颐达照明设计有限公司对建筑群的原有灯光进行了大幅度的改造，力争打造成国内一流、动感超强且可以任意编辑程序的超大不规则显示屏。项目设计要点及实施难点：

(1)需要实现两栋独立建筑之间灯光变化的集中平面控制；

(2)需要解决灯具在不规则排列状态下仍然不能变形的表现各种色彩和图文的变化；

(3)东侧建筑的东立面山墙上希望表现类似“俄罗斯方块”这个电脑游戏的模拟效果，并且可以实现各种图文的任意编辑；

(4)LED全彩柔光管的灯具尺寸和安装结构需要特别设计，不仅要符合现场建筑实际尺寸，灯光的均匀性和连续性也要得到较好的表现，而且不可以影响室内外推窗户的开启；

(5)根据数据量的需求，12套独立控制系统之间需要实现协调的同步控制，共同表现各种程序变化；

A：信号总线槽及电源总线槽，信号线采用超五类网线，电源采用交流220V供电； B：信号及电源分线槽，每一横排的窗户之间，信号线为串接方式，每个窗户提供一个供电点，6根灯具为交流220V供电，采用光联专用防水接插件； C：LED全彩柔光管，型号为：GLR-GF50-LED-SM-192-8D-1000，灯具发光直径为50mm，单根长度为1米/根，LED采用直径5mm、发光角度120度的封装光源，排列线密度为192粒/米，控制段落为8段/米； D：LED全彩柔光管，型号为：GLR-GF50-LED-SM-192-8D-1160，灯具发光直径为50mm，单根长度为1.16米/根，LED采用直径5mm、发光角度120度的封装光源，排列线密度为192粒/1.16米，控制段落为8段/1.16米，线路板为特别设计，主要目的.在于交好表现灯光效果的连续性，不留明显空挡； E：可以向外开启的窗户，内部是酒店客房； F：建筑表面装饰铝板； G：LED全彩柔光管，型号为：GLR-G60-LED-SM-192-8D-1000，灯具发光直径为60mm，单根长度为1米/根，LED采用直径5mm、发光角度120度的封装光源，排列线密度为192粒/米，控制段落为8段/米；俄罗斯方块区域灯具安装完毕后，灯具和线槽白天的隐蔽性得到了很好的处理，夜晚的发光角度也很大，效果得到了业主和同行的一致肯定。

篇8：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

篇9：LED论文

最新LED论文

【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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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。