9787118085464 漫步LED世界(驅動電路設計篇) 國防工業齣版社 周誌敏,紀愛 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周誌敏，紀愛華 著

圖書標籤:

• LED驅動
• LED電路
• 照明設計
• 電源設計
• 模擬電路
• 電子工程
• 周誌敏
• 國防工業齣版社
• 漫步LED世界
• 電路設計

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118085464

商品編碼：29422790917

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

書名：漫步LED世界(驅動電路設計篇)

定價：39.00元

作者：周誌敏,紀愛華

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787118085464

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》共5章，深入淺齣地闡述瞭大功率LED、大功率LED襯底及基闆、大功率LED熱設計、大功率LED驅動電路設計、LED驅動電路熱設計等內容，《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，語言通俗易懂，具有很高的實用價值，是從事大功率LED驅動電路設計和應用的工程技術人員的讀物。
　　《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》可供電子、通信、航天、汽車、國防、建築、景觀照明等領域從事大功率LED研發、設計、應用和生産企業的工程技術人員及高等院校、職業技術學院相關專業的師生閱讀參考。

目錄

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章 大功率LED
1.1 大功率LED技術指標及結構
1.1.1 大功率LED技術指標
1.1.2 大功率LED結構及優點
1.2 大功率白光LED效率及封裝技術
1.2.1 大功率白光LED的量子效率及研發動嚮
1.2.2 大功率白光LED封裝技術
1.3 照明用白光LED及研發動態
1.3.1 照明用白光LED
1.3.2 照明用白光LED研發動態

第2章 大功率LED襯底及基闆
2.1 大功率LED襯底
2.1.1 大功率LED外延片與襯底材料
2.1.2 LED襯底分類
2.1.3 基於藍寶石襯底的垂直結構GaN基LED
2.1.4 基於矽襯底的功率型GaN基LED
2.2 大功率LED散熱基闆類型
2.2.1 LED散熱基闆
2.2.2 金屬基印製闆（MCPCB）
2.2.3 陶瓷散熱基闆
2.2.4 矽散熱基闆

第3章 大功率LED熱設計
3.1 LED熱設計作用及熱管理目的
3.1.1 LED熱設計作用
3.1.2 LED熱管理
3.2 LED芯片結溫
3.2.1 LED的熱量産生原因及結溫熱分析
3.2.2 LED結溫對性能的影響
3.3 大功率LED熱分析
3.3.1 大功率LED熱特性
3.3.2 影響大功率LED散熱因素分析
3.3.3 大功率LED熱擴散技術
3.4 大功率LED熱阻計算及散熱設計
3.4.1 大功率LED熱阻計算
3.4.2 大功率LED簡化熱模型及熱建模技術
3.4.3 大功率LED散熱技術
3.4.4 大功率LED散熱和導熱整體解決方案

第4章 大功率LED驅動電路設計
4.1 大功率LED驅動器
4.1.1 LED驅動器特性
4.1.2 大功率LED驅動電路拓撲結構
4.1.3 大功率LED驅動器解決方案
4.2 大功率LED驅動電路設計
4.2.1 大功率LED驅動電路設計要素
4.2.2 大功率LED驅動器的優化設計

第5章 LED驅動電路熱設計
5.1 LED驅動電路PCB熱設計
5.1.1 LED驅動電路PCB熱設計的基本原則
5.1.2 PCB的熱設計與熱分析技術
5.1.3 錶麵貼裝器件的熱設計
5.2 LED驅動電路的散熱控製方案
5.2.1 LED驅動電路熱管理
5.2.2 LED驅動電路溫度補償原理
5.2.3 LED驅動電路熱保護
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索光明的奧秘：LED驅動電路設計實用指南 本書深入淺齣地剖析瞭LED驅動電路設計的核心原理與實踐應用，旨在為讀者提供一套全麵、係統且極具參考價值的解決方案。從基礎的LED特性解析，到復雜的電源拓撲選擇，再到精密的參數計算與優化，本書層層遞進，力求讓每一位讀者都能在LED驅動的世界裏遊刃有餘。 第一章：LED基礎與驅動需求 在本書的開篇，我們首先聚焦於LED這一神奇的光源。讀者將瞭解到LED的發光原理，包括其PN結結構、載流子復閤發光過程以及不同類型LED（如貼片LED、大功率LED、COB LED等）在結構、特性上的差異。我們將詳細闡述LED的光電參數，如正嚮電壓（Vf）、正嚮電流（If）、光通量（Φv）、發光效率（ηe）、色溫（CCT）以及顯色指數（CRI）等，並解釋這些參數如何直接影響驅動電路的設計。 更為關鍵的是，本章將深入探討LED對驅動電路的特殊需求。不同於傳統白熾燈或熒光燈，LED對電流的敏感度極高。過大的電流會導緻LED過熱、壽命縮短甚至燒毀，而過小的電流則無法達到預期的亮度。因此，恒流驅動成為LED照明的核心要求。我們將解釋為何需要精確控製電流，以及恒壓驅動在某些特定場景下的局限性。此外，LED的極性、散熱需求以及對電源噪聲的敏感性也將作為驅動設計必須考慮的因素被一一列舉。 第二章：LED驅動電路的分類與基本原理 本章將為讀者勾勒齣LED驅動電路的宏觀圖景。我們將從拓撲結構的角度，對目前市場上主流的LED驅動電路進行分類。首先，我們將介紹最基本的阻容降壓和綫性恒流驅動。阻容降壓以其低成本、高效率的特點，在低功率、對成本敏感的場閤仍有應用，我們將詳細解析其工作原理、優缺點以及電路設計時的注意事項，如容值選取、泄放電阻的作用等。綫性恒流驅動則以其結構簡單、噪聲低的優勢，在對音視頻設備、醫療設備等要求極高的領域占據一席杆位，我們將深入分析其工作原理，介紹常用的恒流芯片，並討論其效率問題，以及如何通過散熱設計來彌補其不足。 隨後，我們將重點引入更具效率和靈活性的開關恒流驅動。開關電源在能源轉換效率方麵具有顯著優勢，這對於LED照明的節能化至關重要。我們將從 Buck（降壓）、Boost（升壓）和 Buck-Boost（升降壓）這三種最基本的開關變換器拓撲講起，詳細解析它們的電路結構、工作模式（斷續導通模式CCM和連續導通模式DCM），以及它們在LED驅動設計中的適用場景。例如，Buck電路適用於輸齣電壓低於輸入電壓的情況，Boost電路則適用於輸齣電壓高於輸入電壓，而Buck-Boost電路則能應對輸入電壓高於或低於輸齣電壓的復雜情況。 第三章：Buck變換器LED驅動電路設計 Buck變換器作為最常見的降壓型開關電源，是LED驅動設計中的明星。本章將以Buck變換器為核心，進行詳盡的設計解析。我們將從以下幾個方麵展開： 工作原理深度剖析： 詳細闡述Buck變換器在不同開關狀態下的電流和電壓變化，分析電感電流的紋波、電容電壓的紋波，以及它們對LED性能的影響。 關鍵元器件選型： 重點指導讀者如何選擇閤適的功率MOSFET（包括其導通電阻Rds(on)、擊穿電壓Vds、柵極電荷Qg等參數）、肖特基二極管（關注其反嚮恢復時間trr和正嚮壓降Vf）、輸齣電感（考慮其電感值L、飽和電流Isat、直流電阻DCR）以及輸齣電容（關注其等效串聯電阻ESR、耐壓、紋波電流能力）。 控製方式解析： 介紹電流模式控製和電壓模式控製的區彆與優劣，以及它們在Buck變換器設計中的應用。我們將重點介紹用於恒流控製的PWM（脈衝寬度調製）控製和PFM（脈衝頻率調製）控製，並分析其對LED亮度的調節方式。 參數計算與公式推導： 提供詳細的Buck變換器設計公式，包括占空比D的計算、電感電流峰值計算、電容紋波電壓計算、輸入輸齣電流計算等。我們將通過實際案例，引導讀者一步步完成參數計算，確保電路設計的準確性。 PCB布局與散熱設計： 強調PCB布局對開關電源性能的重要性，指導讀者如何進行閤理的布局，以減小寄生參數的影響。同時，深入探討LED驅動電路的散熱問題，包括功率耗散的計算、散熱片的選型以及散熱設計的原則。 第四章：Boost變換器LED驅動電路設計 Boost變換器作為升壓型開關電源，在需要將低電壓轉換為高電壓以驅動LED陣列時發揮著至關重要的作用。本章將深入探討Boost變換器在LED驅動設計中的應用。 工作原理與特點： 詳細講解Boost變換器的工作機製，分析其在不同開關狀態下的電流路徑和電壓分布。我們將強調Boost電路在輸齣端與輸入端存在共地，這使得其在某些應用中比Buck電路更具優勢。 元器件選擇要點： 指導讀者如何根據設計需求選擇閤適的功率MOSFET、續流二極管（與Buck電路不同，Boost電路通常使用續流二極管）、輸入電感以及輸齣電容。我們將重點關注電感在Boost電路中的作用，以及其飽和電流和直流電阻的選取原則。 恒流控製策略： 探討在Boost變換器中實現LED恒流控製的方法，包括利用PWM控製和PFM控製，以及如何設計相應的反饋環路。 設計公式與案例分析： 提供Boost變換器的核心設計公式，包括占空比、電感值、電流紋波的計算。通過具體的應用案例，演示如何將理論公式應用於實際設計。 輸齣電壓提升與穩定性： 分析Boost電路輸齣電壓提升的限製因素，以及如何通過閤理設計來提高輸齣電壓的穩定性和動態響應。 第五章：Buck-Boost變換器LED驅動電路設計 Buck-Boost變換器集降壓和升壓功能於一體，能夠適應輸入電壓波動範圍較大的應用場景，實現更廣泛的LED驅動需求。 拓撲結構與工作模式： 詳細闡述Buck-Boost變換器的兩種基本拓撲結構，並深入分析其在不同工作模式下的電流和電壓變化。我們將重點介紹其輸齣電壓極性與輸入電壓極性相反的特點，以及如何處理這種反極性輸齣。 元器件選型考量： 指導讀者如何根據Buck-Boost電路的特點選擇閤適的功率開關管、續流二極管、電感和電容。我們將特彆強調電感在Buck-Boost電路中承受的電流應力。 通用性與設計挑戰： 探討Buck-Boost變換器在LED驅動設計中的通用性，以及其在效率、EMI（電磁乾擾）和穩定性方麵麵臨的設計挑戰。 參數計算與設計流程： 提供Buck-Boost變換器的設計公式，並結閤實例，引導讀者完成電路參數的計算和設計。 第六章：隔離式LED驅動電路設計 對於需要隔離的LED照明應用，如傢用照明、商業照明等，隔離式LED驅動電路是不可或缺的選擇。本章將聚焦於隔離式驅動的設計。 隔離原理與安全要求： 解釋隔離式電源的工作原理，如利用高頻變壓器實現輸入輸齣的電氣隔離。我們將重點闡述安全隔離的重要性，包括絕緣耐壓、爬電距離、電氣間隙等安全標準。 主流隔離拓撲介紹： 詳細介紹幾種主流的隔離式開關電源拓撲，如反激式（Flyback）、正激式（Forward）、半橋式（Half-Bridge）和全橋式（Full-Bridge）。我們將分析它們的電路結構、工作特點、效率和功率範圍，並指導讀者根據具體應用選擇閤適的拓撲。 反激式驅動設計解析： 反激式拓撲因其結構簡單、成本低廉，在低功率LED驅動中應用廣泛。本章將以反激式為例，詳細解析其工作原理、變壓器設計（包括匝比、磁芯材料、漏感等）、功率MOSFET和輸齣二極管的選擇，以及電流反饋控製方法。 變壓器設計關鍵： 深入探討變壓器在隔離式驅動設計中的關鍵作用，包括如何根據功率、輸入輸齣電壓、開關頻率等參數計算變壓器的初級和次級匝數，如何選擇閤適的磁芯材料和尺寸，以及如何控製漏感和分布電容。 第七章：LED驅動電路的保護與可靠性設計 一個優秀的LED驅動電路不僅要實現功能，更要具備良好的保護和可靠性。本章將關注這些至關重要的方麵。 過壓保護： 討論LED驅動電路中可能齣現的過壓情況，如雷擊、電網波動等，並介紹常用的過壓保護電路，如瞬態電壓抑製器（TVS）、齊納二極管等。 過流保護： 詳細闡述LED驅動電路的過流保護機製，包括熔斷器、自恢復保險絲（PTC）以及開關電源內部的過流檢測與限製電路。 過溫保護： 強調LED工作溫度對壽命的影響，介紹過溫保護的必要性，以及如何通過溫度傳感器（如NTC熱敏電阻）和控製電路來實現過溫保護。 開路與短路保護： 分析LED驅動電路在開路（如LED燈串斷開）和短路（如LED燈串短接）情況下的工作狀態，並介紹相應的保護措施。 EMI/EMC設計： 探討LED驅動電路的電磁乾擾（EMI）和電磁兼容性（EMC）問題，介紹濾波電路的設計、PCB布局的優化以及屏蔽措施，以滿足相關的EMC標準。 可靠性分析與壽命預測： 引導讀者理解影響LED驅動電路可靠性的各種因素，如元器件的選型、工作應力、環境因素等，並介紹一些基本的可靠性分析方法和壽命預測模型。 第八章：集成LED驅動芯片的應用 隨著集成電路技術的飛速發展，各種功能強大的集成LED驅動芯片不斷湧現，極大地簡化瞭LED驅動電路的設計。本章將介紹集成芯片的應用。 集成芯片的優勢： 闡述使用集成LED驅動芯片相比分立元件設計的優勢，如電路集成度高、設計周期短、性能穩定、成本效益高等。 主流集成芯片類型： 介紹不同類型的集成LED驅動芯片，包括綫性恒流驅動芯片、開關恒流驅動芯片（如Buck、Boost、Buck-Boost集成控製器）、以及集成MOSFET的驅動芯片。 典型應用案例分析： 以具體的集成LED驅動芯片為例，詳細解析其內部結構、工作原理、外圍電路設計，並提供實際應用案例，如LED日光燈驅動、LED筒燈驅動、LED射燈驅動等。 芯片選型指南： 提供選擇閤適集成LED驅動芯片的指導，包括根據功率、電壓、電流、效率、保護功能、封裝形式等因素進行權衡。 第九章：LED驅動電路的測試與調試 成功的LED驅動電路設計離不開嚴謹的測試與調試。本章將指導讀者掌握必要的測試技能。 常用測試儀器介紹： 介紹示波器、萬用錶、電子負載、功率計、頻譜分析儀等在LED驅動電路測試中的作用。 關鍵性能參數測試： 指導讀者如何測試LED驅動電路的輸齣電壓、輸齣電流、紋波、效率、功率因數（PF）、EMI等關鍵參數，並解釋測試結果的意義。 動態響應測試： 講解如何進行LED驅動電路的動態響應測試，如負載瞬變響應、電源瞬變響應，以評估其穩定性。 異常情況下的測試： 演示如何在過壓、過流、過溫等異常條件下進行測試，以驗證電路的保護功能。 調試技巧與常見問題分析： 分享LED驅動電路調試過程中的常見問題，如振蕩、效率低下、EMI超標等，並提供相應的解決方案和調試技巧。 第十章：新興LED驅動技術與發展趨勢 本章將放眼未來，探討LED驅動技術的新興發展方嚮。 智能化與互聯化： 介紹智能LED照明的發展，如通過Zigbee、Wi-Fi等無綫技術實現遠程控製、亮度調節、色溫變化等功能，以及如何設計相應的智能驅動方案。 高功率密度與小型化： 探討如何通過更高效的拓撲、先進的元器件和優化的熱管理技術，實現LED驅動電路的高功率密度和小型化設計。 無極性驅動與多功能集成： 介紹一些創新的驅動技術，如實現LED燈具無極性輸入的驅動方案，以及將LED驅動與調光、傳感等功能集成化的趨勢。 綠色環保與可持續發展： 關注LED驅動電路在節能減排、材料選擇、迴收利用等方麵的綠色化發展趨勢。 本書力求內容翔實、圖文並茂，通過大量的實例分析和實踐指導，幫助讀者深刻理解LED驅動電路設計的每一個環節，掌握從理論到實踐的轉化能力，最終能夠獨立設計齣高性能、高可靠性、低成本的LED驅動電源，在蓬勃發展的LED照明領域大放異彩。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子産品的發展抱有極大的熱情，尤其是LED技術，它在照明、顯示等領域扮演著越來越重要的角色。在接觸這本書之前，我對於LED驅動電路的設計一直有著很多疑問，例如如何在高低溫環境下保持LED驅動的穩定性，如何設計齣具有良好電磁兼容性的驅動電路，以及如何有效地管理LED驅動電源的功耗以實現綠色節能。我希望這本書能提供一些切實可行的解決方案，例如在設計恒流源時，如何選擇閤適的反饋元件來精確控製電流，如何通過優化拓撲結構來提高效率，以及如何處理LED在開關瞬間産生的浪湧電流。我也對如何利用PWM調光技術來實現不同亮度的LED照明，以及如何避免調光過程中産生的閃爍現象非常感興趣。然而，這本書在這些方麵的論述相對比較籠統，未能提供足夠具體的設計指導和技術細節。盡管書中提到瞭一些基本的設計原則，但我感覺要將這些原則應用到實際的復雜項目中，還需要大量的額外研究和實踐。因此，這本書雖然提供瞭一些基礎信息，但並未能完全解答我心中關於LED驅動電路設計的一些關鍵睏惑。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我購買這本書的初衷是為瞭深入瞭解LED驅動電路設計的細節，但讀完後，感覺它更像是一本“入門指南”而非“進階寶典”。我尤其關注的是一些復雜應用的驅動設計，例如大功率LED陣列的均流問題、LED的調光技術（PWM、綫性調光）的實現原理及優劣勢分析，以及如何設計齣具有保護功能的驅動電路（如過壓、過流、過溫保護）。我希望書中能提供更詳盡的計算公式、原理圖分析，甚至是一些實際案例的電路設計流程和調試經驗。例如，在設計LED驅動電源時，如何根據LED的規格（電壓、電流、功率）選擇閤適的芯片，如何計算電感、電容的參數，如何對PCB布局進行優化以減小寄生參數的影響，以及如何進行EMC設計，這些都是我迫切想要學習的內容。然而，這本書在這方麵的內容相對有限，對於一些關鍵的設計細節，例如如何精確控製輸齣電流以保證LED壽命和亮度一緻性，如何處理輸入電壓波動對輸齣的影響，以及如何實現高效的軟啓動和軟關斷，都沒有給齣足夠深入的講解。因此，在閱讀過程中，我常常會覺得意猶未盡，未能找到解決實際設計難題的關鍵思路。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀這本書的過程中，我發現自己對LED驅動電路設計的理解並沒有得到預期的深化。我原本期望能夠在這本書中找到關於如何設計齣更具創新性和高效率的LED驅動方案的靈感，例如關於如何利用更先進的控製算法來提升驅動電路的性能，或者如何設計齣能夠適應復雜環境變化的驅動係統。我特彆對如何實現LED的動態功率管理、如何設計齣集成度更高、成本更低的驅動模塊，以及如何應對LED老化導緻的參數變化等問題抱有濃厚的興趣。我希望書中能夠提供一些關於這些前沿技術的研究成果或應用案例。然而，這本書的內容更多地集中在對傳統驅動電路的介紹上，雖然這些內容也很有價值，但對於我這樣希望緊跟技術發展潮流的讀者來說，則顯得不夠前瞻。在實際閱讀時，我常常會思考書中提供的設計方法在麵對未來更復雜、更智能化的LED應用時，是否仍具備足夠的魯棒性和可擴展性。因此，盡管這本書涵蓋瞭一些基礎知識，但在激發創新思維、提供麵嚮未來的解決方案方麵，我覺得還有進步的空間，未能完全滿足我對於“探索LED驅動世界”的期待。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對LED照明領域有著濃厚興趣的技術愛好者，我一直希望能夠深入理解LED驅動電路的各個環節，特彆是那些能直接影響LED性能和壽命的關鍵技術。我曾設想這本書能夠詳細闡述不同類型LED（如COB、SMD）的驅動特性差異，以及如何針對這些差異來優化驅動電路設計。我還期待書中能包含關於LED驅動電源的效率優化、功率因數校正（PFC）電路的設計原理、以及如何實現高精度的恒流輸齣。例如，對於一些要求極高的專業照明領域，如醫療照明、植物照明等，對LED的光譜、亮度、顯色指數都有嚴格的要求，這背後離不開精準的驅動控製。我希望能在這本書中找到關於如何設計齣能夠滿足這些特殊需求的驅動電路的指導。然而，閱讀完後，我發現書中對這些高級應用的探討相對不足，更多的是對基礎原理的介紹。雖然基礎知識很重要，但對於希望在LED驅動設計領域有所建樹的讀者來說，更深入、更具體的設計方法和案例分析會更有價值。這本書在提供理論基礎方麵做得不錯，但在將理論轉化為實踐、解決復雜工程問題方麵，還有提升的空間。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對電子技術充滿好奇的愛好者，我最近入手瞭一本關於LED驅動電路設計的書籍，雖然這本書的封麵和標題吸引瞭我，但實際閱讀體驗卻讓我覺得有些“意猶未盡”，甚至可以說，它並沒有完全觸及我最想瞭解的核心內容。我本來是抱著學習如何設計齣更高效、更穩定的LED驅動電路的願望來閱讀的。特彆是針對一些高端應用，比如高亮度LED照明、LED顯示屏的驅動，甚至是一些對電流精度要求極高的場閤，我期待能夠深入理解各種拓撲結構（如升壓、降壓、升降壓）的優缺點，以及它們在不同場景下的適用性。我希望能學習到如何通過優化電路參數、選擇閤適的元器件來降低功耗、提高功率因數，並有效解決LED的色溫漂移、閃爍等問題。然而，書中的內容似乎更多地停留在瞭基礎概念的介紹和一些通用性的設計原則上，對於一些更具挑戰性的問題，比如EMI抑製、熱管理策略、或者是一些非常規驅動方式的探討，則顯得有些淺嘗輒止。我理解任何一本書都無法做到麵麵俱到，但對於我這樣希望在LED驅動設計領域有所突破的讀者來說，這本書的深度似乎還有提升的空間，未能完全滿足我對於“設計”二字的深度探索需求。