LED照明驱动电路设计应用实例 9787512361249 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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来清民 著

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• LED照明
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• 电路分析
• 实用案例
• 9787512361249

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512361249

商品编码：29667504304

包装：平装

出版时间：2015-04-01

基本信息

书名:LED照明驱动电路设计应用实例

：49.00元

售价：33.3元,便宜15.7元,折扣67

作者:来清民

出版社：中国电力出版社

出版日期：2015-04-01

ISBN：9787512361249

字数：443000

页码：296

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书首先阐述了LED发光的机理和特性，介绍了LED灯具设计的新理念和新技术，论述了LED驱动器设计的基本理论，然后集合近两年的LED照明驱动器的发展，系统地介绍了LED照明驱动器在室内照明、室外道路照明、车用照明和太阳能照明的具体应用实例，本书题材新颖、通俗易懂、图文并茂，涉及的LED驱动器既有用于家用照明的楼道灯、壁灯、客厅灯、吸顶灯和餐厅灯等，用于办公照明的射灯、筒灯、日光灯等；还有用于室外照明的路灯、防爆灯、隧道灯、景观灯和太阳能LED照明灯以及用于车用照明的前照灯、刹车灯、装饰灯和内照灯等，将LED驱动器理论与实际产品紧密结合，具有很强的实用性。

目录

作者介绍

文摘

序言

现代照明的脉搏：从芯片到光辉的奥秘 在追求高效、智能、环保的时代浪潮下，LED照明以其卓越的性能和无限的潜力，正以前所未有的速度渗透并重塑着我们的生活空间。从璀璨的都市夜景到温馨的居家氛围，从功能性的工业照明到前沿的艺术展示，LED照明无处不在，它不仅仅是简单的光源，更是现代科技与生活美学的完美融合。而这一切光辉的背后，是精密的电子设计与创新的驱动技术在默默支撑。 本书旨在深入剖析LED照明驱动电路的核心技术与设计实践，带领读者一步步揭开LED“点亮”的奥秘，掌握从理解LED基本特性到构思、设计、优化完整驱动方案的全过程。我们不只是关注“如何做”，更深入探究“为何这样设计”，旨在培养读者对LED驱动电路的深刻理解和独立设计能力。 第一篇：LED照明驱动电路的理论基石 要设计出稳定、高效、长寿命的LED驱动电路，首先必须夯实坚实的理论基础。本篇将从最基础的LED器件特性入手，循序渐进地带领读者走进LED驱动的世界。 LED基本原理与特性解析： 我们将详细阐述LED的发光机理，包括PN结的形成、载流子的复合发光过程。重点分析LED的伏安特性曲线，理解其非线性特点，以及电流、电压、温度对其正向压降（Vf）和亮度的影响。此外，还会深入探讨LED的光谱特性、光效（lm/W）、色温（K）、显色指数（CRI）等关键光度学参数，以及LED的寿命与可靠性影响因素，如热应力、电应力、材料老化等。理解这些特性，是后续驱动电路设计的出发点和依据。 LED驱动模式：恒流驱动与恒压驱动的辨析： LED最关键的驱动参数是电流，因此恒流驱动是LED照明的核心。本章将详细对比分析恒流驱动与恒压驱动的优劣。深入讲解为何LED必须采用恒流驱动以保证亮度稳定和寿命。同时，也会探讨在某些特定应用场景下，恒压驱动配合限流元件（如电阻）的可行性，但强调其局限性。我们将从理论上阐述两种驱动模式对LED性能的影响，并为后续章节的电路设计奠定基础。 驱动电路设计中的关键参数与考虑因素： 在进入具体电路设计之前，必须明确驱动电路需要满足的关键技术指标。本章将系统梳理这些参数，包括：输入电压范围（AC/DC，单相/三相）、输出电流值与精度、输出电压范围（根据LED串联数量）、效率（电源效率、整机效率）、功率因数（PF）、纹波系数、电磁兼容性（EMC）、散热设计、安全规范（绝缘、耐压、漏电流）以及成本控制。我们将讨论这些参数之间的相互制约关系，以及如何在设计中进行权衡取舍。 开关电源基础理论回顾： 现代LED驱动电路绝大多数采用开关电源技术，以实现高效率和宽电压输入。本章将对开关电源的基础理论进行系统回顾，包括：PWM（脉冲宽度调制）控制原理，DC-DC变换器的基本拓扑（Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Flyback、Forward等）的工作原理、优缺点分析。重点讲解功率MOSFET/IGBT的开关特性、栅极驱动、续流二极管的选择与性能，以及变压器/电感的储能原理。对于初学者，这将是理解复杂驱动电路的关键。 第二篇：主流LED驱动电路设计详解 理论的落地需要具体的电路实现。本篇将聚焦于当前主流的LED驱动电路拓扑，并结合实际应用场景进行详细的设计讲解。 线性恒流源设计： 尽管效率不高，但线性恒流源以其结构简单、低成本、低纹波的特点，在一些低功率、对纹波要求极高的场合仍有应用。本章将详细介绍基于三极管（BJT）和场效应管（MOSFET）的简单线性恒流源电路，分析其工作原理，计算关键元件参数，并讨论其效率和散热问题。 降压型（Buck）恒流驱动电路设计： 降压型拓扑是LED驱动中最常见、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。本章将深入剖析基于PWM控制的降压型恒流驱动电路，包括：主功率电路（MOSFET、续流二极管、电感、输出电容）的设计与选型；电流检测方式（低侧/高侧检测，取样电阻、霍尔电流传感器）；PWM控制策略（电压模式、电流模式）；以及环路补偿的设计，以确保电路的稳定性和快速响应。 升压型（Boost）恒流驱动电路设计： 当输入电压低于LED串联电压时，升压型拓扑是必需的。本章将详细讲解升压型恒流驱动电路的设计，分析其工作原理，重点关注电感设计、MOSFET和二极管的选择、以及电流检测与PWM控制。同时，会探讨升压型电路在输入电压接近输出电压时的效率下降问题。 升降压型（Buck-Boost）恒流驱动电路设计： 升降压型拓扑可以实现输入电压高于或低于输出电压的灵活驱动，其应用场景广泛。本章将深入分析升降压型拓扑的各种实现方式（如四管升降压），讲解其工作原理、优缺点，并详细指导如何进行电感、MOSFET、二极管和控制电路的设计。 反激（Flyback）式恒流驱动电路设计： 反激式拓扑常用于隔离式LED驱动电源，能够实现输入输出的电气隔离，满足安全规范的要求。本章将详细解析反激式恒流驱动电路的设计，重点讲解：隔离变压器的设计（匝比、气隙、磁芯选型）；初级和次级侧的功率元件设计；电流检测与PWM控制；以及反馈环路的建立（光耦、TL431等）。 多路输出与功率分配设计： 在一些复杂的照明场景中，可能需要多路独立或分组控制的LED输出。本章将探讨如何设计能够提供多路独立恒流输出的驱动电路，以及如何通过功率分配技术实现不同LED串的电流均衡。 第三篇：高级驱动技术与智能化应用 随着LED照明技术的不断发展，对驱动电路的性能要求也越来越高。本篇将深入探讨一些高级驱动技术，以及如何将LED驱动与智能化控制相结合。 高效率与高功率因数设计技术： 提高电源效率和功率因数是绿色照明的核心目标。本章将介绍多种提高效率的技术，如：同步整流技术、LLC谐振变换器、无桥PFC技术等。同时，将深入讲解主动功率因数校正（APFC）的工作原理，包括升压PFC、CRM/CCM工作模式，以及如何选择合适的PFC控制器。 LED调光技术： 调光是LED照明的核心功能之一，可以满足不同场景的光照需求。本章将详细介绍：PWM调光（基于数字信号控制占空比）、模拟调光（通过改变电流大小）、以及混合调光技术。重点分析PWM调光在不同驱动拓扑中的实现方式，以及调光范围、调光精度、调光频率对LED性能的影响。 LED保护电路设计： 为了确保LED的可靠工作和长寿命，必须设计完善的保护电路。本章将重点介绍：过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、开路保护、过温保护等。详细讲解各种保护机制的电路实现原理和元件选择。 LED驱动的智能化与物联网应用： 智能化是LED照明的未来发展方向。本章将探讨如何将LED驱动电路与微控制器（MCU）、传感器、通信模块（如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee）相结合，实现智能控制。例如：基于MCU的恒流控制、智能调光调色、故障诊断与上报、远程控制与数据采集等。 EMI/EMC设计与测试： 电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）是电子产品设计中不可忽视的重要环节。本章将分析LED驱动电路中常见的EMI源，讲解抑制EMI的滤波技术（如输入/输出滤波）、PCB布局技巧，以及EMC测试的基本方法和标准。 第四篇：实际应用案例分析与项目实践 理论的最终目的是指导实践。本篇将通过一系列典型的LED照明应用案例，将前几篇的理论知识融会贯通，为读者提供实际的设计指导。 高功率LED路灯驱动电源设计： 针对高功率LED路灯对效率、可靠性、散热、EMC和成本的严苛要求，本章将设计一款典型的隔离式高功率LED路灯驱动电源，详细分析各模块的设计思路和元件选择。 LED日光灯管驱动电源设计： 分析LED日光灯管的结构特点，设计一款高效率、高功率因数、宽电压输入的非隔离式LED日光灯管驱动电源。 LED射灯/筒灯驱动电源设计： 针对射灯/筒灯对体积、散热、调光功能的需求，设计一款小体积、高效、可调光的LED射灯/筒灯驱动电源。 LED面板灯驱动电源设计： 探讨LED面板灯的特殊结构对驱动电路设计的影响，设计一款低纹波、高一致性的LED面板灯驱动电源。 LED景观照明驱动设计： 针对户外景观照明对耐候性、防水、智能控制的需求，设计一款适用于户外LED灯串的驱动解决方案。 从需求到方案：完整设计流程与项目管理： 本章将系统梳理一个完整的LED驱动电源项目的设计流程，从需求分析、方案选型、原理图设计、PCB Layout、样机制作、调试测试到量产优化。 本书通过理论与实践相结合的方式，力求为读者构建一个全面、深入、实用的LED照明驱动电路设计知识体系。无论您是电子工程领域的初学者，还是有一定经验的设计师，希望本书都能成为您在LED照明驱动设计道路上的一盏明灯，帮助您驾驭光电转换的艺术，点亮无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常接地气，没有那种高高在上的学术腔调，读起来非常舒服。作者似乎非常了解非专业背景的读者在面对专业术语时的困惑，所以他总是在关键时刻插入一些“过来人”的经验之谈或者是一些生动的比喻。比如，在解释某个元件的参数选择时，他会用一个生活中的例子来比拟其功能和限制，一下子就让原本晦涩难懂的参数变得直观起来。此外，这本书的结构安排也极其人性化。它不是线性地从第一章读到最后一章，而是提供了清晰的章节导航和交叉引用。如果你只需要查找某个特定模块（比如功率因数校正PFC阶段）的优化技巧，你可以直接跳转过去，相关的背景知识也会被简要回顾，确保你不会因为知识点断层而卡壳。这种考虑读者使用场景的设计，体现了作者对技术普及的用心。它成功地将原本被认为是“高冷”的电子设计领域，变得平易近人，让更多有志于此的人能够自信地迈出第一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了非常深刻的第一印象，那种简洁而富有科技感的配色，搭配上清晰有力的书名，一下子就抓住了我的注意力。我本身就是电子工程领域的新手，对于各种复杂的电路图总是感到有些望而却步，但这本书的排版和图示却显得异常友好。每一页的布局都经过了精心设计，不会出现那种信息爆炸、让人眼花缭乱的感觉。特别是那些电路图，它们的标注非常细致，即便是初学者也能大致跟上作者的思路。我尤其欣赏作者在关键概念解释时所采用的类比手法，这种将抽象理论具象化的方式，极大地降低了我的学习门槛。坦白说，市面上很多技术书籍要么过于理论化，让人抓不住重点；要么就是实例堆砌，缺乏系统性。而这本书似乎找到了一个绝佳的平衡点，它既有扎实的理论基础铺垫，又紧密结合实际应用场景，这种“理论指导实践，实践反哺理论”的结构，让我在阅读过程中感到自己真的是在逐步掌握一项技能，而不是在应付考试。这种沉浸式的学习体验，让我对后续的学习内容充满了期待，也让我相信，这本书绝对是电子设计入门者的一个绝佳起点。

评分☆☆☆☆☆

从专业角度来看，这本书对于最新的行业标准和技术趋势的把握非常到位。它没有沉溺于过时的技术路线，而是着重介绍了当前主流和未来可期的设计方案。尤其是在对新兴材料和器件特性的讨论部分，我发现它引用了一些近两年才在顶级期刊上发表的研究成果，这在同类书籍中是比较少见的。比如，书中对某些新型半导体开关器件在高速驱动下的损耗模型进行了深入探讨，并给出了具体的应用电路验证。这对我正在进行的高效能项目非常有指导意义，它避免了我们团队陷入“闭门造车”的境地，而是能够站在行业前沿去思考问题。可以说，这本书不仅解决了“现在能做什么”的问题，更重要的是，它为我们指明了“未来应该往哪个方向去努力”的方向。对于希望保持技术领先地位的专业人士而言，这本书的价值在于其前瞻性和对前沿技术的消化整合能力，它提供的不仅仅是知识，更是一种持续学习和迭代优化的动力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本书的初衷是想快速解决工作中遇到的一个特定电源管理问题，本以为这是一本偏向于快速参考手册的工具书。但读下来才发现，它的内容深度远超我的预期。作者在分析每一个设计案例时，都会深入挖掘其背后的物理原理和设计权衡（Trade-offs）。例如，在讨论某个拓扑结构的选择时，书中不仅列出了不同方案的优缺点，还详细分析了在不同负载条件和环境温度下，这些方案性能衰减的内在机制。这种刨根问底的分析方式，对于我这种追求“知其所以然”的工程师来说，简直是醍醐灌顶。它没有满足于给出一个“能工作”的方案，而是致力于探究“为什么这个方案是最佳的”或者“在什么条件下它会失效”。这种严谨的学术态度和实战经验的完美结合，让这本书不仅仅是一本设计指南，更像是一部结合了微观物理和宏观系统工程的教科书。我感觉自己不仅学到了具体的电路实现方法，更重要的是，建立了一套完整的、可以迁移到其他领域的设计思维框架，这才是它最宝贵的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我最赞赏的是这本书在软件仿真和实际测试数据方面的详尽展示。很多电路设计书籍只停留在理论推导和电路原理图层面，但这本书却大大超越了这一点。在每一个重要的设计模块后面，作者都附上了详细的仿真结果截图，无论是瞬态响应波形还是稳态下的效率曲线，都标注得清清楚楚。更难能可贵的是，书中还展示了实物样机测试的数据，并将仿真结果与实际测量结果进行了对比分析，指出了两者之间的差异来源（如元件的寄生参数、PCB布局的影响等）。这种“仿真-实测-反思”的完整闭环展示，对于验证设计方法的可靠性至关重要。它让读者能够清楚地看到，一个理想化的模型是如何在真实世界中被修正和优化的。这种严谨的工程实践精神，让我对书中的每一个设计都产生了极强的信任感，因为它不是凭空臆想出来的，而是经过了层层考验的“实战方案”。