一种具有模拟及数字调光的LED驱动电路设计

发布时间：2017-10-15 15:46

  本文关键词：一种具有模拟及数字调光的LED驱动电路设计

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【摘要】：随着全球对发展低碳经济取得的共识,LED照明凭借其耗电量低、亮度高、使用寿命长、体积小、抗震性能好、绿色环保、多色发光、用途广泛等优点,市场前景不断升温。近年来,LED照明产品越来越多地走进我们的日常生活中,从室内外装饰用灯、到生产生活用的照明灯,再到市政灯光工程,无处不见LED灯的大量使用,LED灯无可比拟的将成为世界未来的主流光源。作为LED照明光源的关键组件——LED驱动电路,在灯具中的作用好比是人的心脏一样重要,驱动电源的品质直接决定着LED产品的可靠性与市场开发。本论文对分段线性LED驱动电路架构、调光控制方式、驱动电路子模块设计等关键模块进行分析研究。设计了一款具有模拟及数字调光的LED驱动电路,支持模拟调光和数字调光分开工作,也可以在复杂环境条件下进行简单同步的工作,可以根据实际场合及需求灵活选择合适的调光模式。在高亮度或需要精确调节亮度的场合时,选择数字调光,脉冲波形可以实现控制精度达到0.01%,在精度要求不是很高或严格控制噪音的场合采用模拟调光,方便快捷,实现高功率因数、高效率、高可靠性。最后对电路整体进行仿真,同时验证了芯片的各个保护功能和调光功能。本论文做了以下几个方面的工作:1、对LED驱动电路的基本原理和驱动方式进行分析,对分段线性恒流LED驱动芯片基本原理进行分析。2、对不同调光模式进行分析,比较模拟调光、PWM调光各自的优点和缺点。提出并设计了一种具有模拟及数字调光的LED驱动电路。3、对外围电路系统进行整体设计,包括基本参数的计算、分析,利用Altium Designer对PCB布线布局。最后,基于BCD 0.8μm的工艺,在Cadence Spectre仿真环境下进行了验证,仿真结果验证了电路设计的正确性。4、实际电路搭建及电路的测试分析。在完成了实际电路的设计和搭建后,对电路进行测试,可实现模拟及数字调光。
【关键词】：LED驱动 模拟调光 数字调光
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN312.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题的研究背景和意义10-11
• 1.2 LED的发展历程、现状及趋势11-16
• 1.2.1 LED发展历程11-12
• 1.2.2 LED的发展现状及趋势12-16
• 1.3 本论文的结构安排16-17
• 第二章 LED驱动器原理分析17-33
• 2.1 LED基本结构及特性17-22
• 2.1.1 LED基本结构17-18
• 2.1.2 LED光学特性18-20
• 2.1.3 LED电学特性20-21
• 2.1.4 LED热学特性21-22
• 2.2 LED的基本驱动方式22-27
• 2.2.1 电荷泵驱动22-23
• 2.2.2 开关电源型驱动23-27
• 2.2.3 线性恒流驱动27
• 2.3 LED常用调光方案27-30
• 2.3.1 模拟调光28-29
• 2.3.2 数字调光29-30
• 2.4 本设计方案架构30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 芯片电路子模块的设计与仿真33-58
• 3.1 电源模块设计33-34
• 3.2 带隙基准模块34-42
• 3.2.1 带隙基准的电路设计与仿真39-42
• 3.3 基准电流模块42-44
• 3.3.1 基准电流产生原理42
• 3.3.2 基准电流电路的设计42-44
• 3.4 PWM调光模块44-50
• 3.5 模拟调光模块50-54
• 3.6 LDMOS驱动模块54-57
• 3.6.1 LDMOS驱动模块电路的设计54-55
• 3.6.2 LDMOS驱动运算放大器的仿真55-57
• 3.7 本章小结57-58
• 第四章 LED驱动电路整体仿真58-66
• 4.1 整体电路中PWM数字调光的仿真59-61
• 4.2 整体电路中模拟调光的仿真61-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第五章 实验与分析66-71
• 5.1 实际电路的搭建66-70
• 5.1.1 PCB版图的绘制66-67
• 5.1.2 线路连接67
• 5.1.3 应用测试调试67-69
• 5.1.4 调光功能的实现69-70
• 5.2 本章小结70-71
• 第六章 结论71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-76
• 攻读硕士学位期间取得的成果76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 江金光;谭高建;张泽宇;周细凤;;A novel dimmable LED driver with soft-start and UVLO circuits[J];Journal of Semiconductors;2015年02期

2 陆世鸣;刘磊;俞安琪;;照明产品的频闪分析及对功能性照明的影响[J];灯与照明;2014年04期

3 屠莉敏;何颖;易峰;;一种高电源抑制比的带隙基准电压源的设计[J];电子与封装;2014年11期

4 王莹;;LED照明开始起飞——LED照明市场概览[J];电子产品世界;2012年06期

5 张兴科;刘德志;;LED照明技术及其发展前景[J];中国高新技术企业;2012年14期

6 郑永义;张磊;;量相频移脉宽调制(F-PWM)调光[J];上海节能;2012年03期

7 王先日;林国庆;;发光二极管调光技术介绍[J];电工电气;2011年10期

8 沙占友;马洪涛;;LED照明灯调光电路的特点及实现方案[J];电源技术应用;2011年03期

9 刘磊;杨道国;张国旗;游志;;不同结温下大功率LED封装模组的性能分析[J];桂林电子科技大学学报;2011年01期

10 杨媛;宋征华;高勇;;全集成的可调光白光LED驱动芯片的设计[J];西安理工大学学报;2010年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 张建刚;分段线性LED驱动电路的设计[D];电子科技大学;2015年

2 李蜀一;采用IGBT逆变焊接电源模块的设计[D];电子科技大学;2015年

3 杨巍巍;LED调光驱动电源的研究与设计[D];陕西科技大学;2014年

4 凌玮杰;LED照明驱动电源研究与实现[D];南京理工大学;2014年

5 代峗;具有温度补偿的功率LED驱动设计[D];电子科技大学;2013年

6 张昊程;LED调光方案及其驱动器设计[D];西安电子科技大学;2012年

7 刘大恺;军用车载LED照明光源的研究与设计[D];吉林大学;2010年

8 李环平;LED驱动电源的研究与设计[D];华南理工大学;2010年

9 瞿美霞;CMOS带隙基准源的研究与实现[D];合肥工业大学;2007年

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本文编号：1037989