LED驱动电源设计入门 9787512319189 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沙占友 等 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512319189

商品编码：29595047853

包装：平装

出版时间：2012-01-01

图书基本信息
图书名称	LED驱动电源设计入门	作者	沙占友 等
定价	46.00元	出版社	中国电力出版社
ISBN	9787512319189	出版日期	2012-01-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	12k	商品重量	0.422Kg

内容简介

本书全面、深入、系统地阐述了LED驱动电源设计的入门知识，并给出许多典型设计与应用实例。全书共八章，内容主要包括LED及驱动电源基础知识，LED驱动电源的基本原理，LED驱动电源的设计与应用指南，LED灯具保护电路的设计，从中、小功率到大功率及特大功率LED驱动IC的原理与应用。本书遵循先易后难、化整为零、突出重点和难点的原则，从LED驱动电源的基本原理，到LED驱动电源各单元电路的设计，再到整机电路设计，可帮助读者快速、全面、系统地掌握LED驱动电源的设计方法、设计要点及典型应用。 　　本书融实用性、科学性于一体，内容由浅入深，循序渐进，通俗易懂，图文并茂，是一本LED驱动电源设计的入门指南，适合从事LED驱动电源行业的工程技术人员和初学者阅读。

作者简介

沙占友1968年毕业于南开大学，河北科技大学二级教授，享受国务院特殊津贴专家，校级教学名师，河北省教师，博士生导师。长期从事数字化测量技术、智能传感器系统及开关电源的研究工作。已出版《LED照明驱动电源优化设计》、《开关电源优化设计》、 《数字化测量技术》(高校教材)、 《单片机外围电路设计》(获全国畅销书奖)、 《單晶片交換式電源設計與應用技術》(中国台湾．全華科技圖書股份有限公司)、《智能传感器系统设计与应用》等58部著作，发表学术论文335篇。曾先后获得河北省普通高校教学成果一等奖、河北省科技进步奖、河北省十大发明奖和，97布鲁塞尔尤里卡银奖。

目录

编辑推荐

文摘

序言

光影之道：深度探索LED驱动电源的奥秘 在现代科技的璀璨光芒中，LED（发光二极管）已成为照明、显示乃至各种电子设备不可或缺的核心组件。然而，LED的优异性能并非仅凭其本身得以实现，其背后至关重要的驱动电源，其设计技术的精湛与否，直接决定了LED的亮度、稳定性、寿命以及整体系统的能效。本书并非关于“LED驱动电源设计入门”，而是旨在为有志于深入理解LED驱动电源设计领域、或是需要优化现有LED应用性能的读者，提供一份详尽且富有洞察力的技术指南。它将带领您穿越纷繁复杂的电路理论，直击LED驱动电源设计的核心，揭示那些决定其成败的关键要素。 一、 理解LED的本质：点亮梦想的基石 在踏入驱动电源的设计殿堂之前，充分理解LED的物理特性至关重要。LED作为一种半导体 PN 结器件，其发光原理是载流子复合时释放光子的过程。与传统光源不同，LED对电流和温度的变化极为敏感。恒定电流驱动是LED工作的最佳状态，过高的电流会使其过热、寿命缩短甚至烧毁，而过低的电流则会导致亮度不足。同时，LED的 PN 结电压（正向导通电压，Vf）会随温度升高而降低，这对恒压驱动模式下的LED亮度稳定性构成了严峻挑战。 因此，本书将首先深入剖析LED的发光机理、电压-电流特性曲线、功耗特性，以及温度对这些参数的影响。我们将探讨不同类型LED（如大功率LED、COB LED、RGB LED等）的独特性质，以及在设计驱动电源时需要考虑的特殊需求。理解这些基础，才能为后续的驱动电路设计打下坚实的基础，避免“盲人摸象”式的臆测。 二、 驱动电路的演进：从简单到智能的飞跃 LED驱动电路的设计是一个不断演进的过程，其核心目标是在满足LED工作需求的同时，最大化能源效率并保证系统稳定可靠。本书将系统梳理LED驱动电路的主要类型及其发展脉络，从最基础的电阻限流、线性稳压，到更为高效且普遍应用的开关电源拓扑。 电阻限流与线性稳压：虽然简单易懂，但效率低下，尤其在大功率LED应用中，产生的热量会显著降低系统效率，并且容易受到电网电压波动的影响。本书将分析其工作原理，指出其局限性，并探讨其在特定低功耗、低成本场景下的应用可能性。 开关电源（SMPS）拓扑：这是现代LED驱动电源的主流。本书将详细介绍几种关键的开关电源拓扑，包括： Buck（降压）变换器：用于输出电压低于输入电压的应用，是LED驱动中最常见的拓扑之一。我们将深入讲解其工作原理，包括电感电流、开关管电压、输出电压纹波等关键参数的计算与分析。 Boost（升压）变换器：用于输出电压高于输入电压的应用，常用于LED串联驱动。本书将详细阐述其工作机制，以及在设计中需要关注的功率损耗和 EMI 问题。 Buck-Boost（升降压）变换器：能够同时实现升压和降压功能，适用于输入电压范围较宽的应用。我们将分析其复杂性，并提供实际设计中的注意事项。 SEPIC/ZETA变换器：这些拓扑在隔离和非隔离应用中都有其独特优势，本书将对其进行深入的原理剖析和设计考量。 Flyback（反激）变换器：在隔离型LED驱动电源中应用广泛，尤其是在中低功率场景。本书将重点讲解其隔离原理，变压器的设计，以及多路输出时的挑战。 Forward（正激）变换器：常用于功率较大的隔离型电源，本书将分析其与反激变换器的区别，以及在设计中的核心要素。 我们将不仅仅停留在原理介绍，更会深入到每个拓扑的设计细节，包括元器件的选择（电感、电容、开关管、二极管等）、控制策略（PWM、PFM）、环路补偿、EMI抑制等。 三、 核心设计要素：精益求精的驱动之魂 驱动电源的性能体现在多个维度，本书将逐一攻克这些核心设计要素： 恒流控制：这是LED驱动电源的重中之重。我们将详细讲解各种恒流控制技术，包括： 模拟电流控制：基于运放和电流检测电阻，实现简单的恒流输出。 数字电流控制：利用微控制器（MCU）或专用PWM控制器，实现更精确、更灵活的恒流控制，并支持各种智能化功能。 滞环控制：一种简单有效的非线性控制方法。 伪恒流控制：在某些场合下的权衡与应用。 我们将深入分析不同控制方法的优缺点，以及在实际应用中的最佳选择。 效率优化：高效率是LED驱动电源设计的永恒追求。本书将探讨各种提高效率的策略，包括： 功率器件选择：MOSFET、IGBT、GaN、SiC等功率器件的特性及其在不同应用场景下的适用性。 软开关技术：ZVS（零电压开关）、ZCS（零电流开关）等先进技术，显著降低开关损耗。 磁性元件设计：电感和变压器的优化设计，减少磁芯损耗和铜损。 PCB布局优化：减少寄生参数，优化电流回路，降低EMI。 EMI/EMC设计：电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）是电子产品设计中必须克服的挑战。本书将提供实用的EMI抑制技术，包括： 滤波器的设计与应用：共模滤波器、差模滤波器的选择与计算。 PCB布线技巧：关键信号线的走线、地线的设计、屏蔽措施。 元器件的屏蔽：功率器件、变压器的屏蔽处理。 测试与调试：EMI/EMC的测试方法与常见问题排查。 保护电路设计：安全可靠的运行是LED驱动电源的基本要求。我们将详细讲解各种保护机制： 过压保护（OVP） 欠压保护（UVP） 过流保护（OCP） 短路保护（SCP） 过温保护（OTP） 开环保护 我们将分析各种保护电路的实现方式，并强调其在系统中的重要性。 热管理：LED驱动电源在高功率运行时会产生大量热量，有效的热管理是保证器件寿命和系统稳定性的关键。本书将深入探讨： 热量产生源分析：各元器件的功耗与发热计算。 散热设计：散热器选择、风冷、水冷等散热方式。 PCB热设计：铜箔面积、散热过孔、导热材料的应用。 温控电路设计：利用NTC热敏电阻、温控IC等实现温度监测与调控。 功率因子校正（PFC）：在大多数国家和地区，LED照明驱动电源需要满足一定的功率因子要求，以提高电网利用率。本书将详细阐述： PFC的原理：无源PFC和有源PFC。 有源PFC电路设计：Boost PFC、CCM/DCM工作模式的分析。 PFC控制器：常用PFC控制IC的选型与应用。 PFC的谐波分析：如何满足谐波标准。 四、 智能与未来：LED驱动电源的无限可能 随着物联网和智能家居的飞速发展，LED驱动电源已不再是简单的电力转换设备，而是成为了智能照明系统中的重要节点。本书将展望LED驱动电源的未来发展趋势，包括： 智能化控制：Zigbee、Bluetooth、Wi-Fi等无线通信技术的集成，实现远程控制、亮度调节、色温调节、场景设置等功能。 人因照明（Circadian Lighting）：模拟自然光的变化，调节LED的色温和亮度，以适应人体昼夜节律，提升舒适度和健康水平。 能源管理与监测：实时监测LED功耗、工作状态，优化能源使用效率，并进行远程故障诊断。 集成化与小型化：通过集成更多功能，减小驱动电源的体积，方便嵌入各种照明和显示设备。 新材料与新技术的应用：GaN、SiC等宽禁带半导体材料的应用，带来更高效率、更小体积和更耐高温的驱动电源。 五、 实践指导与案例分析：理论与实践的完美结合 本书的价值不仅在于深厚的理论阐述，更在于其高度的实践指导性。我们将提供： 元器件选型指南：针对不同应用场景，提供详细的元器件选型建议，包括开关管、二极管、电容、电感、IC等。 电路设计流程：从需求分析到原理图设计、PCB布局、焊接、测试，提供一套完整的电路设计流程。 仿真工具的应用：介绍常用电路仿真软件（如LTspice、PSpice）的使用方法，帮助读者验证设计思路。 实际案例分析：通过对几种典型LED驱动电源（如室内照明、户外照明、汽车前灯、显示屏背光等）的设计案例进行深度剖析，展示理论在实际工程中的应用。 故障排除指南：列举LED驱动电源设计中常见的故障现象，并提供排查思路和解决方案。 本书旨在成为LED驱动电源设计领域的一份权威参考，无论您是初涉此道的学生，还是经验丰富的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发。它将帮助您更深刻地理解LED驱动电源的每一个细节，掌握高效、可靠、智能的设计方法，点亮您在光影世界中的无限创意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当吸引人，色彩搭配很专业，让人一眼就能感受到它的技术深度。拿到手里的时候，感觉分量十足，纸张质量也很好，印刷清晰，阅读体验很棒。我本来对LED驱动电源这个领域了解不多，总觉得很晦涩，但这本书的结构组织得非常好，从基础概念讲起，逐步深入到复杂的电路设计和应用。作者的讲解方式非常细致，没有那种高高在上的说教感，而是像一位经验丰富的工程师在手把手地指导你。特别是对于初学者来说，很多复杂的公式和原理，都能找到非常直观的解释和实际的例子来支撑，这一点非常加分。我尤其欣赏它在理论与实践之间的平衡，不仅仅停留在书本知识上，还提到了很多实际项目中的注意事项和常见问题，这对于想真正动手做东西的人来说太重要了。这本书显然是经过精心打磨的，可以看出作者在编写过程中花费了大量的心血，力求让每一个概念都落地。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超出了我的预期。一开始我以为它可能只侧重于某一种特定的驱动拓扑，但读下去才发现，它几乎涵盖了LED驱动电源设计的方方面面。从早期的线性电源到当前主流的开关电源，各种拓扑结构（如Buck、Boost、SEPIC等）的优缺点分析得非常到位。更难得的是，它没有简单地罗列公式，而是深入探讨了为什么需要这些设计，以及在不同应用场景下应该如何权衡选择。书中对于热管理和EMC（电磁兼容性）的章节，简直是宝藏。很多教科书往往一带而过，但这本书却详细阐述了这些“硬骨头”问题的解决方案，这对于提升最终产品的可靠性至关重要。读完这些章节，我感觉自己对整个驱动系统的认知提升到了一个新的层次，不再是零散的知识点，而是一个完整的系统工程。

评分☆☆☆☆☆

我是一个有着一定电子基础的设计人员，之前做过一些简单的开关电源项目，但一涉及到高功率密度的LED照明，就感觉力不从心。这本书的出现，简直是为我这样的进阶学习者量身定做的。它对功率器件的选择、驱动IC的选型以及反馈环路的稳定性分析，讲解得非常精辟。尤其是关于数字控制和智能调光的部分，紧跟了行业前沿，提到了很多最新的技术趋势和标准规范。我发现书中给出的很多设计流程和验证方法，都是业界大厂常用的思路。这使得我在实际工作中能够更快地找到突破口，避免了许多不必要的弯路。这本书的价值不仅仅在于“教你做什么”，更在于“教你怎么思考”，培养了一种严谨的工程思维模式，这才是最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我对市面上很多技术书籍的编排方式都有点意见，总是喜欢堆砌晦涩的专业术语，把简单的事情复杂化。但是这本书完全没有这种倾向。它的语言风格非常朴实、亲切，即便是初次接触PWM控制或者功率因数校正（PFC）概念的读者，也能通过作者精心构造的例子和图示，迅速掌握要领。我特别喜欢它在介绍某一技术点时，总是会先给出它的物理意义，然后才是数学模型。比如在讨论纹波抑制时，它不仅仅是给出了滤波器的公式，还解释了电流和电压纹波对LED寿命和光色一致性的影响。这种从应用端反推设计的叙述方式，极大地激发了我的学习兴趣，让我觉得学习这些技术不再是枯燥的任务，而是一种解决实际问题的探索。

评分☆☆☆☆☆

从整个阅读体验来看，这本书的实用性是毋庸置疑的。它更像是一本可以放在工作台上的参考手册，而不是束之高阁的理论著作。书中提供的各种电路框图、波形分析和故障排查指南，我都做了标记，准备日后频繁查阅。特别是关于可靠性设计和成本控制的讨论，非常接地气。很多设计方案看似完美，但在大规模量产时就会暴露出成本或制造上的问题，这本书恰恰提前预警并给出了优化建议。这表明作者不仅精通技术，更深谙商业化运作的门道。总而言之，这是一本难得的、集理论深度、工程实践和前沿视野于一体的优秀专著，对于任何想在LED驱动电源领域有所建树的工程师来说，都是不可或缺的工具书。