基于UC3842的LED节能灯驱动电源设计

目录

摘要 (4)

Abstract (5)

1引言 (6)

2概述 (6)

2.1 LED的发明 (6)

2.2 LED工作原理 (7)

2.2.1、LED发光机理 (7)

2.2.2、LED发光效率 (7)

2.2.3、LED电气特性 (7)

2.2.4、LED光学特性 (7)

2.2.5、LED热学特性 (8)

2.2.6、LED寿命 (8)

3 LED照明应用的国内外现状 (8)

3.1国内外发展现状： (8)

3.2全球LED产业现状与发展趋势 (9)

3.3国内外LED产业发展现状与态势呈现出的特点 (10)

4 LED的驱动方式简介及特点 (12)

4.1 阻容降压式原理及电路 (12)

4.1.1 电路原理 (12)

4.1.2 设计原则 (13)

4.1.3设计举例 (13)

4.2 开关式 (13)

4.2.1、开关式稳压电源的基本工作原理 (13)

4.2.2、开关式稳压电源的原理电路 (14)

4.2.3开关电源的种类 (15)

4.3 PFC电路原理 (19)

4.3.1 PFC的定义 (19)

4.3.2 PFC 的分类 (20)

4.3.3 PFC主电路原理图 (20)

5 高效率恒流PWM开关电源 (21)

5.1 UC3842的主要性能特点 (21)

5．2 UC3842工作原理 (22)

5.3 PWM (22)

5.3.1 DC/DC转换器 (23)

5.3.2 电流型PWM (23)

5.4.1 启动电路 (25)

5.4.3 反馈电路 (26)

5.4.4 整流滤波电路 (27)

5.4.5 并联整流二极管减小尖峰电压 (27)

6 总结 (28)

主要参考文献 (29)

致谢 (31)

摘要

本文概述了LED的发明、工作原理、LED照明应用的国内外现状，对LED的三种驱动方式：阻容降压式驱动、恒压、恒流式开关驱动进行了较详细的讨论，并且用UC3842设计了一款LED高效率恒流PWM开关电源, UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，UC3842是开关电源用电流控制方式的脉宽调制集成电路。该集成电路主要特点有内含欠电压锁定电路，低起动电流，稳定的内部基准电压源，大电流推挽输出，工作频率可到 500kHz。本设计采用UC3842设计一款PWM开关电源，该电源同时具有恒压﹑横流驱动的特点。效率可达80%以上，非常适合LED照明应用，充分发挥LED的发光效率高，寿命长等特点。

关键字：效率开关 PFC PWM 驱动

Abstract

This paper summarizes the principle of invention, LED lighting, LED to the application situation at home and abroad, the three drivers LED resistance and capacitance step-down type: driver, constant pressure, flow switch drive discussed in detail, and the design of a UC3842 LED efficiency constant-current PWM switch power, using fixed frequency UC3842 pulse width modulation patterns, controllable consists of eight feet, LED by current UC3842 is switch power control PWM integrated circuits. The main features are embedded integrated circuits, low voltage circuit owe the lock, stable internal starting current, voltage source current benchmark push-pull output, working frequency to 500kHz. This design UC3842 a PWM switch power, the power and the constant pressure, transverse drive features. Efficiency can reach more than 80%, very suitable for LED lighting applications, full of leds luminous efficiency, long life, etc.

Key words: efficiency switch PFC PWM drive

1引言

LED 这几年发展较快，在大功率照明市场使用LED 越来越变为可能，虽说还不是特别成熟，最少是广众关心的话题之一，照明未来被LED 光源取代将无可置疑。受世界经济影响，都在寻找未来的新的经济增长点，投资LED 方面的资金，会越来越多，加速LED 进程是必然的。LED由于环保，寿命长，光电效率高等众多优点，近年来在各行业得以快速发展，LED的驱动电源也成了关注的热点，理论上LED的使用寿命在10万小时以上，但在实际应用过程中，由于驱动电源的设计及驱动方式选择不当，使LED极易损坏，随着LED应用的日益广泛，LED驱动电源的性能将越来越适合LED的要求。

本文主要概述LED的驱动方式简介及特点，用UC3842设计一款LED驱动电源及对其进行分析。

2概述

2.1 LED的发明

发明LED的是Nick Holcnyak JR, LED的学理名称是正式发光二极体，是一种半导体固体发光器件，固体半导体芯片作为发光材料，透过环氧树脂封装，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，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，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。近年来，世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛.

在业界有人称LED光源为长寿灯，意为永不熄灭的灯。由于LED体积小、响应快、寿命长，LED灯具抗震动性好且小，可以提高汽车有限空间的利用率，尤其是在节能问题上，LED成为前照灯新光源的不二之选。目前石油价格飞速上涨，当我们在前照灯上使用普通灯泡时，每个所需的功率为55-60瓦，而使用LED后可能只要3-5瓦，这样就节省了许多能源和消耗。而LED灯具造型的多变不仅为前照灯的设计提供了更大的设计空间和自由度，甚至会导致汽车造型的变革，也就是可能会更具流线型、更新颖时尚。火热的LED议题成为举世焦点，那麼最早发明LED的人又是谁呢？很多人也许还不知道，在1962年发明LED的Nick Holonyak Jr.，他当时只是美国大厂通用电气公司(General Electric Company，GE，又称为奇异)的一名普通研究人员，打造出了第一颗红光LED，而且他还认为未来能够发出其他波长的光，意味着LED将有很多种不同的顏色光，未来白炙灯一定会被LED取代掉[]1。