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

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

周志敏，纪爱华 著

图书标签:

• LED驱动
• LED电路
• 照明设计
• 电源设计
• 电子工程
• 模拟电路
• 开关电源
• 照明工程
• 电路设计
• LED技术

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085464

商品编码：29753473935

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

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

---

探索光电转换的奥秘：从基础原理到前沿应用，一站式掌握LED驱动设计 LED，这种曾被视为“稀罕玩意”的发光二极管，如今已渗透到我们生活的方方面面。从明亮的城市夜景，到炫目的屏幕显示，再到节能环保的照明系统，LED的光芒无处不在。然而，我们看到的仅仅是LED发出的美丽光彩，在其背后，是精密而复杂的驱动电路在默默工作。这本书——《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》，正是要带您深入探索LED驱动电路的奇妙世界，揭示那些让LED闪耀的“幕后英雄”。 这并非一本泛泛而谈的科普读物，而是一本面向对LED驱动技术有深入学习需求、希望掌握核心设计技能的工程师、技术爱好者和在校学生的专业指南。它将以详实的内容、严谨的逻辑和清晰的脉络，引导您系统地理解LED驱动电路的设计原理、关键技术、常见问题及其解决方案。我们将从最基础的LED电学特性入手，逐步深入到复杂的驱动方案选择与优化，最终触及新兴的智能LED驱动领域。 第一站：LED的基石——深刻理解LED特性 在踏上驱动电路的设计之旅前，充分了解LED本身的特性至关重要。本书将首先为您铺设坚实的理论基础。我们将详细解析LED的发光原理，包括PN结的形成、载流子注入、复合发光以及量子效率等概念。您将学习到如何从LED的数据手册（Datasheet）中提取关键参数，如正向电压（Vf）、正向电流（If）、峰值波长（λp）、半功率点波长（Δλ）、光通量（Φv）、光强（Iv）以及反向击穿电压（Vr）等。 更重要的是，我们将深入探讨LED在实际工作中的非线性特性。LED的Vf并非恒定不变，它会随着电流、温度和批次的不同而产生变化。理解这些变化对驱动电路设计的稳定性、一致性和寿命有着直接影响。例如，温度对LED Vf的影响是负相关，这意味着在相同驱动电压下，温度升高会导致电流增大，从而进一步加剧温度升高，形成热失控。因此，掌握LED的温度系数，以及如何通过驱动电路来补偿这些温度影响，是确保LED稳定工作的关键。 此外，不同类型的LED（如普通LED、高亮度LED、RGB LED、UV LED、IR LED等）在特性上存在差异，其驱动方式也会有所不同。本书将对这些差异进行详细介绍，帮助您选择最适合特定应用的LED类型，并预先考虑其驱动电路的设计约束。 第二站：驱动电路的灵魂——直流恒流驱动的奥秘 LED的核心驱动方式是直流恒流。与传统的电压驱动不同，LED的亮度主要由通过它的电流决定，而非施加的电压。因此，设计一个稳定可靠的恒流源是LED驱动电路的核心任务。本书将系统介绍各种主流的直流恒流驱动拓扑，并从原理、优缺点、设计要点、元件选型等多个角度进行深入剖析。 线性恒流驱动： 这是最简单、成本最低的恒流方式。我们将介绍基于三极管、MOSFET以及运算放大器（Op-Amp）的线性恒流源设计。您将学习如何计算限流电阻、基极/栅极偏置电压，以及如何优化其线性度和效率。然而，线性恒流驱动的缺点是效率低，尤其是在输入电压远高于LED正向电压时，会产生大量的热量。我们将探讨如何通过散热设计来解决这一问题，并分析其在低功率、对效率要求不苛刻的应用中的适用性。 开关恒流驱动（DC-DC Converter）： 为了克服线性恒流驱动的效率瓶颈，开关恒流驱动技术应运而生。这是目前LED驱动领域最主流、最高效的解决方案。本书将重点讲解几种主要的开关拓扑，包括： Buck（降压）拓扑： 当输入电压高于LED正向电压时，Buck变换器是最常用的降压恒流驱动方案。我们将详细讲解Buck变换器的基本工作原理（断续导通模式CCM和连续导通模式DCM），包括电感电流、电容电压的分析，以及PWM（脉冲宽度调制）控制方式。您将学习如何根据输入电压、输出电压（LED串电压）和所需的输出电流来设计电感、电容、MOSFET和二极管等关键元件的参数。 Boost（升压）拓扑： 当输入电压低于LED正向电压时，Boost变换器能够将较低的电压升高到足以驱动LED所需的水平。我们将深入分析Boost变换器的工作原理，并探讨其在电池供电或低电压输入的LED照明设计中的应用。 Buck-Boost（升降压）拓扑： 这种拓扑能够实现升压和降压功能，适用于输入电压范围变化较大的场合，例如车辆照明。我们将介绍其工作模式和设计考虑。 SEPIC/Ćuk拓扑： 对于某些对隔离或负输出电压有特殊需求的场合，SEPIC和Ćuk拓扑也是值得了解的选择。 在讲解各种开关拓扑时，我们将特别强调恒流控制策略。这包括电压模式控制、电流模式控制（包括峰值电流模式和平均电流模式）的原理和优缺点。您将学习如何设计合适的电流反馈回路，以实现精确的恒流输出，并对瞬态响应、稳定性进行分析。 第三站：提升性能的关键——高效能与可靠性设计 除了基本的恒流功能，一个优秀的LED驱动电路还需要考虑效率、可靠性、电磁兼容性（EMC）以及安全规范等诸多方面。 效率优化： 高效率意味着更低的能耗和更少的散热问题。我们将深入探讨影响效率的各种因素，如元件的导通损耗、开关损耗、电感磁芯损耗、电容ESR损耗等。您将学习如何通过合理的元件选型、PCB布局优化、工作频率选择等手段来最大限度地提高驱动效率。我们将介绍能量回收技术、零电压开关（ZVS）、零电流开关（ZCS）等先进的高效驱动技术。 散热设计： LED在工作时会产生热量，驱动电路自身也会产生损耗发热。有效的散热设计对于确保LED和驱动电路的长期可靠运行至关重要。本书将讲解热阻的概念，介绍常见的散热方法，如自然对流、强制风冷、导热材料的应用以及PCB的散热设计技巧。您将学习如何根据发热量和环境温度来选择合适的散热方案，并进行热仿真分析。 可靠性与寿命： LED驱动电路的寿命往往是整个LED照明系统的瓶颈。我们将探讨影响可靠性的关键因素，如元件的耐压、耐温能力，以及电源的过压、过流、过温保护功能。您将学习如何进行MTBF（平均故障间隔时间）计算，以及如何设计多重保护机制来提高系统的鲁棒性。 电磁兼容性（EMC）： 开关电源在工作时会产生电磁干扰，可能影响其他电子设备。本书将介绍EMC的基本原理，包括辐射和传导干扰，以及如何通过滤波、屏蔽、PCB布局优化等手段来满足EMC标准。 安全规范： LED驱动电路的设计必须符合相关的电气安全标准，如UL、CE、CCC等。我们将简要介绍这些标准的要求，并指导您在设计中如何考虑隔离、爬电距离、电气间隙等安全因素。 第四站：扩展功能与智能应用 随着LED技术的不断发展，LED驱动电路的应用场景也日益丰富，催生了许多智能化的驱动需求。 调光技术： 除了亮度控制，LED的色温调节、全彩显示也变得越来越重要。本书将介绍PWM调光、模拟调光、混合调光等多种调光方式的原理和实现。您将学习如何设计多路独立的恒流源来控制RGB LED的混合，从而实现各种色彩效果。 智能控制： 随着物联网（IoT）的发展，LED驱动器也开始集成智能化控制功能。我们将介绍如何将微控制器（MCU）或专用LED驱动芯片集成到驱动电路中，实现例如通过DALI、0-10V、Zigbee、Wi-Fi等协议进行远程控制、场景设置、功耗监测等功能。 特定应用驱动： 除了通用照明，LED在显示屏、汽车照明、植物照明、医疗照明等领域也有着特殊的驱动需求。本书将针对这些特定应用，介绍其独特的驱动挑战和解决方案。例如，显示屏驱动器对速度和精度要求极高，汽车照明需要宽范围的输入电压和极高的可靠性，植物照明则需要模拟自然光谱。 本书的特色与价值： 系统性与全面性： 从基础原理到高级应用，本书涵盖了LED驱动电路设计的各个方面，力求构建一个完整的知识体系。 深度与广度： 既有对基本原理的深入剖析，也有对前沿技术的广泛介绍，满足不同层次读者的需求。 实践导向： 强调实际设计中的关键问题和解决方案，提供可操作的设计指导。 案例分析： 穿插实际的电路设计案例，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 循序渐进： 以清晰的逻辑结构组织内容，引导读者由浅入深地掌握复杂的驱动技术。 通过阅读《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》，您将不仅仅是了解LED如何发光，更能深入掌握如何设计出高性能、高可靠性、高效率的LED驱动电路，为您的LED应用设计打下坚实的基础，助您在LED驱动技术的海洋中，自信地航行，探索更广阔的光电世界。无论您是正在攻克设计难题的工程师，还是对LED技术充满好奇的学习者，这本书都将是您不可或缺的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

最近刚好在整理手头的电子书单，目光不经意间落在了《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》这本书上。虽然我个人对LED驱动电路的深入研究目前还处于初级阶段，但光从书名和整体的定位来看，这本书显然是为那些渴望从理论到实践全面掌握LED驱动技术的工程师和爱好者量身打造的。我设想，这本书的内容一定是围绕着如何高效、稳定地将电能转化为光能展开的，其中必然会详尽地解析各种拓扑结构，比如降压、升压、升降压转换器的原理及其在LED驱动中的具体应用。想必作者会花大篇幅去讲解如何进行热设计——LED在工作过程中产生的热量是影响其寿命和光效的关键因素，因此，书中一定会有关于散热方案的讨论，从简单的热阻计算到更复杂的PCB散热设计技巧，都会有详细的论述。此外，对于驱动电流的精确控制是LED性能的关键，因此，书中对恒流源的设计，无论是线性恒流还是开关型恒流，其精度、纹波控制以及动态响应都会有深入的探讨，这对于需要实现精准调光的应用场景至关重要。这本书应该不仅仅是停留在原理介绍，而是会提供大量的工程实例和设计流程，让读者能够一步步构建出符合EMC标准、满足特定应用需求的驱动电路。

评分☆☆☆☆☆

我对电子工程领域的书籍总是抱着一种审慎的态度，毕竟市面上的资料良莠不齐，真正能静下心来深入讲解核心技术的并不多。然而，这本书的标题暗示了一种循序渐进的学习路径，从“漫步”这个词汇中，我仿佛能感受到作者的匠心——即便是复杂的前沿技术，也要用最平易近人的方式呈现出来。我期待书中能在电源效率优化方面提供独到的见解。在这个对能效要求日益严苛的时代，如何最大限度地减少驱动电路自身的损耗，提高整个LED系统的光电转换效率，是每一个设计师必须攻克的难题。因此，我推测书中会详细对比不同开关频率对损耗的影响，讨论如何选择合适的功率器件（MOSFET、二极管等）以降低导通损耗和开关损耗。更进一步，对于新兴的调光技术，比如采用PWM调光和模拟调光各自的优缺点、引入无频闪的直流调光方案等，这本书也应当有所覆盖。它应该是一本能够指导读者跨越从电路仿真到实际焊接、再到最终调试的整个生命周期的实战宝典，而不仅仅是停留在理论推导的纸上谈兵。

评分☆☆☆☆☆

从一个侧重于系统集成的角度来看，LED驱动电路的可靠性和鲁棒性是决定最终产品市场竞争力的核心要素。我期望《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》能够超越单纯的电路功能实现，深入到工业级应用对电源质量的要求。例如，在输入端，如何有效应对电网的波动、浪涌冲击以及共模/差模噪声干扰，书中必然会涉及输入滤波网络的设计原则，以及如何通过保护电路来确保电源的长期稳定运行。在输出端，对于高压大功率的LED阵列，如何处理串联链中的失配问题，如何设计开路、短路保护机制，防止单个LED失效引发整个系统的连锁反应，这些都是非常实际且关键的内容。这本书若能提供一套成熟的EMI/EMC设计规范和测试流程指导，那就更具价值了。毕竟，一个设计精良的驱动器，不仅要工作得好，更要在复杂的电磁环境中保持沉默和稳定，不干扰其它设备，也不受外界干扰。这需要作者具备深厚的理论功底和丰富的工程经验来支撑。

评分☆☆☆☆☆

提到“设计篇”，我就忍不住要联想到具体的元器件选型和PCB布局的艺术。一个好的驱动电路设计，往往一半的成功取决于合理的布局。我强烈希望这本书能提供一些关于高频开关电源PCB布局的“禁忌”和“黄金法则”。例如，开关节点（Hot Loop）的面积控制、大电流回路的布线宽度、敏感控制信号与功率部分的隔离、旁路电容的放置位置等等，这些细节决定了电路的实际性能与理论计算的差异。此外，对于如何根据具体LED的Vf曲线、结温变化来动态调整反馈环路的设计，书中应该会有深入的讲解。反馈补偿网络的PID参数整定，是决定驱动器瞬态响应速度和稳定性的关键，如果书中能用案例清晰地展示如何通过伯德图或相频特性曲线来确定最佳的补偿元件值，那对于提升读者的设计水平将是质的飞跃。这种对细节的关注，正是区分入门资料与专业参考书的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

对于长期从事电子产品开发的人来说，技术文档的更新速度和前瞻性也是衡量其价值的重要标准。考虑到LED照明技术正朝着智能化、网络化方向快速发展，我非常好奇这本书是如何看待驱动电路与数字控制的融合的。这本书是否触及了基于MCU或专用PWM控制芯片的智能驱动方案？例如，如何将功率因数校正（PFC）与恒流控制集成在一个系统内，以满足更严格的能效法规。如果书中能介绍一些诸如数字电源管理、光照场景的预设和记忆功能，或者与物联网平台进行通信的驱动接口设计思路，那就太棒了。这样的内容能让这本书保持其专业性和前沿性，确保读者在学习了基础的模拟驱动设计之后，能够顺畅地过渡到未来照明系统的核心——即高度集成、可编程、高灵活度的数字驱动技术。这本书如果能提供这些面向未来的视角，无疑会成为我工具箱里不可或缺的参考资料。