基于RT8482的大功率LED驱动电路设计

目录摘要IVABSTRACTⅣ第一章绪论11.1白光LED发展的背景和意义11.2大功率LED发光原理31.3白光LED的发展简介31.4课题介绍与研究意义4第二章大功率LED驱动电路52.1白光LED的伏安特性62.2白光LED的连接方式72.2.1 串联驱动72.2.2 并联驱动82.2.3 混联驱动82.3大功率LED驱动电路的发展趋势8 2.4大功率LED驱动现状研究102.4.1 电阻限流电路102.4.2 线性控制电路112.4.3 电荷泵升压电路112.4.4 开关变换电路12第三章脉宽调制型（PWM）开关电源原理133.1电压控制模式143.2电流控制模式17第四章 LED恒流驱动电路设计19 4.1大功率LED驱动芯片的比较19 4.2LT3755芯片介绍204.3LT3755工作原理234.4设计电路24第五章总结27参考文献289致30大功率白光LED恒流驱动电路的研究与设计摘要近年来，大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用，已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源，成为21世纪的新一代照明光源。

大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进，孕育着巨大的商机。

论文在简要介绍大功率LED的发光特性、伏安特性与其驱动方案的基础上，详细分析了Buck拓扑结构、PWM调制型开关电源电流控制模式和电压控制模式的优缺点，提出了一种基于PWM调制型Buck模式开关电源恒流驱动电路原理，利用LT3755芯片驱动大功率白光LED的设计电路。

该驱动电路具有1000:1高调光比（PWM调光）、低电流消耗、高效率、欠压保护、短路保护和开路LED保护等功能，适合驱动高亮度大电流LED。

[关键词]：大功率LED、开关电源、PWM、恒流驱动、LT3755AbstractIn recent years，Semiconductor lighting is widely used and is gradually replacing the incandescent and fluorescent lighting due to its advantages over conventional lighting of high efficiency，low energy consumption，low pollution，long lifetime and high reliability.The boom of high power white LED greatly promotes the development of integrated circuits for driving LED，which generates the enormous business opportunities.The thesis briefly introduces the characteristics of luminous flux curve and I-Vcurve of high power LED and its driving methods. Theoperating principles of Buck converter for driving High PowerLED are analyzed in detail. Compared with other drivingmode, switching power technology has high efficiency, so the thesis givesa LED buck mode driver using Chip LT3755 based on switching power technology. The driver in thispaper is a high frequency step-down DC-DC converter with the features of low power loss, high efficiency, 1000:1 PWM dimming,short-circuit protection, open-voltage protection, and is ideal for driving high current LED.Key words:high-power LED, Switching Power, PWM, constant-current driving，LT3755第一章绪论在电光源发展的一百多年来，光源照明电器己经经历了三个重要的发展阶段，这三个阶段的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。

大功率LED照明恒流驱动电源的设计２００9/９/29／11:3８来源:今日电子/21iｃ在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋。

同时,国家也大力倡导节能减排,已结束的2０08年北京奥运会和即将到来的2０１0年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题，这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。

大功率LED具有光效高、低功耗、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好、可控性强等优点，正逐步取代以往的光源,开始广泛运用于全彩显示屏、交通信号灯、汽车车灯、背景光源、景观照明、特种工作照明等,成为照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下，中国LED照明市场规模将从2０0７年的48.5亿元快速增长至２010年的9８.１亿元。

有关专家分析认为,中国LＥＤ照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰。

问题的提出ﻫ一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上，目前比较常见的有1Ｗ、3W、５W、8W和10W。

其被称为“绿色光源",正朝着大电流（30０mＡ~1。

4A)、高效率（60～120lm／W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LEＤ的电流决定的，电流过强会引起LＥD的衰减，电流过弱会影响LEＤ的发光强度，因此LED驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，还需要满足预期的亮度要求，并保证各个LEＤ亮度、色度的一致性。

所以，传统上用于驱动灯泡(钨丝、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LEＤ.用市电驱动大功率ＬＥＤ也需要解决降压、隔离、ＰFＣ(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率．ﻫﻫ目前,市场上有上千款关于大功率ＬＥD恒流驱动的专用芯片，国内有广鹏（AD Ｄteｋ、点晶(ＳITI、晶锜(SCT、华润矽威(PT，国外有美国的超科(Supeｒtex、德州仪器（TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zeteｘ）等知名厂家。

大功率照明LED恒流驱动芯片的研制的开题报告1. 研究背景随着LED照明技术的不断发展，LED灯具逐步替代传统照明设备，成为主流照明产品。

而LED驱动电路作为LED灯具的重要组成部分，就显得尤为重要。

恒流驱动是LED驱动电路中最为常见的方式，也是LED灯具能够达到稳定光输出的基础。

在LED照明应用中，大功率LED应用越来越广泛，如室内照明、道路照明、车灯、植物生长灯等等。

这些应用对驱动电路提出了更高的要求，比如更高的驱动电流和更高的通道功率，因此需要开发高效、稳定和可靠的大功率LED恒流驱动电路。

2. 研究目的和意义本研究旨在研发一种高效、稳定和可靠的大功率LED恒流驱动芯片，以满足大功率LED照明的需求。

具体的研究目标包括：（1）设计一种高效率、高可靠性的LED灯具恒流驱动电路，能够提供稳定的电流和电压输出，确保LED灯具的性能稳定和寿命长；（2）设计一种高功率LED灯具控制方案，能够适应各种LED照明应用场景，提高LED灯具的亮度和灵活性；（3）优化设计方案，尽可能减小芯片面积和功耗，在保证性能的同时，提升芯片的经济性和实际可行性。

本研究的意义在于：（1）提高LED灯具的性能和可靠性，增强LED照明的安全性和稳定性；（2）提高LED灯具的功率和光效，满足不同场景下的照明需求；（3）降低LED照明成本，提升市场竞争力。

3. 研究内容本研究将围绕LED大功率恒流驱动芯片展开，具体的研究内容包括：（1）LED灯具驱动原理的分析和研究。

对LED驱动电路的电学特性、控制策略等方面进行详细分析，为研发高效、稳定的LED恒流驱动芯片提供理论支持和指导。

（2）大功率LED恒流驱动芯片的设计与实现。

根据市场需求和研究目标，设计一款高效率、高可靠性、高功率的LED恒流驱动芯片，并进行实现和验证。

具体工作包括：电路方案设计、电路参数选取、芯片布局设计、板级验证等。

（3）芯片性能评估和优化。

通过实验评估芯片的性能指标，包括电流精度、功率效率、温度变化、EMI等方面，并进行优化，提升芯片的性能和实用性。

大功率蓝光LED光源驱动电路设计方案誉为“绿色照明”的半导体（LED）照明技术发展迅猛，LED具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点。

通过对高强度蓝光LED的不断研发产生了好几代亮度越来越高的器件，在1990年左右推出的基于碳化硅裸片材料的LED的效率大约是0．04lm／W，发出的光强度很少有超过15 mcd的。

20世纪90年代中期出现了第一个基于GaN的实用LED。

现在还有许多公司在用不同的基底（如蓝宝石和碳化硅）生产GaN LED，这些LED能够发出绿色、蓝色或紫罗兰等颜色的光。

高亮度蓝色LED的发明使真彩广告显示屏的实现成为可能，这样的显示屏能够显示真彩、全运动的视频图像。

随着技术的不断进步，目前能生产功率高达100 W，光通量可达2 000 lm大功率高亮度的蓝光LED。

因此它作为一种有着广泛应用前景的技术，有必要对其做深入的研究。

水下成像系统是建立在海水对蓝绿光（480～540 nm）低损耗窗口的基础上所建立的一种的水下成像系统。

它不但能用于普通水中，而且能用于浑浊水中，甚至在漆黑的海底也能进行观察。

本文主要是基于大功率蓝光LED水下成像系统的研究。

大功率蓝光LED（≥50 W）光源驱动电路是基于大功率蓝光LED的水下成像系统的研究与分析的重要组成部分。

1 基本原理和电路设计对水下成像系统而言，光源的选择至关重要，光源的稳定性、均匀性、响应速度及其光波波长范围是系统成像的关键。

采用蓝光LED所发出光光经过水介质——目标反射——水介质——接收光学系统，最终在成像传感器（CCD，ICCD）上成像。

这就决定了LED必须工作在快脉冲驱动方式下，目前市场上的驱动电路一般均丁作在慢脉冲驱动模式（μs量级），远不能满足我们的要求。

大功率LED高频驱动电路设计方案近几年来随着白光LED, 特别是大功率白光LED的出现，LED 作为一种新型绿色照明光源具有体积小、机械强度大、功耗低、寿命长，便于调节和控制以及无污染等特征，目前被应用到了汽车灯、交通灯、背光和照明等领域。

由于LED具有工作电压低，电流随电压指数增加等特点，传统电源一般都不能直接给LED供电。

LED驱动器应具有直流控制、高效率、调光、过压保护、负载断开、小型及简易使用等特点。

笔者设计大功率LED 驱动电路是基于2THL 系列恒流二极管的恒电流驱动方式。

通过引入高频控制信号缩短单位时间内的通电时间以减小LED 芯片发热量，提高LED发光效率。

1 LED工作特性目前市面上的大功率LED单颗功率从1W 到几百瓦不等，由于1W 以上大功率LED 大多是以1WLED管芯为基础封装成的，在此主要介绍一下1 WLED的工作特性。

（ a） 1W 白光LED工作特性曲线（ b） LED发光强度与电流关系曲线（ c） LED电流与工作温度关系曲线图1 1W 高亮度LED特性曲线图1（ a）为1W 高亮度LED 正向压降（ VF ）和正向电流（ IF ）的关系曲线。

由曲线可知当正向电压超过某个阈值（约2 V ）时即LED导通后，在一定电压范围内LED的电流是成指数上升的。

VF 的微小变化会引IF 有较大的变化，从而引起亮度的较大变化。

另外LED 的PN结是负温度系数的，随着温度升高LED 的势垒电势降低。

若采用恒压驱动方式就不能保证LED亮度一致性，同时还会影响LED 的可靠性、寿命和光衰。

因此目前绝大部分LED驱动都采用恒流的方式。

从图1（ b）（ c）可以看出LED 亮度L 与正向电流IF 成正比：L = K I m F （K 为比例系数）。

LED 具有亮度饱合特性，所以LED正向驱动电流应小于其标称电流。

另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高PN 结复合率ηc 下降，亮度降低。

基于DSP2812的大功率LED驱动电源设计【摘要】本文以交流供电的LED驱动电源为研究对象，从LED驱动电源的原理、结构和参数优化等方面进行研究，设计出一款高效率、高可靠的交流供电大功率LED驱动电源。

【关键词】大功率LED；电源；恒流源；PFC电路；LLC电路0 引言随着社会进步和工业化快速发展，节能减排已经成为世界普遍关注的问题，人们不断地寻找新的节能途径。

照明是全球消耗能源的重要组成部分，占世界发电总量的10%以上，因此绿色节能的照明方式越来越受到人们的重视。

LED照明因其发光效率高，能耗小，寿命长等优点而被广泛应用于背光、显示屏、汽车、道路、室内以及照明等领域，是一种有效的节能和环保途径。

1 硬件设计本文设计的大功率LED驱动电源，通过分析其电气特性，根据LED的驱动要求，我们采用恒流驱动方式。

主电路采用PFC+LLC的拓扑结构，分析了PFC 电路和LLC电路的工作原理、参数选择和控制系统设计。

运用TMS320LF2818微处理器实现系统的数字化设计，系统框图如图1所示。

图1 LED驱动电源系统框图1.1 大功率LED驱动电源LED驱动电源通常有两种供电方式交流供电和直流供电。

直流供电主要用电池、蓄电池等直流电源，一般用在10W以下的小功率直流电池供电场合。

交流市电供电的LED驱动电源不仅能保证LED达到理想的发光效果，而且对驱动电源的效率、体积、安全性、长期工作的稳定性等方面均有提高。

该系统没有选用LED专用芯片，而是用数字控制芯片DSP2812来实现LED驱动电源。

专用IC只集成了LED驱动电路的一些基本功能，由于芯片的功耗和集成的复杂度，这种驱动电路主要用于小功率输出的场合。

这类专用芯片往往内部设定参考值，通过内部消隐的方式采集开关管或者LED输出电流进行简单控制。

因此在高压输入下，驱动电路只能实现一些基本的功能，此外，芯片的成本比较高。

DSP 使系统的控制可以在单个处理器芯片上实现，缩小了开关电源的体积；可以使用先进的控制方法而不增加硬件电路；可以通过软件改变控制参数和控制方法，使变换器的控制具有适应性；将无线通信技术与电源设计相结合，可以实现远程无线控制。

-46-/2013.02/受范围外信号：F1=1kHz；接受范围内信号：F2=250Hz。

3、定时器电路定时器的制做方法，在挂钟表机芯指针上放置钕铁硼(Nd-Fe-B)强力磁铁，驱动干簧管工作是利用钟表机芯制做各类定时器研究的关键，经过试制单在指针上放置与搭配成各种定时电路已经成功安装在电子指南针和普通指南针结合制成的大地磁场偏移检测器（地震临震预报器）。

其中T晶体管与干簧管配合替代测试按钮K1、K2，定时发射控制器电路如图3，图4是定时接收LED与指南针配合使用的报警器。

4、小结本文又提出了电路设计方案，虽然简单但很实用，希望在地震预测中保护人的生命和财产。

可以预见如果能成功找到震前异常电磁场与电磁波的报警的方法，再形成一个全球综合监测系统，必将推进震前临震预报器科学研究和地震预测的产生与发展。

在实验电路制做过程中利用市场上低价的挂钟表机芯钟表制做各类定时器，具有定时准确、能耗小、时间调节范围大、绿色环保等优点，本文中举了配合大功率LED照明驱动以及智能调光的电路的研究设计顺德职业技术学院 韦子愈【摘要】LED灯作为高效优质照明光源，能提供更环保、更节能、高效照明品质，发展前景广阔。

本文通过分析LED灯结构特点、驱动要求及调光方式，分析了SMD802PWM控制器的驱动电路设计，最后阐述了大功率LED照明智能调光电路。

【关键词】LED照明驱动；智能调光；电路LED照明使用安全可靠，环保无污染，且维护相当方便，业界专家认为此项技术将成为未来照明的主流。

LED属于非线性器件，导通过后只需稍微改变一下电压就能增加很多电流，所以微小的电压反应也会极大的影响LED工作情况，如电流过大极易发热损坏。

LED驱动的最佳方式是采用恒流源驱动，这样电流不会受到LED参数离散性、环境温度、电压的影响，确保电流一直处于恒定状态，可以将LED的优良特性一一表现出来。

驱动电路具备较高的功率、效率因数，将较小的谐波电流注入电网，可以有效减轻电网供电质量产生的影响，而且体积小、成本低、重量轻。