开关型驱动电路讲解.ppt

项目四 初识LED景观工程 ;任务一 开关型驱动电路分析 ;任务一 开关型驱动电路分析 ; 我国也将把半导体照明作为一个重大工程进行推动。“十五”期间我国半导体照明领域的研究目标主要放在培育LED产业链上。目前我国在半导体照明领域已经初步形成从外延片生产、芯片制备和器件封装集成应用的比较完整的产业链。然而，由于半导体景观照明不同于半导体照明的其他领域，它对最终的实施效果有艺术化的要求，这就涉及到如何设计和使用的问题。;2. LED景观照明的设计与应用 LED是一种新型光源，代表着最新的照明科技。因此使用LED照明目前似乎正逐渐成为一种最为时髦的做法。似乎用了LED就贴上了科技领先的标签。然而，不考虑建筑原有风格形态。盲目使用LED照明，一味追求色彩变化也成为许多建筑照明设计的通病。 LED灯具色彩可变。易于控制是其优于其他种类光源和灯具的特性。因此，在实际的工程中采用LED时大多会选择使用这一特性，设计变色的照明效果。 ; 此外，LED色彩变化的频率和速度也是应该进行设计的内容。变化过快的色彩方案，容易造成视觉疲劳，缺乏设计的图形色彩更会导致观者的烦躁情绪。尤其在一些重要的交通节点，频繁闪烁变化的LED照明，甚至会影响到道路的交通安全。 LED技术在近两年发展得非常快，LED发光效率也大幅度地在提高。高亮度、超高亮度的LED都已广泛运用到实际工程中。但同样值得反思的是并不是LED亮度越高就越好。 ;3.LED景观工程应用实例;（3）费城艺术大道 ;（5）英国伦敦眼 ;二、开关电源驱动电路 1.开关电源驱动的基本构成和原理 目前，驱动LED中常用的直流稳压电源主要有线性电源和开关电源两类。根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。 （1）开关电源驱动的基本构成与原理 ①基本构成 ;②基本工作原理 开关电源的基本工作原理： 输入的交流电(市电)首先经整流滤波电路形成直流电压Vs，该直流电Vs，再经通／断状态由下图所示波形Vc控制的电子开关电路后，变换成脉冲状交流电压Vo。Vs再经电感、电容等储能元件构成的整流滤波电路平滑后，输出直流电压Vo。;（2）开关电源的优点 开关电源具有功耗小效率高、体积小重量轻、稳压范围宽、电路形式灵活等多方面的优点。 ①功耗小、效率高、工作可靠稳定 ②体积小、重量轻 ③稳压范围宽，适用范围广 ④安全可靠 ⑤电路形式灵活多样、设计简便;（3）专用控制器件 PWM控制电路的基本构成 ;2.双端驱动集成电路TL494及其应用 ;3.LED驱动电路的拓扑结构 开关电源是目前能量变换中效率最高的，一般有BUCK型（降压型），BOOST（升压型），还有很少用到的BUCK-BOOST型（升降压型），效率可以达到90%以上。Buck、Boost和 Buck-Boost等功率变换器都可以用于LED的驱动，只是为了满足LED驱动，采用检测输出电流而不是检测输出电压进行反馈控制。;三种拓扑的输入输出电压关系 ;（1）BUCK型 ;三、PWM调光知识介绍 不管你用Buck, Boost, Buck-Boost还是线性调节器来驱动LED，它们的共同思路都是用驱动电路来控制光的输出。一些应用只是简单地来实现“开”和“关”地功能，但是更多地应用需求是要从0到100%调节光的亮度，而且经常要有很高的精度。使用脉冲宽度调制（PWM）来设置周期和占空度可能是最简单的实现数字调光的方法。;首先介绍几个定义： 1.占空比(Duty Cycle or Duty Ratio) （1）在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs的脉冲序列占空比为0.25。 （2）在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。 （3）在周期型的现象中，现象发生的时间与总时间的比。 其实归纳一下也就是电路释放能量的有效时间与总释放时间的比。 ;2.LED调光比 调光比则是按下面的方法计算： Foper=工作频率；Fpwm=调光频率；调光比率 = Foper / Fpwm，（其实也就是调光的最低有效占空比）。比如Foper=100khz;Fpwm=200Hz,则调光比为：100k/200=500;这个指标在很多LED驱动芯片的规格书里都会做出说明。 3.PWM调光 其实也就是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换及LED照明等许多领域中。 ;PWM驱动的简单电路 上图是一个可以使用PWM进行驱动的简单电路。图中使用9V电池来给一个白炽灯泡供电。如果将连接电池和灯泡