LED照明驅動電路設計應用實例 9787512361249 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

來清民 著

圖書標籤:

• LED照明
• 驅動電路
• 設計
• 應用
• 電源
• 電子工程
• 照明工程
• 電路分析
• 實用指南
• 9787512361249

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512361249

商品編碼：29657966877

包裝：平裝

齣版時間：2015-04-01

基本信息

書名:LED照明驅動電路設計應用實例

定價：49.00元

售價：33.3元,便宜15.7元,摺扣67

作者:來清民

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2015-04-01

ISBN：9787512361249

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書首先闡述瞭LED發光的機理和特性，介紹瞭LED燈具設計的新理念和新技術，論述瞭LED驅動器設計的基本理論，然後集閤近兩年的LED照明驅動器的發展，係統地介紹瞭LED照明驅動器在室內照明、室外道路照明、車用照明和太陽能照明的具體應用實例，本書題材新穎、通俗易懂、圖文並茂，涉及的LED驅動器既有用於傢用照明的樓道燈、壁燈、客廳燈、吸頂燈和餐廳燈等，用於辦公照明的射燈、筒燈、日光燈等；還有用於室外照明的路燈、防爆燈、隧道燈、景觀燈和太陽能LED照明燈以及用於車用照明的前照燈、刹車燈、裝飾燈和內照燈等，將LED驅動器理論與實際産品緊密結閤，具有很強的實用性。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

光影魔術師：探索LED照明驅動電路的奧秘與實踐 在這個以光為名的時代，LED照明以其卓越的節能、環保、長壽命以及靈活多變的特性，正以前所未有的速度滲透到我們生活的每一個角落。從照亮都市夜景的璀璨燈光，到點亮傢居空間的溫馨氛圍，再到賦能工業生産的精密光源，LED照明技術的發展日新月異，其核心驅動電路的設計與應用，更是成為瞭連接理論與現實、創意與實用的關鍵環節。 本書並非一本枯燥的理論堆砌，而是一本旨在引領您深入探索LED驅動電路設計精髓的實踐指南。我們相信，真正的理解源於親手實踐，而精湛的設計則來自於對原理的深刻洞察與對細節的反復打磨。因此，我們將以通俗易懂的語言，結閤豐富的實例，為您一一剖析LED驅動電路的復雜世界。 第一章：LED發光原理與基本特性——點亮夢想的基石 在我們開始構建驅動電路之前，首先需要理解LED本身是如何工作的。本章將從PN結的形成與摻雜工藝講起，深入淺齣地闡述LED發光的物理機製。我們將探討正嚮偏壓下電子與空穴的復閤發光過程，以及不同半導體材料所能發齣的不同顔色的光。 更重要的是，我們將詳細介紹LED的關鍵電學特性，這對於驅動電路的設計至關重要。這包括： 正嚮壓降 (Forward Voltage, Vf)： 不同顔色、不同功率的LED，其導通所需的電壓值存在顯著差異。理解Vf的範圍，是確定電源需求和降壓方式的基礎。 正嚮電流 (Forward Current, If)： LED的亮度直接與流過它的電流成正比。然而，過大的電流會導緻LED過熱甚至損壞，因此精確控製If是保護LED並實現預期亮度的核心。 反嚮擊穿電壓 (Reverse Breakdown Voltage, Vr)： 在反嚮偏壓下，LED能承受的最大電壓。雖然驅動電路主要工作在正嚮，但瞭解Vr有助於避免意外的損壞。 功率與散熱： LED在工作時會産生熱量，其功率消耗與Vf和If的乘積相關。不有效的散熱會導緻LED性能下降甚至壽命縮短，這也是驅動電路設計時必須考慮的重要因素。 光通量與發光效率： 不同的LED在相同電流下産生的光輸齣（光通量）以及將電能轉化為光能的效率（發光效率）也存在差異。這些參數直接影響到照明係統的整體性能和能耗。 通過本章的學習，您將對LED這一“固態光源”擁有一個全麵的認識，為後續的驅動電路設計打下堅實的基礎。 第二章：LED驅動電路基礎概念與分類——構建光明的脈絡 LED的驅動並非簡單的連接電源，它需要一個能夠精確控製電流，保證LED穩定、高效、安全工作的電路。本章將為您梳理LED驅動電路的核心概念，並介紹幾種主流的驅動方式。 恒流驅動 vs. 恒壓驅動： 這是LED驅動最核心的兩種模式。我們將詳細闡述為何LED更適閤恒流驅動，以及在何種情況下可以采用恒壓驅動。 恒流驅動： 保證流過LED的電流恒定，從而保證其亮度穩定，並避免因電壓波動或LED自身參數變化而引起的電流過大。我們將深入探討恒流源的原理。 恒壓驅動： 適用於LED串並聯組閤，但需要外加限流電阻，控製精度相對較低，效率也可能受到影響。 綫性恒流驅動： 結構簡單，成本低廉，但存在效率低、發熱大的缺點。我們將分析其工作原理，並介紹如何通過電阻或晶體管實現基本的綫性恒流。 開關恒流驅動： 采用PWM（脈衝寬度調製）等技術，通過快速開關操作實現高效率的電流控製。這是目前LED照明領域最主流的驅動方式。我們將重點介紹其基本拓撲結構，如Buck（降壓）、Boost（升壓）和Buck-Boost（升降壓）轉換器，並闡述其工作原理。 阻容降壓與電感降壓： 在一些低成本、低功率的應用中，也可能使用阻容降壓或電感降壓的方式。我們將分析這些方法的優缺點，以及適用範圍。 理解這些基礎概念，將幫助您根據具體的應用需求，選擇最閤適的驅動電路類型。 第三章：降壓型LED驅動電路設計實例——穩定輸齣的藝術 當輸入電壓高於LED所需正嚮電壓時，降壓型驅動電路是理想的選擇。本章將聚焦於Buck（降壓）拓撲，通過多個詳細的實例，帶您掌握降壓型LED驅動電路的設計要點。 Buck轉換器核心原理剖析： 我們將詳細解析Buck轉換器在導通和關斷兩個階段的工作狀態，講解電感、電容、開關管（MOSFET或IGBT）和二極管（或同步整流MOSFET）在電流和電壓傳遞中的作用。 關鍵參數設計： 輸入輸齣電壓範圍： 根據實際應用確定。 輸齣電流： 根據LED的規格和所需亮度設定。 開關頻率： 影響元器件尺寸、效率和電磁乾擾。 電感值計算： 保證電流連續性，減小紋波。 電容值與ESR選擇： 濾波輸齣電壓，減小紋波。 MOSFET的選型： 考慮耐壓、電流能力、導通電阻和開關速度。 二極管（或同步整流MOSFET）的選型： 考慮反嚮耐壓、正嚮導通壓降和恢復時間。 實例分析： 高亮度LED手電筒驅動： 針對電池供電，要求高效、小體積，可能涉及多顆LED串並聯。 LED颱燈驅動： 要求輸齣穩定、光綫柔和，可能需要調光功能。 LED射燈驅動： 需要較高的功率輸齣和良好的散熱設計。 實例中將重點講解： 功率MOSFET的選擇與驅動、PWM調光電路的設計、輸齣電流紋波的控製、EMI（電磁乾擾）的處理策略等。 第四章：升壓型LED驅動電路設計實例——點亮高壓的輝煌 當輸入電壓低於LED所需正嚮電壓時，升壓型驅動電路是不可或缺的。本章將聚焦於Boost（升壓）拓撲，為您展示升壓型LED驅動電路的設計方法。 Boost轉換器核心原理剖析： 與Buck轉換器類似，我們將深入講解Boost轉換器的工作原理，分析電感、電容、開關管和二極管的協同工作。 關鍵參數設計： 輸入輸齣電壓範圍： 尤其關注最低輸入電壓下的升壓能力。 輸齣電流： 開關頻率： 電感值計算： 電容值與ESR選擇： MOSFET與二極管（或同步整流MOSFET）的選型： 升壓型電路對MOSFET的耐壓要求更高。 實例分析： LED背光驅動： 廣泛應用於液晶顯示器，需要將低壓電池供電升至數百伏電壓點亮多串LED。 LED路燈驅動（部分類型）： 當市電電壓較低時，可能需要升壓。 車載LED燈驅動： 車輛電瓶電壓波動較大，需要強大的升壓能力。 實例中將重點講解： 如何實現高電壓輸齣下的電流穩定控製、如何應對輸入的電壓波動、如何設計高效的同步整流電路以提高效率、以及保護電路的設計。 第五章：升降壓型LED驅動電路設計實例——靈活應對的智者 升降壓型（Buck-Boost）驅動電路能夠同時實現升壓和降壓功能，適用於輸入電壓範圍變化較大的場閤。本章將為您介紹其設計技巧。 Buck-Boost轉換器核心原理剖析： 分析其升壓和降壓工作模式，以及其與Buck和Boost拓撲的異同。 關鍵參數設計： 輸入輸齣電壓範圍： 這是選擇Buck-Boost拓撲的關鍵。 輸齣電流： 開關頻率： 電感值計算： 電容值與ESR選擇： MOSFET與二極管（或同步整流MOSFET）的選型： 實例分析： 電動車/混閤動力汽車LED照明驅動： 車輛電壓範圍變化較大。 太陽能LED路燈驅動： 太陽能闆輸齣電壓受光照強度影響波動劇烈。 寬範圍交流輸入LED驅動： 適應不同國傢和地區的市電電壓。 實例中將重點講解： 如何根據輸入電壓範圍選擇閤適的拓撲（例如，集成式Buck-Boost IC）、如何處理輸入電壓穿越零點時的電流變化、以及在寬範圍輸入下的效率優化。 第六章：LED驅動電路的保護與可靠性設計——守護光明的安全 一個優秀的LED驅動電路，不僅要能穩定高效地工作，更要具備完善的保護機製，確保LED和電路本身的可靠性。 過流保護 (OCP)： 防止LED因電流過大而損壞。我們將介紹各種OCP的實現方式，如檢測電流采樣電阻、檢測MOSFET漏極電流等。 過壓保護 (OVP)： 防止輸齣電壓過高對LED造成損害。 欠壓保護 (UVP)： 防止輸入電壓過低導緻驅動電路工作異常。 過溫保護 (OTP)： 通過溫度傳感器監測電路和LED的溫度，並在過溫時降低輸齣或關斷。 短路保護： 確保在輸齣端短路時，電路能夠迅速采取保護措施。 開路保護： 在LED斷開時，防止驅動電路産生過高電壓。 EMI/EMC設計： 詳細講解如何通過閤理的PCB布局、濾波電路設計、屏蔽等手段，降低LED驅動電路的電磁乾擾，滿足相關標準。 元器件的可靠性選型： 強調選擇耐壓、耐溫、壽命長的元器件，並進行必要的降額設計。 第七章：LED驅動電路的特殊功能與高級設計——拓展無限可能 除瞭基本的恒流驅動，LED照明還衍生齣許多特殊的功能和高級的設計需求。 PWM調光技術詳解： 深入探討不同頻率、占空比的PWM信號對LED亮度的影響，以及如何實現模擬調光和數字調光。 TRIAC調光兼容性設計： 講解如何設計能夠兼容傳統TRIAC調光器的LED驅動電路，滿足現有照明係統的升級需求。 Zigbee/Bluetooth等無綫調光方案： 介紹智能傢居中常用的無綫通信技術與LED驅動電路的結閤。 LED集群控製與驅動： 針對大型照明係統，如商業照明、舞颱照明，如何實現多顆LED的統一控製和驅動。 無電解電容LED驅動： 講解如何設計壽命更長、可靠性更高的無電解電容LED驅動電路。 功率因數校正 (PFC)： 尤其在市電驅動應用中，PFC是提升電網利用率、減少諧波汙染的重要環節。我們將介紹主動式和被動式PFC的設計。 第八章：PCB布局與製作注意事項——細節決定成敗 再精妙的設計，也離不開閤理的PCB布局。本章將分享LED驅動電路PCB設計的關鍵原則。 高壓/大電流走綫： 保證綫寬、綫距，減少寄生電感。 反饋迴路的設計： 保證信號的穩定性和精確性。 散熱設計： 閤理利用PCB銅箔散熱，或配閤散熱器設計。 元器件的擺放： 避免相互乾擾，優化信號通路。 EMI/EMC的PCB設計考量： 地綫處理、濾波元件布局等。 焊接與測試： 製作過程中需要注意的細節。 結語： LED照明驅動電路的設計是一個集理論、實踐與創新於一體的領域。本書力求通過深入淺齣的講解和豐富實用的案例，幫助您掌握LED驅動電路設計的核心技術，激發您的設計靈感，讓您能夠自信地駕馭各種LED照明應用的設計挑戰。從基礎原理到高級功能，從理論推導到實踐落地，本書將伴隨您一起，點亮未來的每一個光彩瞬間。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，可以用“層層遞進，豁然開朗”來形容。它的結構非常巧妙，初學者可以從前麵的基礎部分建立紮實的電力電子學基礎，而經驗豐富的工程師則可以直接跳到後麵關於高級保護電路和係統集成的內容進行深入研究。我個人最受觸動的是，作者在闡述每一個設計決策時，總是習慣性地追溯到電磁學或半導體物理學的基本原理，這種“溯源”的學習方式，極大地增強瞭讀者的理解深度，避免瞭死記硬背公式。我記得其中有一段關於磁珠濾波在LED驅動中的應用討論，作者非常細緻地解釋瞭電感量的選擇和串聯電阻對阻尼特性的影響，這讓我立刻明白瞭過去某些濾波設計效果不佳的根本原因——沒有考慮元件的寄生參數。總而言之，這本書就像一位循循善誘的老師，它傳授的不僅僅是技術，更是一種嚴謹、係統、注重細節的工程師思維模式，對於任何想在LED驅動領域深耕的人來說，都是一本不可多得的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

老實說，市麵上關於電源設計的書籍汗牛充棟，很多都陷於陳舊的理論或者過於偏嚮某一特定品牌的芯片手冊解讀。然而，這本關於LED照明驅動的書籍，卻展現齣一種難能可貴的廣度和深度。它不僅僅是教你如何“做”一個驅動器，更重要的是闡述瞭“為什麼”要那樣設計。例如，在處理高壓、小電流應用的隔離問題時，作者對反激式和準諧振拓撲的優劣勢對比分析，細緻到磁性元件的匝數計算和漏感處理，這在其他教材中是很難找到如此詳盡的篇幅。我嘗試著對照書中的一個章節，復現瞭其中一個關於EMC抑製的案例，結果發現，書中推薦的共模扼流圈的布置方式，確實比我之前習慣的做法在抑製高頻噪聲方麵效果顯著。這種手把手的指導，加上對設計魯棒性的強調，讓這本書的實用價值遠超一般參考資料的範疇。它真正做到瞭將晦澀的電磁兼容理論與日常的電路設計緊密結閤起來，讓人讀起來津津有味，仿佛有位經驗豐富的導師在身邊耳提麵命。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的評價，必須從它在“復雜環境適應性”方麵的論述來展開。如今的LED應用場景越來越多樣化，從戶外高可靠性要求的路燈，到對光品質要求極高的醫療照明，對驅動電路的穩定性和壽命提齣瞭前所未有的挑戰。這本書並沒有迴避這些難題，反而用相當大的篇幅去討論瞭諸如瞬態過電壓保護、低溫啓動特性以及長期可靠性下的電解電容選型等“軟科學”。特彆是關於熱管理的設計哲學，作者強調瞭“被動散熱優先於主動散熱”的原則，並給齣瞭幾種創新的散熱路徑設計方案，比如如何利用金屬基闆作為散熱的一部分，而不是僅僅把它當作PCB。這對我目前正在負責的工業級照明項目非常有啓發性。以往我們總是在規格書的極限邊緣試探，而這本書提供的是一套建立在深厚工程經驗基礎上的、更保守也更長久的解決方案，它教會我們如何設計齣能“活得更久”的産品，而不是僅僅“能點亮”的産品。這種對工程質量的執著，是這本書最寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手的時候，就被它厚重的質感和詳實的目錄吸引瞭。雖然我目前主要關注的是智能傢居的電源管理模塊，但對於各種LED驅動方案的底層邏輯和實際應用場景，一直抱有濃厚的興趣。這本書的編排方式非常注重實踐性，從基礎的開關電源拓撲到針對特定光源的恒流設計，脈絡清晰得讓人很有安全感。我特彆欣賞它在介紹不同芯片選型時的考量角度，不僅僅是參數的堆砌，更是結閤瞭成本、可靠性和散熱等實際工程問題。特彆是其中關於功率因數校正（PFC）部分的深入探討，讓我對如何設計齣符閤最新能效標準的驅動器有瞭更直觀的理解。它沒有止步於理論公式的推導，而是大量穿插瞭實際電路闆的Layout建議和測試數據分析，這對於我們這些需要快速將設計轉化為産品的工程師來說，簡直是寶典般的存在。讀完前幾章，我已經能自信地評估現有項目中那些效率低下的驅動電路存在哪些根本性的缺陷，並且心中已經有瞭優化方案的雛形。這本書無疑為我的專業技能升級提供瞭強有力的支撐。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期與半導體供應商打交道的研發人員，我非常關注書籍對最新技術趨勢的捕捉能力。這本書在講解傳統方案的同時，非常自然地融入瞭對新一代集成化解決方案的介紹，比如氮化鎵（GaN）在高頻驅動中的應用潛力分析。它並沒有盲目推崇新技術，而是客觀地分析瞭GaN器件在高功率密度下的驅動挑戰和柵極驅動迴路的設計要點，這種平衡的視角極其難得。更讓我眼前一亮的是，書中對固件和硬件協同設計的討論。在很多復雜的調光和色彩管理方案中，單靠硬件已經無法滿足要求，這本書深入到PWM調光頻率的選擇對人眼影響的層麵，並提供瞭相應的數字控製算法的硬件接口建議。這錶明作者的視野已經超越瞭單純的電子工程範疇，進入到瞭係統集成和用戶體驗的層麵，使得這本書的內容具有極強的時代前瞻性，絕對不是那種齣版後就很快過時的技術手冊。