LED驱动电路应用技术/电力电子技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁奇峰，廖鸿飞，吴俊强 编

图书标签:

• LED驱动
• LED照明
• 电力电子
• 电路设计
• 电源技术
• 开关电源
• 照明工程
• 电子技术
• 应用技术
• 驱动电路

出版社： 广东高等教育出版社

ISBN：9787536153691

版次：1

商品编码：12070980

包装：平装

丛书名： 电力电子技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：204

正文语种：中文

内容简介

　　《LED驱动电路应用技术》结合LED在普通照明及公共照明方面的应用情况，重点介绍了4种不同类型的LED驱动电源电路的分析与设计。全书共分五个模块，模块一：LED应用市场分析及性能参数；模块二：非隔离的LED驱动电路；模块三：隔离的LED驱动电路；模块四：带功率因数校正的LED驱动电路；模块五：LED路灯电源。除模块一外，其他模块都遵循“教、学、做”一体化的编写思路，每个模块包括项目中相关知识的介绍、控制芯片及外围电路的介绍、整体电路的分析及部分参数的设计、PCB板布局注意事项、实验波形的分析、小结和思考与练习等内容。
　　《LED驱动电路应用技术/电力电子技术丛书》结构合理、层次分明，内容全面、实用。《LED驱动电路应用技术/电力电子技术丛书》可作为高等学校电力电子技术专业及相关专业的教材和参考书，也可作为从事LED驱动电源研究开发的工程技术人员与维修人员的参考用书。

目录

模块一 LED应用市场分析及性能参数
项目一 LED应用市场分析
任务1 LED应用市场分析
任务2 LED在照明节电领域的地位
小结
思考与练习
项目二 LED的基本知识
任务1 LED的发光原理及其基本特性
任务2 LED的分类及测试
任务3 LED使用注意事项
小结
思考与练习

模块二 非隔离的LED驱动电路
项目一 非隔离降压LED驱动电路
任务1 降压式变换器分析
任务2 控制芯片DU8618介绍
任务3 DU8618控制的LED驱动电路分析与设计
小结
思考与练习
项目二 带调光的非隔离LED驱动电路
任务1 升-降压式变换器分析
任务2 控制芯片HUF604介绍
任务3 HUF604控制的LED驱动电路分析与调光设计
小结
思考与练习
项目三 无电解电容非隔离LED驱动电路
任务1 控制芯片DL18623介绍
任务2 DU8623控制的LED驱动电路分析与设计
小结
思考与练习

模块三 隔离的LED驱动电路
项目一 NCP1Ol4控制的LED驱动电路
任务1 反激式变换器分析
任务2 控制芯片NCP1014介绍
任务3 NCP1014控制的LED驱动电路分析与设计
拓展任务 原边控制的LED驱动电路
小结
思考与练习
项目二 TNY279控制的LED驱动电路
任务1 控制芯片TNY273-280介绍
任务2 TinySwitch-III控制器功能和典型波形分析
任务3 TNY279控制的LED驱动电路分析与设计
拓展任务 PCB板布局注意事项
小结
思考与练习
项目三 数字PWM芯片iW3620控制的LED驱动电路
任务1 数字PWM芯片iW3620介绍
任务2 iW3620工作原理和典型电路分析
任务3 iW3620控制的LED驱动电路分析与设计
小结
思考与练习

模块四 带功率因数校正的LED驱动电路
项目一 带填谷式无源PFCLED驱动电路
任务1 PFC的基本概念及填谷式无源PFC介绍
任务2 控制芯片MT7801介绍
任务3 带填谷式无源PFCLED驱动电路分析与设计
小结
思考与练习
项目二 带有源功率因数校正的LED驱动电路
任务1 有源功率因数校正的介绍
任务2 临界模式的PFC控制芯片L6562的介绍
任务3 带有源PFCLED驱动电路的分析与设计
拓展任务 有源PFC方法比较和测试
小结
思考与练习

模块五 LED路灯电源
项目一 普通LED路灯电源
任务1 半桥变换器的分析
任务2 控制芯片PLC810PG介绍
任务3 LED路灯电源的分析与设计
拓展任务 PCB板布局分析
小结
思考与练习
项目二 太阳能LED路灯电源
任务1 太阳能LED路灯系统及能流模型与工作状态分析
任务2 太阳能LED路灯系统主要部件分析
任务3 独立光伏LED照明系统分析
拓展任务 太阳能跟踪控制分析
小结
思考与练习
参考文献

《电力电子变换器设计与性能优化》 第一章 引言 现代电力电子技术已成为推动社会进步和可持续发展的核心驱动力之一，其应用领域几乎涵盖了国民经济的每一个角落。从家用电器到工业生产，从新能源发电到电动汽车，电力电子变换器无处不在，扮演着能量转换、控制和调理的关键角色。本书旨在深入探讨电力电子变换器的设计原理、关键技术和性能优化策略，为读者提供一个系统、全面的技术视角。 电力电子变换器是实现电能高效、精确转换和控制的基础。随着科技的飞速发展，对电力电子变换器的要求也日益提高，例如更高的功率密度、更高的效率、更低的电磁干扰、更强的可靠性和更低的成本。这些挑战驱动着变换器拓扑结构、开关器件、控制策略以及电路设计等方面的不断创新。 本书的内容涵盖了从基础理论到高级应用的广泛主题。我们将首先介绍电力电子变换器的基本概念和分类，为后续深入探讨奠定基础。随后，将详细阐述几种典型且广泛应用的变换器拓扑，包括DC-DC变换器（如Buck, Boost, Buck-Boost, Cuk, SEPIC, Flyback, Forward, Half-Bridge, Full-Bridge等），DC-AC变换器（如单相和三相逆变器），以及AC-DC变换器（如整流器）。对于每种拓扑，我们将深入分析其工作原理、稳态特性、动态响应以及在不同应用场景下的优缺点。 在设计层面，本书将重点关注如何根据实际应用需求选择合适的变换器拓扑，以及如何进行关键元器件（如功率开关器件、电感、电容、变压器等）的选择和设计。功率开关器件是电力电子变换器的“心脏”，其选择直接影响到变换器的效率、功率密度和可靠性。我们将讨论不同类型功率开关器件（如MOSFET, IGBT, SiC, GaN等）的特性、选型依据和应用考量。电感和电容作为能量存储和滤波元件，其设计也是变换器性能的关键。我们将探讨电感设计中的磁芯材料、绕组设计以及电容的ESR、ESL等参数对变换器性能的影响。 性能优化是电力电子变换器设计中的核心环节。本书将深入探讨提高变换器效率、降低损耗的多种途径。这包括但不限于：优化开关器件的驱动和关断过程、降低导通损耗和开关损耗、改进电感和变压器的设计以减小铁损和铜损、以及采用软开关技术（如ZVS, ZCS）来大幅降低开关损耗。此外，我们还将讨论电磁干扰（EMI）的产生机理和抑制方法，包括传导干扰和辐射干扰的滤波设计，以及屏蔽和布局优化等技术。 控制策略的先进性对变换器性能的发挥至关重要。本书将详细介绍各种控制方法，包括传统的电压模式控制、电流模式控制，以及更高级的脉冲宽度调制（PWM）技术。我们将深入分析各种控制方法的特点、优缺点及其在不同变换器拓扑中的应用。同时，我们将探讨数字控制在现代电力电子系统中的应用，包括数字信号处理器（DSP）和微控制器（MCU）在实现复杂控制算法、提高控制精度和灵活性方面的优势。 随着新能源技术的快速发展，对并网逆变器和储能系统的需求日益增长。本书将专门辟出章节，介绍并网逆变器的设计和控制，重点关注功率质量、电网适应性、以及与电网的同步控制。对于储能系统，我们将讨论电池管理系统（BMS）与电力电子变换器的集成，以及能量管理策略的设计。 此外，本书还将涉及电力电子变换器在特定领域的应用，如电机驱动、开关电源（SMPS）、不间断电源（UPS）、以及电动汽车充电系统等。这些应用场景对变换器的性能有着独特的挑战和要求，我们将针对性地分析其设计要点和关键技术。 最后，本书将简要介绍电力电子器件和变换器测试与仿真方法。通过仿真工具（如PSIM, MATLAB/Simulink, PSpice等）进行电路仿真，可以有效预测变换器性能，优化设计方案，并减少实际样机的开发成本和周期。同时，对变换器进行准确的测试和评估，是验证设计是否满足要求并进行进一步优化的重要步骤。 本书的目标读者是从事电力电子产品研发、设计、教学和研究的工程师、技术人员和学生。我们希望通过本书，读者能够系统地掌握电力电子变换器的核心知识，提升其在变换器设计、性能优化和实际应用方面的能力，从而为推动电力电子技术的发展做出贡献。 第二章 电力电子变换器的基本概念与分类 电力电子变换器是利用电力电子器件（如二极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等）来改变电能的性质（如电压、电流、频率、波形等）的装置。它们是实现电能高效、精确转换和控制的基础，广泛应用于各种电气和电子系统中。 2.1 电力电子变换器的基本组成 一个典型的电力电子变换器通常由以下几个基本部分组成： 功率开关器件 (Power Switching Devices): 这是变换器的核心，负责控制电流的通断，从而实现能量的转换和控制。常见的功率开关器件包括二极管、晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、碳化硅（SiC）器件和氮化镓（GaN）器件等。这些器件的选择取决于工作电压、电流、开关频率、效率和成本等要求。 无源元件 (Passive Components): 主要包括电感（Inductor）和电容（Capacitor），它们用于能量的存储、滤波和频率选择。电感器用于存储磁场能量，常用于电流整形和储能；电容器用于存储电场能量，常用于电压滤波和缓冲。 控制电路 (Control Circuit): 负责产生驱动信号，控制功率开关器件的开关时序，从而实现变换器的功能。控制电路可以是模拟电路，也可以是数字电路（如微控制器MCU、数字信号处理器DSP等）。控制策略（如PWM, PFM等）决定了变换器的输出特性。 保护电路 (Protection Circuit): 用于保护变换器及其连接的负载和电源免受过载、过压、短路等故障的影响。常见的保护措施包括过流保护、过压保护、过温保护等。 2.2 电力电子变换器的分类 根据输入和输出电能的类型，电力电子变换器可以分为以下几大类： 2.2.1 DC-DC 变换器 (DC-DC Converters): 输入为直流电，输出也为直流电，但输出电压的幅值可以升高（升压）、降低（降压）或升降压。这类变换器是电源管理中最基本也是最重要的一类。 降压变换器 (Buck Converter): 输出电压低于输入电压。 升压变换器 (Boost Converter): 输出电压高于输入电压。 升降压变换器 (Buck-Boost Converter): 输出电压可以是输入电压的升压或降压，但输出电压极性与输入电压相反。 反激变换器 (Flyback Converter): 具有隔离功能，可实现升压、降压或反压。 正激变换器 (Forward Converter): 具有隔离功能，效率较高，常用于中等功率应用。 半桥变换器 (Half-Bridge Converter): 具有隔离功能，常用于中高功率应用。 全桥变换器 (Full-Bridge Converter): 具有隔离功能，效率更高，功率范围更广。 Cuk 变换器 (Cuk Converter): 具有隔离功能，输入电流和输出电流连续。 SEPIC 变换器 (Single-Ended Primary-Inductor Converter): 具有隔离功能，输入电流连续。 2.2.2 DC-AC 变换器 (DC-AC Converters) / 逆变器 (Inverters): 输入为直流电，输出为交流电。这类变换器是连接直流电源（如电池、太阳能电池板）与交流负载（如电网、家用电器）的关键。 单相逆变器 (Single-Phase Inverters): 输出单相交流电。 三相逆变器 (Three-Phase Inverters): 输出三相交流电，广泛应用于电机驱动和电网连接。 多电平逆变器 (Multi-Level Inverters): 通过增加中间电压等级，减小了单级器件承受的电压，提高了输出波形的质量，广泛应用于高压大功率场合。 2.2.3 AC-DC 变换器 (AC-DC Converters) / 整流器 (Rectifiers): 输入为交流电，输出为直流电。这类变换器是将交流电源转换为直流电源，是各种电子设备和直流负载的常见供电方式。 半波整流器 (Half-Wave Rectifiers): 只利用交流电的半个周期。 全波整流器 (Full-Wave Rectifiers): 利用交流电的两个半周期。 桥式整流器 (Bridge Rectifiers): 包括半波桥式和全波桥式。 可控整流器 (Controlled Rectifiers): 利用可控开关器件（如晶闸管、IGBT）来控制输出直流电压的大小和极性。 有源功率因数校正 (Active Power Factor Correction, APFC) 整流器: 旨在提高输入电流的功率因数，减小对电网的谐波污染。 2.2.4 AC-AC 变换器 (AC-AC Converters): 输入为交流电，输出也为交流电，但输出电压、频率或相数可以改变。 交流调压器 (AC Voltage Regulators): 改变输出交流电压的幅值，频率不变。 频率变换器 (Frequency Converters): 改变输出交流电的频率，电压幅值可以不变或变化。 交-交变换器 (Cycloconverters): 直接将固定频率、固定幅值的交流电转换为变频、变压的交流电，常用于大型电机驱动。 2.3 电力电子变换器的基本工作原理 电力电子变换器的工作原理主要依赖于功率开关器件的快速开关动作。通过精确控制功率开关器件的导通和关断时序，可以实现能量的储存和释放，从而达到改变电能特性的目的。 开关器件的导通与关断: 当功率开关器件导通时，它允许电流通过，连接能量源与负载或能量存储元件。当器件关断时，它阻断电流，断开连接。 能量的存储与释放: 在变换器的工作过程中，电感和电容起着能量存储和释放的关键作用。例如，在Buck变换器中，当开关导通时，能量存储在电感中；当开关关断时，电感释放能量，通过续流二极管供给负载。 输出波形的形成: 通过调整功率开关器件的导通时间（如PWM控制），可以控制能量传递的“份额”，从而调节输出电压或电流的平均值，甚至合成所需的交流波形。 2.4 电力电子变换器的重要性与应用领域 电力电子变换器是现代社会不可或缺的一部分，其应用领域极为广泛： 消费电子: 手机充电器、电脑电源、电视机电源等。 工业自动化: 电机驱动、机器人控制、焊接设备、感应加热等。 新能源: 太阳能光伏逆变器、风力发电变流器、电动汽车充电桩、电池储能系统等。 交通运输: 电动汽车、混合动力汽车的动力系统、轨道交通牵引系统。 通信与信息技术: 数据中心电源、基站电源。 医疗设备: 医疗成像设备电源、生命支持设备电源。 航空航航天: 飞机电源系统、卫星电源系统。 随着对能源效率、环境保护和可持续发展的日益重视，电力电子变换器的研究和应用将更加深入和广泛。本书后续章节将对其中几种重要变换器的设计与优化进行详细阐述。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本好的技术书籍，应该能够点燃读者的学习热情，激发创新的灵感。我希望这本书在介绍LED驱动技术的同时，也能透露出一些行业发展的趋势和前沿的技术动态。比如，新能源汽车的LED照明、智能家居中的调光调色技术、高亮度LED的驱动挑战等等，这些都是当前非常热门的应用方向。书中是否会探讨一些新兴的LED驱动IC，或者一些创新的驱动方法？例如，无电容LED驱动技术，或者基于数字信号处理的自适应驱动方案？这些内容对于我跟上行业步伐，提升自己的技术视野非常有帮助。我也不介意书中有一些稍微有些深度的内容，只要是基于清晰的逻辑和严谨的分析，我都很愿意去钻研。毕竟，技术进步的源动力在于不断地探索和突破。

评分☆☆☆☆☆

我之前在网上看到一些关于LED驱动电路的零散资料，虽然学到了一些皮毛，但总感觉不成体系，理解起来也比较碎片化。这本书的标题让我眼前一亮，感觉它能提供一个比较全面和深入的视角。我特别希望书中能详细讲解不同类型的LED驱动方式，比如线性驱动和开关驱动，以及它们各自的适用场合和优缺点。对于开关驱动，我想了解其核心的PWM控制原理，如何通过改变占空比来控制输出电流，以及如何选择合适的PWM频率来兼顾效率和EMI。另外，我一直对LED驱动电路的功率因数校正（PFC）技术很感兴趣，希望这本书能有比较详细的讲解，说明PFC的必要性，以及实现PFC的几种常用方法。了解这些，对我设计更高效率、更环保的LED驱动电源至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学技术最怕的就是“纸上谈兵”。很多书上讲的都是理论，一套一套的，但实际落地的时候就发现处处碰壁。所以我特别在意一本书是不是有大量的实际案例分析，是不是能把理论和实践紧密结合起来。这本书的目录里，我看到了一些关于不同功率LED驱动、不同应用场景（比如照明、显示屏、车载等）的章节，这让我眼前一亮。我想了解作者是如何根据不同的应用需求，去权衡成本、效率、体积、可靠性等各种因素，最终给出具体的电路设计方案的。有没有一些“坑”的总结，或者说是“避坑指南”？比如在过流保护、开路保护、短路保护这些环节，有没有成熟的、易于实现的方案？我希望这本书能让我看到一些“活生生”的电路，而不是枯燥的公式和抽象的原理图。能有PCB布局的建议，或者一些实测数据的对比，那就更好了，这能大大提升我的学习效率。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，主要是因为我最近在做一个LED照明的项目，其中LED驱动电源的设计一直困扰着我。我尝试过一些开源的驱动方案，但总觉得在性能和稳定性上有所欠缺，而且对其中的细节理解不够透彻。我希望这本书能为我提供一个系统性的学习路径，从基础的LED特性、驱动原理讲起，逐步深入到各种拓扑结构（如Buck、Boost、Flyback等）在LED驱动中的应用，以及它们各自的优缺点。我非常看重书中对于反馈控制部分的讲解，特别是如何实现精确的恒流输出，以及如何降低纹波和噪声。另外，书中关于EMI（电磁干扰）的处理和安全规范的介绍，也是我非常关心的方面，毕竟LED驱动电源作为一种电源产品，安全性和合规性是必不可少的。我期待这本书能让我不仅理解“怎么做”，更能理解“为什么要这么做”，从而能够举一反三，应对各种复杂的LED驱动设计挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手的第一感觉是它的装帧很扎实，封面设计也比较沉稳，一看就知道是技术类书籍该有的样子。迫不及待地翻开，里面的排版也挺舒服的，图文并茂，关键是那些电路图画得非常清晰，细节标注也很到位，这点对于我这种需要仔细揣摩电路原理的人来说，简直是福音。我特别关注的就是书中对于一些关键元器件的选用和工作原理的讲解，是不是足够深入，是不是能让我理解“为什么”这么设计，而不是仅仅停留在“怎么”做。我之前接触过一些资料，讲到LED驱动，总是泛泛而谈，没有具体到像MOSFET的选型、电流采样电阻的计算、PWM的控制精度这些实际应用中非常重要的问题。希望这本书能在这方面有所突破，让我能够真正掌握设计出高效、稳定、可靠的LED驱动电源的诀窍。我尤其期待它在散热设计方面能有独到的见解，毕竟LED驱动电路在工作过程中发热是个不容忽视的问题，处理不好直接影响寿命和性能。