漫步LED世界(驱动电路设计篇) 9787118085464 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周志敏，纪爱华 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085464

商品编码：29656957353

包装：平装

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名:漫步LED世界(驱动电路设计篇)

定价：39.00元

售价：26.5元,便宜12.5元,折扣67

作者:周志敏,纪爱华

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787118085464

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

内容提要

　　《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》共5章，深入浅出地阐述了大功率LED、大功率LED衬底及基板、大功率LED热设计、大功率LED驱动电路设计、LED驱动电路热设计等内容，《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》题材新颖实用，内容丰富，深入浅出，语言通俗易懂，具有很高的实用价值，是从事大功率LED驱动电路设计和应用的工程技术人员的必备读物。
　　《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》可供电子、通信、航天、汽车、国防、建筑、景观照明等领域从事大功率LED研发、设计、应用和生产企业的工程技术人员及高等院校、职业技术学院相关专业的师生阅读参考。

目录

章 大功率LED
1.1 大功率LED技术指标及结构
1.1.1 大功率LED技术指标
1.1.2 大功率LED结构及优点
1.2 大功率白光LED效率及封装技术
1.2.1 大功率白光LED的量子效率及研发动向
1.2.2 大功率白光LED封装技术
1.3 照明用白光LED及研发动态
1.3.1 照明用白光LED
1.3.2 照明用白光LED研发动态

第2章 大功率LED衬底及基板
2.1 大功率LED衬底
2.1.1 大功率LED外延片与衬底材料
2.1.2 LED衬底分类
2.1.3 基于蓝宝石衬底的垂直结构GaN基LED
2.1.4 基于硅衬底的功率型GaN基LED
2.2 大功率LED散热基板类型
2.2.1 LED散热基板
2.2.2 金属基印制板（MCPCB）
2.2.3 陶瓷散热基板
2.2.4 硅散热基板

第3章 大功率LED热设计
3.1 LED热设计作用及热管理目的
3.1.1 LED热设计作用
3.1.2 LED热管理
3.2 LED芯片结温
3.2.1 LED的热量产生原因及结温热分析
3.2.2 LED结温对性能的影响
3.3 大功率LED热分析
3.3.1 大功率LED热特性
3.3.2 影响大功率LED散热因素分析
3.3.3 大功率LED热扩散技术
3.4 大功率LED热阻计算及散热设计
3.4.1 大功率LED热阻计算
3.4.2 大功率LED简化热模型及热建模技术
3.4.3 大功率LED散热技术
3.4.4 大功率LED散热和导热整体解决方案

第4章 大功率LED驱动电路设计
4.1 大功率LED驱动器
4.1.1 LED驱动器特性
4.1.2 大功率LED驱动电路拓扑结构
4.1.3 大功率LED驱动器解决方案
4.2 大功率LED驱动电路设计
4.2.1 大功率LED驱动电路设计要素
4.2.2 大功率LED驱动器的优化设计

第5章 LED驱动电路热设计
5.1 LED驱动电路PCB热设计
5.1.1 LED驱动电路PCB热设计的基本原则
5.1.2 PCB的热设计与热分析技术
5.1.3 表面贴装器件的热设计
5.2 LED驱动电路的散热控制方案
5.2.1 LED驱动电路热管理
5.2.2 LED驱动电路温度补偿原理
5.2.3 LED驱动电路热保护
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《光影流转：LED驱动电路的奥秘与实践》 序言 光，是人类文明进步的基石，是信息传递的载体，更是我们感知世界最直接的媒介。从古老的火把到现代的白炽灯，再到如今普及率极高的LED（发光二极管），人类对光的追求从未停止，对光的驾驭也日益精进。LED，凭借其高效节能、长寿命、色彩丰富、响应迅速等诸多优点，正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从家庭照明、城市亮化，到数码显示、汽车照明，乃至更尖端的生物医学和通信领域，都闪耀着LED独特的光芒。 然而，LED的光芒并非凭空而来，也并非简单地接通电源即可。LED作为一种半导体器件，其发光特性对电流和电压的变化极为敏感，必须通过精密的驱动电路来控制，才能使其稳定、高效、长久地发光，并实现各种预期的功能。驱动电路的设计，不仅关乎LED的性能发挥，更直接影响到整个系统的功耗、寿命、可靠性，乃至最终的成本。因此，深入理解LED驱动电路的设计原理，掌握实用的设计方法，对于任何一位致力于LED应用开发的技术人员来说，都至关重要。 本书《光影流转：LED驱动电路的奥秘与实践》正是这样一本旨在带领读者走进LED驱动电路设计世界的指南。我们不追求包罗万象的理论堆砌，也不止步于零散的电路图展示，而是力求从实际应用出发，结合最新的技术发展趋势，系统地梳理LED驱动电路的核心概念、关键技术、设计流程以及常见问题解决方案。本书将以通俗易懂的语言，结合大量的工程实例，为读者揭示LED驱动电路设计背后的逻辑与智慧，帮助读者构建坚实的理论基础，并快速掌握解决实际工程问题的能力。 第一章：LED基础与驱动需求 在正式深入驱动电路的设计之前，我们首先需要对LED这一核心器件本身有一个清晰的认识。本章将从LED的基本工作原理出发，阐述其 PN 结结构、发光机制，以及电流、电压、温度等关键参数对其发光效率、色温、寿命的影响。我们将深入探讨LED的静态和动态特性，理解其非线性行为。 随后，我们将重点分析LED对驱动电路提出的具体需求。为何LED不能直接接入市电？如何才能保证LED的恒流工作？LED的过压、过流、过温保护为何如此重要？如何通过驱动电路实现LED的调光调色功能？这一系列问题，都将为我们后续深入驱动电路的设计奠定坚实的理论基础。我们还将简要介绍不同类型LED（如大功率LED、SMD LED、COB LED等）在驱动上的差异性，为读者提供更具针对性的认识。 第二章：LED驱动电路拓扑解析 LED驱动电路的实现方式多种多样，选择合适的拓扑结构是设计的首要环节。本章将系统介绍几种主流的LED驱动电路拓扑，包括： 线性恒流源： 结构简单，成本低廉，适用于对效率要求不高的低功率LED应用。我们将分析其工作原理、优缺点，以及在实际设计中需要注意的散热问题。 开关恒流源： 利用电感、电容、开关元件等构建的非线性电路，能够实现高效率的恒流输出，是目前大功率LED驱动的主流方案。我们将详细讲解以下几种常见的开关恒流源拓扑： Buck（降压）型： 最常用的拓扑之一，适用于输入电压高于LED正向导通电压的场合。我们将剖析其工作模式，分析电感、电容、MOSFET等关键元件的选择原则。 Boost（升压）型： 适用于输入电压低于LED正向导通电压的场合。我们将重点讲解其升压原理，以及在输入电压波动较大时如何保证输出稳定。 Buck-Boost（升降压）型： 能够实现升压和降压两种工作模式，适用于输入电压范围较宽的场合。我们将分析其工作特性，以及在实际应用中的优势。 SEPIC/Ćuk等复杂拓扑： 介绍一些更为复杂的拓扑结构，适用于特殊应用场景，并简述其设计考量。 在讲解每一种拓扑时，我们不仅会深入其工作原理，还会结合实际应用场景，分析其在效率、功率密度、成本、电磁兼容性（EMI）等方面的权衡。 第三章：关键元器件选型与设计 驱动电路的设计离不开对关键元器件的准确选型。本章将聚焦驱动电路中的核心元器件，深入探讨其选型原则和设计要点： 功率开关器件（MOSFET/BJT）： 讲解不同类型功率开关器件的特性，包括导通电阻、耐压、开关速度、散热等，以及如何根据驱动电路的功率等级、工作频率、电压电流需求进行选择。 电感器： 在开关电源中，电感器是能量存储和传递的关键元件。我们将讲解电感的种类（功率电感、滤波电感）、参数（电感量、额定电流、饱和电流、直流电阻等）的含义，以及如何根据纹波电流、工作频率、效率要求进行选型，并讨论电感的封装和布局对性能的影响。 电容器： 包括滤波电容、储能电容、旁路电容等。我们将讲解不同类型电容器（陶瓷电容、电解电容、薄膜电容等）的特性，以及如何根据纹波电压、ESR（等效串联电阻）、频率响应等参数进行选择。 续流二极管/同步整流MOSFET： 讲解二极管的选型要点，特别是肖特基二极管的优势，以及如何利用同步整流技术提高效率。 控制芯片（PWM控制器/LED驱动IC）： 介绍主流的PWM控制器和专用的LED驱动IC的功能和选型原则，包括其集成度、调光方式、保护功能、工作效率等。 采样电阻/电流互感器： 讲解如何精确地采样LED电流，以及不同采样方式的优劣。 第四章：恒流控制技术与调光实现 恒流控制是LED驱动电路的核心功能，也是保证LED性能和寿命的关键。本章将深入讲解： 恒流控制原理： 详细分析基于电压负反馈和电流负反馈的恒流控制方法，以及PWM（脉冲宽度调制）和PFM（脉冲频率调制）控制方式的原理及其在LED驱动中的应用。 各种恒流控制环路的分析： 深入剖析不同控制模式下的误差放大器、补偿网络等，以及如何保证控制环路的稳定性和快速响应。 LED调光技术： 介绍LED调光的主要方式，包括： 模拟调光（线性调光）： 通过改变驱动电流的大小来实现亮度调节。我们将分析其优缺点，以及在实际应用中如何优化。 PWM调光： 通过改变PWM信号的占空比来实现亮度调节。我们将深入讲解PWM信号的产生、频率、占空比对LED亮度和闪烁的影响，以及如何实现高频PWM调光以避免人眼感知到的闪烁。 混合调光： 结合模拟调光和PWM调光的优点，以实现更广的亮度范围和更好的调光效果。 色温控制与RGB调色： 介绍如何通过控制不同颜色的LED发光亮度，实现色温的调节以及任意色彩的混合。 第五章：保护电路设计 LED驱动电路的可靠性至关重要，完善的保护电路是必不可少的。本章将重点讲解： 过压保护： 如何防止输入电压过高损坏驱动电路和LED。 欠压保护： 如何防止输入电压过低导致驱动电路工作不稳定。 过流保护： 如何防止驱动电流超过LED额定值，导致LED损坏。我们将介绍各种过流检测和保护机制，如限流、折返限流等。 过温保护： 如何监测驱动电路和LED的工作温度，并在温度过高时采取措施，如降低功率、关断等。 开路/短路保护： 如何检测LED的开路或短路状态，并采取相应的保护措施。 浪涌保护： 针对电源线可能引入的瞬态过电压进行防护。 我们将结合具体的电路设计实例，讲解这些保护电路的设计思路、实现方法和元件选择。 第六章：电源效率与功率因数优化 随着能源危机和环保意识的提高，提高LED驱动电路的效率和功率因数成为越来越重要的设计目标。本章将探讨： 效率损失的来源： 分析驱动电路中各个环节的效率损失，包括开关损耗、导通损耗、电感损耗、电容损耗等。 提高效率的设计策略： 介绍如何通过选择低损耗元器件、优化电路拓扑、采用同步整流、降低工作频率等手段来提高效率。 功率因数（PF）的概念与影响： 讲解功率因数对电网的负载和能量利用率的影响。 提高功率因数的技术： 介绍无源功率因数校正（PFC）和有源功率因数校正（APFC）的原理和实现方法，以及相关的行业标准。 第七章：电磁兼容性（EMI）设计 LED驱动电路作为一种开关电源，不可避免地会产生电磁干扰。本章将重点关注： EMI的产生机理： 分析开关电源中EMI的主要来源，包括传导辐射和空间辐射。 EMI的测量与标准： 介绍EMI测量的基本方法和相关的国际/国内标准。 EMI抑制技术： 讲解降低EMI的设计技巧，包括： PCB布局与布线： 强调高频信号的走线、回流路径的设计，以及地线的处理。 滤波技术： 介绍输入/输出滤波器的设计，包括共模滤波器和差模滤波器的作用。 屏蔽技术： 介绍外壳屏蔽和内部屏蔽的设计。 软开关技术： 简要介绍软开关技术在降低EMI方面的优势。 第八章：实际应用案例分析与设计流程 理论结合实践是检验和巩固知识的有效途径。本章将选取几个典型的LED驱动应用场景，进行详细的案例分析： LED筒灯/射灯驱动设计： 针对不同功率和电压要求的LED模组，设计相应的驱动电路，重点关注效率、散热和成本。 LED灯带/柔性灯带驱动设计： 探讨如何设计能够驱动大长度灯带的恒流电源，以及如何实现远程控制和多区域调光。 LED显示屏驱动设计： 介绍LED显示屏对驱动电路的特殊要求，如高刷新率、高灰度等级、逐点控制等，并分析其驱动电路的架构。 车载LED照明驱动设计： 重点分析车载LED驱动设计在宽电压范围、高可靠性、抗振动、热管理等方面的挑战。 在案例分析的基础上，本章还将梳理一套完整的LED驱动电路设计流程，包括需求分析、拓扑选择、元器件选型、原理图设计、PCB布局、调试测试、EMC整改等关键步骤，帮助读者建立系统性的工程设计思维。 第九章：最新技术发展趋势展望 LED驱动技术日新月异，本章将对一些前沿的技术发展进行展望： 集成化与智能化： 介绍高度集成化的LED驱动IC，以及智能LED驱动的未来发展方向，如无线通信、物联网集成、自适应照明等。 GaN（氮化镓）等新型功率器件的应用： 探讨GaN等新型宽禁带半导体材料在LED驱动领域带来的效率提升和体积小型化潜力。 无电解电容LED驱动： 介绍无电解电容驱动技术的优势和发展前景，以解决传统电容寿命短的问题。 LiFi（可见光通信）驱动技术： 简要介绍可见光通信领域对LED驱动提出的新挑战和新机遇。 结语 LED驱动电路的设计是一个集理论、实践、创新于一体的系统工程。掌握其精髓，不仅能够帮助我们实现高性能、高可靠性的LED照明产品，更能为我们打开通往更广阔的LED应用领域的大门。本书《光影流转：LED驱动电路的奥秘与实践》希望能成为您学习和探索LED驱动电路的得力助手，陪伴您在光影交织的世界中，设计出更多精彩纷呈的LED应用。愿每一束光，都能因精妙的设计而更加璀璨夺目！

评分☆☆☆☆☆

我作为一个电子工程专业毕业的学生，找工作时发现LED驱动方向的工作非常热门，但面试时才发现自己理论知识和实践经验的差距有多大。市面上很多驱动设计的书籍要么过于偏向理论推导，公式堆砌让人头晕，要么就是偏向于某一特定芯片的应用手册，缺乏通用性。这本书完美地找到了平衡点。它没有回避复杂的数学推导，但讲解方式非常注重直观理解，总能用最简洁的方式把核心原理剖析清楚。我特别喜欢它对不同驱动IC选型和对比的章节，那简直是教科书级别的分析。它不仅仅告诉你“用什么”，更重要的是告诉你“为什么用它”以及“在什么场景下用它更优”。读完之后，我对整个LED驱动系统的设计流程，从需求分析到元器件选型，再到最终的调试优化，都有了一个全局的把握。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，强烈推荐给所有想在这个领域深耕的同行们。

评分☆☆☆☆☆

我是一个硬件爱好者，主要在业余时间折腾一些DIY项目。接触LED驱动无非是想让自己的灯具更亮、更省电、更智能。我之前试过跟着网上的教程做，结果不是效率低下就是发热严重，搞得一团糟。自从开始研读《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》后，我的DIY水平实现了质的飞跃。这本书的讲解风格非常“接地气”，它会告诉你，比如在小功率应用中，选择哪种拓扑在成本和效率上是最优解；在散热空间受限时，如何通过选择特定的开关管和磁性元件来挤出每一分效率。它没有高高在上的理论说教，而是像一位耐心的大师在手把手地教你如何解决实际遇到的“疑难杂症”。通过这本书，我成功地自己设计并实现了一个高效率的低压LED驱动模块，效果远超我之前的预期。这本书对于想通过自学掌握真本事的读者来说，简直是一份绝佳的指南。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始是抱着试试看的心态买的这本书，因为市面上的技术书籍质量参差不齐，很多都是“炒冷饭”或者“凑字数”。但《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》完全超出了我的预期。它给我的感觉是作者真正沉淀了多年的经验才写出来的。书中对瞬态响应和环路补偿的分析，简直是点睛之笔。以往我调试驱动电源时最头疼的就是环路问题，轻则纹波大，重则振荡停机。这本书里详细介绍了如何用相频特性图来分析和优化补偿网络，配图的解释清晰到让人茅塞顿开。此外，对于一些“冷门”但实用的知识点，比如如何处理LED串联与并联组合带来的阻抗匹配问题，都有涉及。这本书的实用价值非常高，我甚至把一些核心章节打印出来，放在工位上随时翻阅，它已经成了我案头不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版也值得称赞。作为一个读者，阅读体验非常重要。很多技术书籍内容很好，但图表模糊不清，公式挤在一起，看着就累。但《漫步LED世界》的印刷质量很高，电路图非常清晰，无论是原理图还是PCB布局图，细节都一览无余。更重要的是，它不仅仅是一本纯理论的书，它还紧密结合了现代照明设计对“调光”和“色彩控制”的要求。书中关于PWM调光和模拟调光的实现细节、纹波对人眼的影响、以及如何设计出更符合IEC标准的调光曲线，都做了深入探讨。这使得这本书的适用范围从单纯的硬件工程师扩展到了系统集成和产品研发的各个环节。对于追求产品高端化和差异化的团队来说，这本书提供的设计思路和技术深度是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》真的是一本让我受益匪浅的宝藏。我之前对LED驱动电路这块一直处于摸索阶段，看了一些零散的资料，但总感觉不成体系，尤其是在实际应用中遇到问题时，束手无策。这本书的出现简直就是雪中送炭。它从最基础的LED特性讲起，循序渐进地深入到各种驱动拓扑，比如Buck、Boost、SEPIC，分析得非常透彻。最让我印象深刻的是，作者不仅停留在理论层面，还结合了大量的实际案例和设计考量，比如散热设计、电磁兼容（EMC）的处理，这些都是书本上很少能系统讲到的干货。翻阅这本书的时候，我感觉自己像是在跟着一位经验丰富的工程师学习，他会告诉你“为什么这么做”以及“这样做有什么潜在的风险”。特别是关于高压大功率LED的恒流控制部分，讲解得细致入微，让我对如何设计出稳定、高效、寿命长的驱动电源有了全新的认识。这本书的结构清晰，图文并茂，即便是初学者也能快速上手，而对于有一定基础的工程师来说，也是一本极好的参考手册，可以用来查阅和深化理解。