电子系统综合设计

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1、课程论文首页院、系（部）电子信息工程系专业电子信息工程专业班级电信071学号710706141姓名苏福来课程教师林志雄课程名称电子系统综合设计论文题目大功率LED驱动电路设计成绩评语签字：年月日复核人意见签字：年月日大功率LED驱动电路设计电信071苏福来中文摘要：大功率驱动电路主要是驱动LED灯亮。LED光源的特点.效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级.对环境污染：无有害金属汞价格：LE

2、D的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。本论文主要介绍采用线性恒流驱动方式实现驱动电路，并且提出一种基于线性恒流驱动芯片LM337的稳压的大功率LED恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低，适合当今前置级音响电路、精密电路、电子制作等。关键词：大功率LED；驱动电路；恒流驱动芯片LM337前言全球第一款商用化发光二极管(LED)是在1965年用锗材料作成的，其单价为45美元。随后不久Monsanto和

3、惠普公司也推出了用GaAsP材。料制作的商用化LED这些早期的红色LED每瓦大约能提供0.1流明(lumens)的输出光通量，比一般的60至100瓦白炽灯的15流明要低上100倍。1系统设计1.1设计任务一.目的掌握大功率LED在现实生活中的意义，理解大功率LED的技术指标和参数规定及目前的技术水平和使用情况。同时能应用让大功率LED发光二极管点亮。二.内容1.查阅LED电路的相关资料，了解LED驱动的概念和LED有关的信息，大功率LED在现实生活中的意义，大功率LED的技术指标和参数规定，目前的

4、技术水平和使用情况等。2.分析大功率LED电路，及大功率LED的目前状况。3.大功率LED驱动电路的设计（设计一种LED驱动电路）；电路能驱动10W以上的LED阵列。4.驱动电路的制作和调试：先设计好信号电路的电路图，最后需做出硬件电路，能驱动10W以上的LED。1.2设计要求1、对LED的国内外研究现状进行详细的了解。2.大功率LED驱动电路进行详细的设计，确定具体的实施方案。3.进行驱动电路设计和优化，并进行LED驱动电路的整体调试和检测。4.综合运用应用基础理论与专业知识完成毕业设计的论文创

5、作，论文应文字表达清晰，能体现较高的技术水平、实践能力和创新性。1.3设计方案论证方案一：分立式元器件构成的开关恒流驱动电路。主要有升压变压器、反馈电路、电阻、电容、稳压管、LED组成。升压变压器主要是让提供的电压通过升压变压器将输出电压提高同时到达一定稳压。反馈电路主要是将输出的电流取样，将通过电流负反馈，稳定输出电流。分立式元器件构成的开关恒流驱动电路具有功耗低，电源、电压及LED负载变化的适应性好，工作在升压状态，供电成本高，集成度差，省耗大，设计需要计算的量比较多，电路考虑外围环境对本电路

6、的影响！方案二：线性恒流驱动电路。主要芯片LM337、电阻、电容、三极管、继电器、调位器、保险丝、LED组成。LM337是三端集成稳压器，具有电流、电压稳压，电阻作用电流采样，电容作用抗干扰，三极管推动继电器，继电器用常开触点目的是驱动LED亮、保险丝起保护元器件以免元器件烧毁。线性恒流驱动电路具有电路简单、电流稳定度高、恒流值只用电阻和电流来确定。不足之处散热不好还需要加散热片。1.4设计方案确定以上两种设计方案都有优缺点。方案一的优点是方案二的缺点。但是方案一应用的是开关电源。开关电源设计需要

7、变压器将电源电压变压，在变压过程中不稳定，还需要稳压在稳压过程中没有稳压好LED灯不亮或者是亮不稳定效果较差。方案二优点是电路简单设计方便，考虑到问题比方案一要少。其次，方案二应用了集成芯片外围电路只要电阻和电容计算也很方便。主要缺点是工作时发热，一定要保证芯片的散热性需要加散热片。综述考虑我在这次毕业设计中选择方案二。1.5.1设计思路1．根据设计要求，选择LM337的芯片做稳压器。2．LM337外围电路有电阻、电容、三极管。电阻来设置输出电压；使用输出电容能改变瞬态响应；三极管提升电路的恒流值

8、。3．采用5个1W的LED并联。4.接了一个5V/3A的继电器驱动负载。5.在电源处接保险丝保护电路，防止元器件烧毁。1.5.2电路设计框图考虑到电路驱动的要求，决定使用LM337降压型线性稳压器对电路进行稳压，用三极管和继电器稳压后驱动1W大功率LED灯亮。大功率LED驱动电路设计框架图如图1-1所示[7]。图1-1大功率LED驱动电路设计框架图1.5.3电路设计总原理图大功率驱动电路原理如图1-2所示[6]。主要芯片LM337、电阻、电容、三极管、继电器、调位器、保险丝、LED