从恒流电源和控制器看LED路灯的总体设计方案
高效率DC-DC恒流电源LED驱动创新设计方案
高效率DC/DC恒流电源LED驱动创新设计方案 摘要：半桥LLC 谐振变流器作为中功率开关电源的最佳拓扑选择，通常应用在恒压输出场合中。
针对用于LED驱动的高效率恒流电源的DC/DC 部分，这里提出一种适用于宽范围输出的新设计方法，并给出设计流程，分析了对设计参数的影响和高效率优化。
同时根据所述设计原则构建了一台140 W 的半桥LLC 变流器样机，经过参数优化，其在整个输出电压范围内的效率均在95.5%以上。
实验结果验证了半桥LLC 可作为LED 驱动的很好的拓扑选择，其在全负载范围内均可达到很高效率。
1 引言 半导体照明作为21 世纪的新型光源，具有节能、环保、寿命长、易维护等优点。
用大功率高亮度发光二极管（LED）取代白炽灯、荧光灯等传统照明光源已是大势所趋。
由于LED 自身特性，必须采用恒流源为其供电。
因此，高效率恒流驱动电源的设计成为LED 应用中一个重要研究对象。
LLC半桥谐振变换器以其高效率、高功率密度等优点成为现今倍受青睐的热门拓扑，但一般用于恒压输出场合，传统LLC 被认为不适合应用于宽范围恒流输出。
此处提出一种半桥LLC 新的设计方法，使其在宽范围恒流输出场合依然保持高效率。
因此，LLC 可作为LED 驱动的很好的拓扑选择。
2 恒流LLC 谐振变流器的设计方法 2.1 半桥LLC 变换电路概述 半桥LLC 谐振变流器电路原理如图1 所示。
两个占空比为0.5 互补驱动的开关管VS1，VS2 构成半桥结构，谐振电感Lr、谐振电容Cr 和变压器的励磁电感Lm 构成LLC 谐振网络，变压器次级由整流二极管VD1~VD4 构成全桥整流电路。
图1 半桥LLC 谐振变流器电路拓扑 半桥LLC 变流器有两个谐振频率。
当变压器初级电压被输出电压箝位时，Lm 不参加谐振，Lr和Cr 产生的串联谐振频率为f1;当变压器不向次级传递能量时，Lm 电压不被箝位，Lm，Lr，Cr 共同参与谐振，构成谐振频率f2 为： 2.2 直流增益曲线及工作区间 采用基波近似方法，可推导出LLC 谐振变流器的直流电压增益表达式为： 式中：m=Lm/Lr;fn =fs/f1，fs 为开关频率；Ro 为等效输出电阻。
LED照明用恒流电源的实现方案
LED照明用恒流电源的实现方案恒流电源是一种用于驱动LED照明的电源装置，主要用于保证LED照明灯具工作时的电流稳定，从而提高照明效果和延长LED的使用寿命。
以下是实现恒流电源的一种方案。
1.恒流源原理及工作原理：恒流源原理是通过反馈控制的方式，根据LED的电压变化和设定的恒流值，调整输出电流的大小，始终保持恒定的电流流过LED。
工作原理如下：a.输入电源经过整流滤波电路，将交流电转换为直流电；b.启动电路将直流电转换为恒定的电流源，并经过反馈控制；c.反馈控制电路感知到LED电压的变化，将信号传递给恒流源；d.恒流源调整输出电流的大小，以保持设定的恒流值；e.恒流源输出的电流经过降压电路后驱动LED照明。
2.恒流源的设计要点：a.恒流源的电流稳定性：恒流源必须具备较高的电流稳定性，以确保输出的电流能够保持恒定，避免过大或过小的电流对LED造成损坏。
b.反馈控制电路的设计：反馈控制电路感知LED电压的变化，并将信号传递给恒流源进行调整。
合理设计反馈控制电路能够提高恒流源的精度和稳定性。
c.整流滤波电路：恒流源需要采用整流滤波电路将交流电转换为直流电，同时保证输出的直流电的质量，以保证恒流源的工作效果。
d.输出端的降压电路：恒流源需要通过降压电路将输出的电压调整至LED的工作电压范围，以保证输出电流能够恒定地流过LED。
e.温度控制：恒流源需要具备温度控制功能，以确保在高温环境下恒流源工作稳定，避免过热损坏。
3.具体实现方案：a.选择合适的恒流源芯片：根据实际应用需求选择具有良好性能的恒流源芯片，例如：AP8801芯片。
b.设计整流滤波电路：根据输入电压范围和质量要求设计合适的整流滤波电路，例如：桥式整流电路和电容滤波电路。
c.设计反馈控制电路：选择合适的反馈电路，例如：基准电压源和比较器构成的反馈控制电路，用于感知LED电压的变化并传递给恒流源芯片。
d.设计降压电路：根据LED的工作电压范围，选择合适的降压电路，例如：线性稳压芯片或开关稳压电路。
LED路灯恒流驱动开关电源设计
LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。
系应用于LED照明驱动的开关电源电路。
采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。
经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。
本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。
可广泛适用于生活照明，商用照明。
关键词：LED驱动电源；发热低；恒流；隔离；低成本Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)1概述1.1选题的目的与意义：全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。
LED驱动电源恒流电路方案设计详解
LED驱动电源恒流电路方案设计详解一、引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的发光元件，由于其高效、长寿命、低功耗和环保等特点，已经广泛应用于照明、显示、通信和汽车行业等领域。
由于LED的亮度与注入电流之间的关系呈非线性特性，为了确保LED的工作性能和寿命，必须采用恒流驱动方式。
本文将详细介绍LED驱动电源恒流电路方案设计的各个重要部分和关键参数。
二、基本原理恒流驱动的LED电源主要通过对驱动电流进行精确控制来保持LED的亮度恒定。
常见的恒流驱动方式有线性调整电流、PWM调光和开关电源调整电流等，其中开关电源调整电流方式具有成本低、效率高和体积小等优点。
三、方案设计1.整流电路：将交流电转换为直流电的整流电路是LED驱动电源的基础，常见的整流电路有整流桥式电路和谐振电路等。
整流电路应具备稳定的输出电压和低的纹波电流。
2.滤波电路：滤波电路主要去除整流电路输出的纹波电压和纹波电流，以保证输出电压和电流的稳定性。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波等。
3.恒流控制电路：恒流控制电路是LED驱动电源中最重要的部分，其主要功能是确保输出电流的稳定性，以保障LED的亮度和寿命。
常见的恒流控制方法有反馈控制和开环控制两种。
在反馈控制中，可以通过调整电阻、电流比较器和反馈回路等来控制输出电流。
开环控制则主要通过设置器件的参数来实现，如电阻、电感和电容等。
4.保护电路：保护电路主要用于预防LED驱动电源过压、过流和过温等异常情况，以保护LED的正常工作和延长其寿命。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和过温保护等。
四、关键参数1.输出电流：输出电流是LED驱动电源中最关键的参数之一，它决定了LED的亮度和寿命。
输出电流应根据LED的特性和应用场景来确定，一般常见的输出电流为350mA、500mA和700mA等。
2.输出电压：输出电压是LED驱动电源的另一个重要参数，它应根据所驱动的LED串联电压来确定。
LED路灯恒流开关电源设计
LED路灯恒流开关电源设计电气工程及其自动化学院：周月阁指导教师：任万滨摘要：目前LED路灯驱动电源存在着输出功率低、转换效率差、功率因数不高、输出特性不稳定及可靠性差等问题，严重制约了LED路灯的推广使用，本文针对以上问题完成了LED路灯驱动电源的设计与优化。
首先根据用户提出的技术指标，提出了采用反激式DC/DC变换器为主拓扑结构，并具有有源功率因数校正环节的恒流驱动电源总体设计方案。
在参数设计中，采用基于MC33260的临界模式升压电路实现功率因数校正，采用基于NCP1230的连续模式反激电路实现DC/DC变换。
在参数设计基础上，本文研究了驱动电源的热分布和电磁兼容性问题，并进行了优化，提高了驱动电源的可靠性。
实验测试表明，本文设计的LED路灯驱动电源完全满足用户提出的性能指标，可以稳定可靠地工作在实际应用环境中。
关键词：LED；功率因素校正；恒流驱动电源；反激式变换器Abstract：Presently, the usage of LED street lamp is restricted for the reason of low power, low efficiency, low power factor,instability of output and short lifespan. This paper designsand optimizes a LED driver to solve those problems. Ascheme for constant-current driver following the user’srequirements has been developed, which applies a singleended flyback DC/DC converter as the main topology andhas an active power factor correction circuit. This paperadopts the chip MC33260 working in the critical conductionmode as the controller of the active power factor correctioncircuit, and the chip NCP1230 working in CCM mode as thecontroller of the flyback converter. Considering thermaldistribution and the EMC condition, on the base ofparameter design this paper optimizes the driver to increaseits reliability. The experiments show that the driver can fullymeet the requirements and work reliably under the actualworking conditions.Key words：LED; power factor correction; power driven by constant current; flyback converter1引言照明是人类消耗能源的一个重要方面，据研究统计，若使用固态LED光源代替传统的白炽灯和荧光灯照明，将节约全球照明能耗的50%以上，有助于缓解当前越来越紧迫的能源和环境问题。
LED恒流恒压电路方案
LED恒流恒压电路的方案LED路灯是低电压、大电流的驱动器件，其发光的强度由流过LED的电流决定，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的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。
用市电驱动大功率LED需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题，还需有比较高的转换效率，有较小的体积，能长时间工作，易散热，低成本，抗电磁干扰，和过温、过流、短路、开路保护等。
本文设计的PFC开关电源性能良好、可靠、经济实惠且效率高，在LED路灯使用过程中取得满意的效果。
基本工作原理基本工作原理1 1 基本工作原理采用隔离变压器、PFC控制实现的开关电源，输出恒压恒流的电压，驱动LED路灯。
电路的总体框图如图1所示。
LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。
加强这方面的保护也很重要。
LED路灯装在户外更要加强浪涌防护。
由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。
因此LED驱动电源应具有抑制浪涌侵入，保护LED不被损坏的能力。
EMI滤波电路主要防止电网上的谐波干扰串入模块，影响控制电路的正常工作。
三相交流电经过全桥整流后变成脉动的直流在滤波电容和电感的作用下，输出直流电压。
主开关DC/AC电路将直流电转换为高频脉冲电压在变压器的次级输出。
变压器输出的高频脉冲经过高频整流、LC滤波和EMI滤波，输出LED路灯需要的直流电源。
PWM控制电路采用电压电流双环控制，以实现对输出电压的调整和输出电流的限制。
反馈网络采用恒流恒压器件TSM101和比较器，反馈信号通过光耦送给PFC器L6561。
由于使用了PFC器件使模块的功率因数达到0.95。
变换器2 DC/DC变换器DC/DC变换器的类型有多种，为了保证用电安全，本设计方案选为隔离式。
隔离式DC/DC变换形式又可进一步细分为正激式、反激式、半桥式、全桥式和推挽式等。
LED路灯的四种电源设计方案
LED路灯的四种电源设计方案LED路灯是LED照明中一个很重要应用。
在节能省电的前提下，LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。
市面上，LED路灯电源的设计有很多种。
早期的设计比较重视低成本的追求；到近期，共识渐渐形成，高效率及高可靠性才是最重要的。
立锜科技近年来推出了一系列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，提出了适合的架构，并对其优缺点进行分析，以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类，找到最合适的方案。
方案一：直接AC输入，对6串 LED分别做恒流控制在本文介绍的几种方案之中，这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。
直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制，调节输出电压。
相对于其它传统方案，该方案的开关损耗少。
将CS的电压固定在0.25V，对6串LED分别做恒流控制。
IC会侦测FB的位置，将电压最低那串LED固定在0.5V。
此时由于各串LED的Vf值的总和不同，产生的压降会落在MOS管上，导致一些损耗。
如果是一般对Vf分BIN筛选过后的LED，损耗应该可以控制在2%以内，少于一般的开关损耗。
该方案的优点是：效率高、成本低，缺点是AC输入、需要较多的研发成本。
该方案适用于可以用AC直接输入的路灯。
方案二：DC或电池输入，对6串LED分别做恒流控制它采用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AC输入改为DC或是由电池输入(图2)。
低压侧传感的设计只要选择适当的 MOS 管，LED可以串相当多的颗数。
相对于AC输入的方案，其设计较为简单。
但由于多了一次升压的开关，效率相对较低。
该方案的优点是：设计简单、电路成本低，缺点是效率较低。
它适合太阳能电池或通过适配器输入的路灯。
方案三：单串降压结构有些厂商仍喜欢用单串的设计，优点是维修容易，而且可以做模块化设计。
不同功率的路灯可以使用相同的灯条，只要更换面板，插上不同数目的灯条，就可以组合出各种不同功率的路灯。
毕业设计论文—LED照明恒流驱动电源的设计-精品
精品毕业论文下载尽在我的主页兰州工业学院毕业设计（论文）题目 LED照明恒流驱动电源的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-1班姓名学号指导教师（职称）日期2012年2月27日摘要本次设计为LED的照明恒流驱动电源，系统大致分为五个模块：单片机控制模块、数模（D/A）转换模块、恒流源模块、模数（A/D）转换模块、显示模块。
单片机控制模块以单片机AT89S52为核心，通过键盘预置电流值，单片机输出相应的数字信号给D/A转换器，D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器，通过恒流源控制主电路电流大小。
实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号，经A/D转换后将信号反馈到单片机中。
单片机将反馈信号与预置值比较，根据两者间的差值调整输出信号大小。
显示模块采用LED显示屏与8255连接设计成10进制8位数码动态显示电路。
键盘模块采用常见4×4矩阵键盘，用动态扫描方式读取外部按键动作，这样设计可靠，配合AT89S52单片机可以很轻松的实现按键输入。
此外，本设计可实现输出电流100～1000mA且有步进调整功能。
关键词：单片机；键盘控制； D/A转换；恒流源； A/D转换；译码显示ABSTRACTThe design for the LED lighting constant current driver, the system can be divided into five modules: a single-chip control module, D / A( D / A ) conversion module, a constant current source module, module ( A / D ) conversion module, display module. Single chip control module on AT89S52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard to preset current value, the output of the single chip digital signal corresponding to the D / A converter, D / A converter output analog signal to the operational amplifier, through a constant-current source control main circuit current size. The actual output current through the sampling resistor sampling is changed into voltage signal, the A / D conversion signal feedback to the mcu. MCU feedback signal and the preset value will be compared, according to the difference between the two output signal for adjusting the size of. Display module using LED display screen and the 8255 connection is designed into 10 binary 8 bit digital dynamic display circuit. Keyboard module uses a common 4 x 4 matrix keyboard, using dynamic scanning mode to read the external button action, so the design of reliable, with AT89S52 MCU can easily achieve the key input. In addition, the design can realize the output current of 100 ~ 1000mA and step adjustment function.Key words: single chip microcomputer; keyboard control; D / A conversion; constant目录1 绪论 (1)1．1 引言 (1)1．2 LED发展现状及应用意义和前景 (1)1．2．1国内外应用及发展现状 (1)1．2．2 课题研究意义 (2)2 总体结构设计与论证 (4)3 硬件电路设计 (7)3．1 单片机模块的设计 (7)3．1．1 单片机的选择 (7)3．1．2 AT89S52单片机功能特性描述 (7)3．1．3 AT89S52引脚功能描述 (7)3．1．4 AT89S52基本连接图 (10)3．2 D/A与A/D电路设计 (10)3．2．1 D/A转换器 (10)3．2．2 A/D转换器 (12)3．3 显示模块设计 (14)3．3．1 显示模块方案论证 (14)3．3．2 LED显示器的工作原理 (14)3．3．3 显示模块电路 (16)3．4 键盘模块方案 (17)3．4．1 方案论证 (17)3．4．2 键盘模块的电路 (18)3．5 恒流源模块的设计 (19)3．6 稳压电源电路 (21)4 软件设计 (23)4．1 编程语言描述 (23)4．2 主程序流程图 (23)4．3键盘处理程序 (23)4．4 显示处理程序 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1．1 引言近年来，世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重，节能减排成为全世界共同关注的研究课题。
LED路灯智能控制系统设计方案
LED 路灯智能控制系统设计方案摘要：出于对能源消耗及智能化水平的考虑，传统的路灯控制方式已不能满足社会发展的需求。
在分析了单片机MSP430 的性能优势之后，从绿色能源、节约能源和性价比的角度出发，提出了一个基于MSP430 为控制核心的设计方案。
单片机在规定亮灯时间内检测背景光强度，若背景光强度较弱启用热释电红外传感器开始探测人体和车辆发出的红外信号。
当有人或车辆进入传感器探测区域，单片机输出脉宽调制信号PWM,并根据背景光强度调整LED 路灯的亮度，选用合适的占空比来控制恒定电流源的工作电流来保证道路的可见度，从而完成对LED 路灯的智能化控制。
实验仿真结果充分证明了系统方案的可行性、高效性和稳定性。
引言近年来，随着经济的高速发展和汽车的逐渐普及，城市的交通问题已经引起人们越来越多的关注，城市道路照明的重要性也日益增大。
目前，我国大部分城市的路灯照明都采用”全夜灯恒照度”的方式，控制方式仍然是简单的光控和时控等传统方式，这大大增加了城市的用电量，为此，政府承担着巨额的财政支出，而路灯照明设备的使用寿命也大大降低。
因此，引入智能交通系统（ITS）成为提高城市交通管理水平的一个重要途径。
本设计以低功耗单片机MSP430 为主控部件，采用热释电红外传感器检测人体及车辆发出的红外信号，运用光敏电阻检测背景光的强度，通过恒定电流源来控制LED 灯光的强度。
根据各个季节天黑的时间不同设置各自的路灯开启和关闭时间，在规定时间对移动物体进行检测，实现对路灯的智能化控制，提高了路灯照明的有效性，避免了电力资源的浪费。
1 热释电红外传感器与菲涅耳透镜利用红外线传感器可以检测到物体发射出的红外线，从而可以检测到不同物体的存在。
制造热释电红外传感器的材料，以陶瓷氧化物及压电晶体用得最多，这类材料具有强烈的自发极化性能，当受到热辐射而产生温度变化时介质的极化状态随之发生变化。
由于内部电荷的速度远远高于表面电荷的变化速度，晶体两端会产生数量相等而极性相反的独立电荷，这就是电介质的热释电效应。
LED路灯恒流驱动方案及电路设计
制 。如果将 Ｌ Ｅ Ｄ直接连接 到离线交 流 电压 ， 它会 发 出很 亮 的 光然 后 很 快 失 效 。Ｌ Ｅ Ｄ驱 动 电路 是 用
来将 离 线 电 压转 换 为 受 控 直 流 电 流 的 功 率 调 节 电 路 。在 路 灯 驱 动 电路 中 ， 长 期 的 可 靠 性 和 产 品使 用 寿命 是 路 灯 的 主要 考 虑 因 素 。Ｌ Ｅ Ｄ 已成 为 持 续 时 间最 长 的商 业 光 源 ， 但 如果 Ｌ Ｅ Ｄ灯 可 以持 续 使 用 数万 小 时 ， 则 与 之 匹 配 的驱 动 电路 也 必 须 能 够 坚 持使 用 相 同长 的 时 间 。这 意 味 着 要 更 加 留 心 电 力 驱 动 电路 的 各 个 方 面 ， 包 括 从 系 统 架 构 到 每 个 电路元 件 的选 择 。
分 重要 的意 义 。
２ 两种典型 的 Ｌ Ｅ Ｄ驱动电路
２ ． １ 直 流低 压驱 动 电路
Ｌ Ｅ Ｄ是 电流驱 动器件 ， 以３ ５ ０ ｍ Ａ驱 动 １ Ｗ 白光
Ｌ Ｅ Ｄ是 动 态 电阻 非 常 小 的 Ｐ Ｎ 结 二 极 管 。给 二极 管施 加超 过 三倍 的 电压 会 导 致 电 流 量 不 受 控
Ｌ Ｅ Ｄ上的功率变化将达到 来自 ０ ％。当 Ｒ分压较大时，
在 电源 电压 在 ±１ ０ ％ 的范 围 内变 动 时 ， 虽说 能使 输
Ｌ Ｅ Ｄ的单 向导 电特性使 人一般认 为应该用直 流 驱动 ， 但是 对直 流 恒 压 和 限流 的装 置 在保 证 比较
好 的 限流特性 时 ， 自身 功耗 是很 大 的 ， 所 以使 系统 的
图 ２是 在 图 １的基 础上加 了一个 集成 稳压 元件
ＭＣ ７ ８ ０ ９ ， 使输 出端 的 电压基 本 稳定 在 ９ Ｖ， 限流 电 阻 Ｒ可用得 很 小 也 不 会 因 为 电 源 电 压 的不 稳 定 造 成
LED照明用恒流电源的实现方案
一、方案比较与选择1 电路拓扑结构方案方案一：采用反激式拓扑结构的功率因数校正电路，优点是将功率因数校正与电源变换器合二为一，可以大大减少电路的损耗，提高电路的整体效率，缺点是应用在反激式电路的有源功率因数校正控制芯片种类较少，且电路比较复杂，很难设计与单片机合适的接口电路，不容易使用单片机进行控制。
方案二：将功率因数校正电路与主控电路分开，采用Boost 型的功率因数校正电路后接电源变换器的方案，优点是电路结构简单，并不涉及单片机对功率因数校正电路的控制，只需使功率因数校正部分输出一个稳定的电压即可，缺点是会一定程度上降低设计的整体效率。
鉴于本题要求步进调压的功能，需要单片机对PWM控制芯片有一个良好而稳定的控制，故选择方案二。
2 电源变换器方案方案一：采用半桥变换电路，优点是高频变压器利用率高，传输功率大，电路效率很高，缺点是电路较复杂，且有直通危险。
方案二：采用单端反激变换电路，优点是电路结构简单，缺点是高频变压器利用率低，需要留有气隙，电路效率不高。
鉴于本题要求最大负载只有10 个1W 的LED，传输功率较小，故采用方案二，即反激式电路拓扑结构。
3 闭环反馈控制方案方案一：采用软件闭环反馈控制，即使用单片机进行各参数的采样，然后直接由单片机对PWM控制芯片进行控制，调节占空比。
优点是电路结构简单，缺点是反馈回路会受到采样精度、采样速度、单片机运算速度等因素的影响，使反馈系统变得不稳定。
方案二：采用硬件闭环反馈控制，即使用硬件电路构建反馈电路，由PWM控制芯片自身根据反馈信号调节占空比，而单片机对PWM控制芯片只是进行辅助调整。
优点是反馈速度快，调节精度高，缺点是易受外部干扰。
4 有源功率因数校正方案方案一：采用UC3854作为有源功率因数校正电路的主控芯片。
优点是功率因数校正系数可达99.5%，缺点是外围电路非常复杂且调试困难，方案二：采用MC33260作为有源功率有源功率因数校正电路的主控芯片。
大功率LED照明用恒流源设计方案
大功率LED照明用恒流驱动方案介绍一序言LED即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED一般被称为第四代照明光源或绿色光源，具有高节能、利环保、寿命长、体积小、高亮度等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域；LED灯作为一种新的照明用光源,正在逐渐得到大规模和大范围内的应用；LED照明灯自身在节能，长寿，高能效，亮度方便可调节等方面的优异特性也符合现在倡导的低碳，环保的大趋势；目前，LED照明在LED背光，LED广告灯，LED幕墙，大功率LED路灯，LED节能灯及日光灯，LED显示等领域得到广泛深入的应用；预计在未来几年内，LED灯将可能逐渐进入家庭照明，室内外照明等领域，成为一种重要的照明光源；决定LED灯的性能和寿命的核心部分是LED恒流驱动电路，LED 灯的寿命（光亮度衰减）与驱动电流的稳定性和电流纹波或杂讯息息相关，LED灯的可靠性主要取决于驱动芯片的可靠性和各种安全保护措施；麟芯电子作为专业的电源管理芯片设计者，提供一系列高压，大电流，高效率，高可靠性，高性价比的LED恒流驱动芯片；在大电流LED单片全集成恒流驱动芯片—————————————————————————1领域；麟芯电子的一系列LED驱动芯片支持市电，直流稳压电源，太阳能电池，电子变压器，交流变压器，蓄电池，车载电源等多种供电方式；输出恒流驱动LED的功率从10W~100W全系列；LED模组可以串联，并联，串并联结合等多种连接方式；电路拓朴支持降压，升压，升降压等多种结构；麟芯电子致力于开发耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的单片开关模拟电源管理类集成电路，开发出一大批耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的产品，逐步推向市场，可以应用于绝大部分供电的领域和应用。
led灯电源设计方案
led灯电源设计方案LED灯电源设计方案一、设计背景随着LED灯的广泛应用，对于LED灯电源的设计要求也越来越高。
优秀的LED灯电源设计方案能够提高LED灯的工作效率，延长使用寿命，降低能耗，满足照明需求，并且具备较高的安全性能。
二、设计原则1. 高效性：采用高效电源设计，减少能量的损耗，提高LED 灯的光电转换效率；2. 稳定性：采用稳定的电源设计，防止电压波动对LED灯工作的影响，确保其稳定长期工作；3. 保护性：采用过流、过压、过热保护设计，确保LED灯电源安全可靠；4. 环保性：采用无污染的电源设计，遵循环保原则。
三、设计方案1. 采用开关电源设计：开关电源因其高效性和稳定性被广泛应用于LED灯电源设计。
在开关电源中，通过调制开关管的导通和关断时间，可以实现高速开关，将输入电压转换为所需的输出电压，同时降低能耗；2. 采用恒流源设计：LED灯工作的关键是恒定工作电流。
采用恒流源设计能够提供恒定的电流，保证LED灯的工作效率和寿命；3. 采用电压转换器设计：将输入电压转换为适应LED灯工作的稳定电压，确保LED灯的正常工作。
同时，增加电流限制和过压保护电路，保证电压稳定，避免过压损坏LED灯；4. 采用高质量元件：选择高质量的电容、电感、压控电阻等元件，确保电源的稳定性和可靠性；5. 采用合理散热设计：合理设置散热装置，确保电源正常工作时不会过热，同时利用散热装置将产生的热量有效散发出去，避免LED灯因过热而损坏；6. 采用电源保护设计：通过设计过流保护、过压保护和过热保护等电路，确保LED灯电源的安全性。
四、总结通过采用高效、稳定、安全的电源设计方案，可以提高LED 灯的工作效率，降低能耗，延长使用寿命，满足照明需求。
在实施设计的过程中，还需注意环保要求，遵循环保原则，选择无污染的材料和元件。
同时，合理的散热设计和电源保护设计也在设计过程中必不可少。
LED路灯电源及智能调光设计方案
LED路灯电源及智能调光设计方案本文设计的LED 路灯驱动电路采用市电供电且不用电源变压器,驱动电路体积大为减少。
驱动电路实现恒流驱动的同时带有PFC 功能,符合当前绿色环保的要求；智能调光电路采用PWM 调光方式，LED 发出较纯的白光，不产生色偏。
驱动电路是由HV9931 控制的Buck —Boost —Buck 电路，直接由市电供电实现恒流驱动且带有PFC 功能；调光方式采用PWM 调光，用TLS2561 作为光强度传感器，由PIC16C62 控制产生PWM 调光信号控制HV9931 实现智能调光。
实验结果表明该电路转换效率高，功率因数高，输入电流的THD 小，白光LED 路灯光色纯正而且节能，很有市场前景而且有进一步研究的价值。
1 引言LED 被认为是绿色的第四代光源，是一种固体冷光源，具有高效、寿命长、安全环保、体积小、响应速度快等诸多优点，目前已经在城市景观装、交通信号与商业广告上广泛应用.近年来随着制造工艺的不断发展，大功率高亮度LED 性能不断提升，价格不断下降，目前达到同样的明明效果，LED 的耗电量大约是白炽灯的1 /10，荧光灯的1 /2［2]。
这些都使得其开始应用于一般照明中，而且很有发展前景，大有取代白炽灯和荧光灯这些传统光源的趋势，世博会上LED 灯的应用可以说代表着这个方向。
LED 调光可以节能,高亮度白光LED 的驱动和调光是近年来研究的热点，本文在这方面进行了些研究，并设计了一款带有功率因数校正的LED 路灯驱动和智能调光系统。
2 LED 特性、驱动要求及调光方式LED 的理论光效为300lm /W.目前实验室水平达260lm /W，市场化水平在120lm /W 以上。
高亮度LED 的一般导通电压约为3. 0 ~ 4。
3V,但其核心仍是PN 结，其伏安特性与普通二极管相同。
当加在LED 上电压小于其导通电压时，LED 上几乎没有电流通过。
但当LED 导通后，其正向电流随正向电压按指数规律变化,很小的电压波动就会引起很大的电流变化。
LED路灯智能控制系统设计方案
LED路灯智能控制系统设计方案智能LED路灯控制系统是一种基于物联网技术的路灯智能化管理系统，能够实时监测路灯的工作状态，并根据环境条件智能调节路灯的亮度，从而达到节能减排的目的。
系统设计方案如下：1.硬件设计：系统的硬件主要包括传感器、控制器、终端设备和通信模块等。
-传感器：采用光照度传感器、温度传感器和人体红外传感器等，用于实时监测路灯周围的环境条件，包括光照强度、温度和人流情况等。
-控制器：采用单片机或微处理器作为控制芯片，用于接收传感器的数据并进行处理，同时控制路灯的亮度和工作状态。
-终端设备：包括远程监控终端设备和管理终端设备，用于用户和管理人员查看和控制路灯的状态和亮度。
-通信模块：采用无线通信模块，如WiFi、蓝牙或NB-IoT等，与终端设备进行数据传输和控制指令的发送。
2.软件设计：系统的软件主要包括前端监控界面、后端数据处理和智能算法。
-前端监控界面：提供实时监控路灯状态和亮度的界面，用户可以通过终端设备查看路灯的工作情况，并对路灯进行远程控制。
-后端数据处理：接收传感器的数据，对数据进行处理和分析，生成报表和统计信息，并保存到数据库中。
-智能算法：根据传感器数据和用户的需求，采用智能算法来调节路灯的亮度。
例如，根据光照度传感器的数据，调节路灯的亮度，当光照强度较弱时，增加亮度，当光照强度较强时，减小亮度。
3.系统功能：-实时监测：通过传感器实时监测路灯的工作状态和周围环境条件，包括光照度、温度等。
-远程控制：用户可以通过终端设备远程控制路灯的开关、亮度等参数，方便管理和维护。
-灯光调节：根据传感器数据和智能算法，自动调节路灯的亮度，使其根据环境条件自适应调节，达到节能减排的目的。
-故障检测：系统能够检测路灯的故障情况，并及时报警，方便进行维修和更换。
-数据分析：系统能够对传感器数据进行分析和统计，生成报表和图表，为管理决策提供参考。
4.系统优势：-节能减排：智能控制系统能根据环境条件智能调节路灯的亮度，实现节能减排的效果。
利用恒流LED驱动器设计高效率LED照明系统
利用恒流LED驱动器设计高效率LED照明系统关键字:随着高功率LED的问世，照明产业也面临新的挑战。
LED的利用寿命及电源转换效率成为设计时的要紧考虑因素。
而为了提供以维持LED色彩与亮度的一致性，恒流可作为一个提供恒流输出的开关式转换器。
另外，省电或高效率的电源转换需求更是在LED照明应用上不可缺少的要素，而技术(Hysteretic PFM)能够大幅提升轻载或重载时的电源转换效率。
本文将探讨如何利用恒流LED驱动器设计出高效率、高稳固性的LED照明系统。
传统LED驱动器：定电压模式流经LED的电流决定了LED的亮度，电流越大，LED的亮度也会越亮。
一样而言，利用定电压或都可达到点亮LED的目的。
图1为最简单的定电压LED驱动器，流经LED的电流是由与LED串联的电阻所操纵。
例如，假设输入电压为5V，LED的顺向偏压为，则在该条件下，若是需要的LED电流为20mA，所要利用的限流电阻即为70Ω。
尽管这种方式的架构超级简单，但LED的电流会随着落在LED两头的电压而改变，若是LED顺向偏压不一致或输入电压有些许变更都会对LED的亮度产生阻碍。
除此之外，在限流电阻上的功率损耗也会造成过热及低效率的问题。
图1：定电压LED驱动器。
传统LED驱动器：恒流模式另一种经常使用的LED驱动器为如图2所示的恒流模式驱动器。
在图2中，LED的电流由线性稳压器所提供，其电流可由R1电阻设定。
与定电压模式驱动器相较，恒流模式驱动器能够操纵流经LED的电流而不受LED顺向偏压及输入电压的不同所阻碍。
但如果是输入电压与LED总顺向偏压之间的压差过大的话，仍是会在驱动器上产生过热的问题。
图2：恒流LED驱动器。
磁滞型脉冲频率调变MBI6650的磁滞型脉冲频率调变操纵方式能够在轻载应用下有效提升系统的效率。
图3为MBI6650的应用电路，图4为磁滞型脉冲频率调变方式的波型示用意。
图3中的V SEN为R SEN电阻两头的压降，MBI6650的输出电流确实是由该电压及电阻而定。
LED照明用恒流电源变换器设计报告
LED 照明用恒流电源变换器设计报告 马正，常艳芬,徐冬摘要本系统是基于反激式变压器和PWM 控制器uc3525的LED 照明用恒流电源，该系统以stm32单片机为控制核心,采用16位精度的DA 转换器DAC8811，通过单片机和按键控制给定电压量，实现了输出电流10mA 的步进控制;并采用12精度AD 转换器ADS7886，采集输出电压值和输出电流，测量精度优于2％,且通过LCD12864液晶显示。
系统采用uc3525的硬件反馈实现了题目要求的1%的电压和负载调整率，总之，本作品工作性能稳定，达到题目要求的各项技术指标. 关键词： LED 恒流源 步进 反馈一．方案论证与比较1 、PWM 控制芯片选择① 采用电流型PWM 控制芯片uc3842，该芯片具有内环电流，外环 电压特性的双回路反馈系统，可以同时检测输出电压和动态开关管电流,动态反馈速度比电压型PWM 控制器快，也可以达到理想的调整率,但该芯片需要采集开关管电流，控制复杂，易引入较大的干扰，工作不稳定，故在反馈速度要求不高时不采用。
② 采用电压型PWM 控制芯片uc3525,该芯片具有最大95%占空比输出，反馈回路简单，只采集输出电压，应用方便，结合外围PI 调节器，可以很好的满足题目的调整率求,故选用此芯片。
2 、PFC 方案选择① 采用TI 平均电流型PFC 芯片UCC28019，该芯片应用成熟，电路简单，不需要采集开关管电流,适合应用在boost 结构,电流连续的工作状态,不适合工作在反激式变换器中，因为反激式变化器的输入电流是不连续的.故不采用此芯片。
② 采用临界导通模式的PFC 芯片UCC28051，该芯片工作在临界导通模式，电感电流不连续，工作频率不固定，需要检测开关管电流和电感电流，当电感电流达到输入电压采样的正弦半波的峰值时开关管关闭，当电感电流为零时,开关管重新导通，适合应用在反激式变换器中，故选用次芯片。
二．电路设计及参数计算1. 主回路器件的选择与参数计算 1。
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1前言L E D路灯先要根据路况确定其总体指标，包括：供电方式<太阳能、市电）；总瓦数；重量；杆高；杆距等等。
这些指标确定以后再进行结构和供电设计。
其中结构设计基本上是散热设计<从略）。
本文从供电和控制器方面对总体设计进行探讨。
2L E D的电特性(1>L E D是一个很热的二极管因为输入L E D的电功率70％都变成热能，所以L E D很热，必须考虑L E D的温度特性。
L E D具有负温度系数-2m V/℃，当通过L E D的电流增加，其温度升高时，伏安特性向左移动，如图1所示。
(2>采用恒压电源会加大光亮度衰减随着L E D温度升高，如果电源电压恒定，电流就会加大<见图1）。
例如，常温下电压为3.3V时，电流20m A；当温度上升到85℃时，电流高达35m A-37m A，而亮度饱和并不增加。
假如增加电流将使温升更高，其结果导致光亮度衰减更加严重。
如果采用恒流电源供电，即使温度升高，电流不变，不会造成恶性循环。
3两种L E D (1>单颗式单颗式是指L E D芯片按大功率设计而成。
目前常用的L E D芯片功率是1W或3W。
对于几十W和上百W的路灯就需要几十颗到上百颗L E D。
单颗式的缺点是连接复杂。
其优点是发热分散，易于散热；二次配光可以采用小透镜，容易加工和安装；连接灵活，可以连接成各种串并结构，易于和恒流源配合(2>集成式集成的单颗L E D功率可达到几W到几十W。
该种结构的优点是连接简单。
其缺点是：发热集中，不易散热，必须采用热管散热；发光效率也不如单颗式高；连接不够灵活。
由以上分析可知，路灯还是尽量采用单颗式L E D。
4L E D连接架构(1>L E D串联个数不能超过10个由于L E D的亮度正比于其正向电流，为了使流过各L E D的亮度一致，要求各个L E D 串联连接。
一般来说串联个数不能超过10个，因为超过10个以后，输出电压就会超过36V 的安全电压。
按照欧盟IEC61347-2-13(5/2006>标准对采用直流或交流供电的L E D模块的要求，需要在最大安全特低电压(S E LV>下工作，输出电压≤25V rm s (35.3 V d c>；在不同故障条件下可“恰当”/安全的工作；故障时不冒烟或易燃。
(2>L E D的串并联假如两串L E D并联，即使采用恒流电源供电，若其中一串的一个L E D开路，所有电流都会流入另一串，电流将加大一倍，很快就会损坏。
该串所有L E D都会因大电流而损坏。
更多的L E D串并联可以使损坏减轻，但不能彻底解决，而且还要求恒流源电流加大。
L E D串并联时必须加保护。
在每一颗L E D上并联一个稳压管，以保证L E D的可靠工作。
如图3所示。
(3>各种架构的比较L E D不同连接方式的优缺点列于表1。
(4>如何确定L E D串并联的数量对于交流供电的L E D路灯，因为输入电压没有什么限制，因而串并联数量有较大的自由度。
对于太阳能L E D路灯，因为输入电压是由蓄电池决定的，而蓄电池的电压是12的整数倍(12V：10.7V-14.7V；24V：21.4V-29.4V>，所以在决定几串几并的时候必须考虑输出电压，不要落在输入电压的范围内，因该电压不稳定。
假如落在输入电压的范围内，就必须采用升降压型恒流源，不过这种恒流模块的效率比较低，价格也比较高，应当尽可能避免5太阳能路灯用蓄电池(1>蓄电池的选择普通汽车铅蓄电池寿命太短，应当采用胶体电池，其寿命长一倍，比功率大20％，或者采用卷绕铅蓄电池。
卷绕式和普通铅蓄电池的比较列于表2。
蓄电池的电压越高越好，蓄电池电压越高，电流越小，效率越高。
功率小于10W的草坪灯、庭院灯，可以用6V、12V的蓄电池；大于10W以上，尽可能采用24V；特别高功率<60W以上），建议采用36V的蓄电池。
(2>要特别注意导线的压降之所以需要特别注意导线的压降，是由于大多数情况蓄电池放在下面，或埋入地下；功率越大、灯杆越高，引线越长，电流越大，压降也就越大；压降过大会超过恒流模块的最低工作电压，而无法工作甚至烧毁。
因而，功率越大时就应该采用电压越高的蓄电池，以减小电流，当然也应该采用足够粗的引线。
(3>各种应用场合①太阳能庭院灯：12V。
②太阳能路灯：24V。
③汽车L E D车灯：12V，24V，48V。
④电动自行车L E D车灯：24V，36V。
⑤一组共用A C/DC恒压开关电源供给几组恒流源。
6恒流驱动源的类型和应用(1>按照输入输出电压关系分类①升压型恒流驱动：电容式<电荷泵）升压型，电感式升压型；②降压型恒流驱动：电感式降压型；③升降压型恒流驱动：电荷泵升降压型；电感式升降压型：a.单电感式；b. 双电感式。
(2>如何选择升压还是降压型恒流源一般来说，完全由实际情况决定。
太阳能电池板供电时，通常其输出电压较低<12V 或24V），需要采用升压型的恒流源；如果由交流市电供电，建议采用比较高的输出电压(36V>，以提高效率，故采用降压型恒流源。
原则上来说降压型恒流源的效率要比升压型高。
不论升压型还是降压型，其效率主要取决于升压和/或降压的比值，比值越高，效率越低。
要尽可能使得输入电压接近于输出电压。
但输出电压落在输入电压范围内时就要采用升降压型。
(3>恒流模块能驱动多大功率L E D恒流模块的驱动能力和芯片的电特性有关(Im a x，R d son,…>。
当芯片选定后也和外电路有关，降压型效率比升压型效率高。
在电路选定以后，就和输入输出电压比有关，升降压比值越高效率越低。
需要耗散功率=Po(1-η>。
能够耗散多大功率首先取决于芯片的散热能力。
对同一个芯片来说，取决于其封装的外壳，QF N封装就要比TS S OP封装散热能力高很多<热阻小很多）。
同样的芯片外壳也取决于其是否有外加散热器，外加散热器以后，驱动模块的散热能力可以提高。
散热能力还取决于和外界空气的热交换能力，铝壳灌封>裸板>铝壳不灌封>塑料壳灌封>塑料壳不灌封。
(4>驱动功率举例假设要求驱动30W的L E D组件，10串3并1W或10串3W，一般的恒流模块大约只能散热 1.5W。
这就要求效率高达95%。
假若工作在升压方式，这就要求升压比小于1.38，也就是要求输入电压为24V。
如果输入电压为12V，其升压比就高达 2.75，效率只有90%。
耗散功率高达3W。
因此，就必须外加散热器。
实际上假如是12V蓄电池供电，其最低电压只有10V，其升压比就高达3.3，效率只有88%，即使加散热器也无法实现。
7恒流驱动模块实例(1>怎样实现恒流驱动用小阻值的采样电阻对L E D的电流进行采样，再通过反馈形成闭路调节，见图4。
(2>电感升压型S L M2841<输出5瓦）电感升压型S LM2841最大输出350m A，可以驱动一串5个1W的L E D。
可用于太阳能庭院灯的恒流驱动，也可用于5x1W的M R16射灯。
原理电路如图5所示。
(3>S LM2861降压型大功率L E D驱动器该驱动器输出电流高达 1.5A,可驱动6串4并，一共24个1W L E D<总共24W）。
特小S OT23-5封装和S OT-89封装，效率高达95%以上。
原理电路见图6。
(4>大功率升压型S LM2842S 大功率升压型S LM2842S驱动器输入电压6V-29V，输出功率30W(10x3W>。
可用于太阳能路灯，能够实现PW M调光。
其原理电路见图7。
①升压型恒流源S LM2842S的恒流特性S LM2842S的恒流特性如图8所示。
由图可见，输入电压在7.5V-28V范围内变化时输出电流不变。
②S LM2842S模块的散热S LM2842S模块的散热性能如图9所示。
由图可知，QF N的散热性能比TS S OP 的散热性能好，加散热器的散热性能比没有散热器的散热性能好。
(5>大功率降压型S LM2842J的实际电路大功率降压型S LM2842J驱动器电路如图10所示。
该驱动器输入电压36V，输出功率：可达60W(2x10x3W>，最高效率：可达98%，可实现P WM调光。
①降压型恒流板S LM2842J的恒流特性S LM2842J的恒流特性如图11(a>所示。
由图可知，当输入电压从36V降低到6V时，输出电流不变。
其效率曲线如图11(b>所示，当输入和输出电压之差减小，效率增高，最高可达98% ②降压模式的特点a. 在降压比较小，工作频率较低时，可以得到接近98%的效率。
b. S LM2842J可以用来驱动60W的L E D，例如两串并联，每串10个3W。
c. 要求输入为恒压36V，而输出为33V。
d. 降压比为1.16，工作频率为150kHz时，效率可达98%，芯片表面温度在不加散热器时可低于52℃。
(6>升降压型恒流模块升降压型恒流模块的输入电压8V-25V；输出电流<1A；输出功率12W；最高效率88%。
其电路原理图如图12所示。
8可调光节能型控制器(1>智能型可调光太阳能L E D路灯的构成智能型可调光太阳能L E D路灯由太阳能电池板，PWM可调光控制器，P WM调光恒流模块，L E D灯具和蓄电池等组成，如图13所示。
(2>智能型PWM可调光节能效益利用智能型PWM可调光控制，可以减小太阳能电池板面积达40%以上。
节能曲线如图14所示。
(3>L E D调光中的一些误区①控制器输出电流减半，并不会把L E D输出亮度减半。
因为L E D的电源是恒流电源也就是输出恒功率电源，如果把输入电流减半，只能使其无法正常工作，而无法将亮度减半。
②用控制器输出控制信号调节L E D的电流。
改变L E D电流的确可以改变L E D亮度，但同时也改变了L E D的输出光谱和色温。
改变L E D电流有可能改变其输出电压<降低），有可能会使本来应当采用升压源的，反而变成需要降压，从而使得原来的升压恒流模块无法工作。
<如果原来就用降压模块的就没有这个问题。
）③要调节L E D的亮度，必须以PW M信号来调节L E D的工作，这时候，L E D工作于快速开关状态。
当导通时就是满电流工作，不会改变其色谱，也不会使其由升压变为降压。
9交流市电供电L E D路灯(交流输入，直流输出>(1>交流电的主要优缺点①在大多数情况下交流电随处可得，路灯例外。
②交流电源都必须整流以后供直流的L E D使用。
③整流器的效率低，普通开关电源的效率通常只有85%。