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开题报告
一． 论文选题的背景和意义
LED(发光二极管)照明，是有了半导体技术之后发展起来的照明技术，与传统的热光源（白炽灯、日光灯等等）相比，作为冷光源的LED有如下优点：
1、高效、节能：耗电量仅为传统光源的10%，LED的发光效率高，若以节能产品替代同样亮度的普通白炽灯，理论上可以节电约90%，而我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的16%，照此推算，照明节能潜力巨大。
2、使用寿命长
采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5～10年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。
3、安全可靠性强
发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。
4、有利于环保
LED为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。
根据“十一五”规划,我国将开展十大节能工程,其中绿色照明,推广高效节电照明系统将是一个重要内容。因此从战略的角度认识LED(发光二极管)行业的发展机会,具有深远的意义。
但是，我们应该看到，尽管LED灯具有如上的优点，可是LED的发光原理导致不能直接把LED连接到市电上，也就是说，必须单独设计一个驱动电路来驱动LED，驱动电路的存在，造成了LED灯成本的居高不下，这也是影响LED灯普及的重要原因。
本论文将从驱动电路下手，设计一个性能可靠，成本相对较低的LED驱动电源。
二．论文的主要工作
本论文研究工作主要是结合实用性进行的，主要内容是研制使用交流市电驱动的LED照明电源，电源性能指标如下:
1、 输入：AC220V，50Hz，
2、 输出：恒流，恒流精度±4%；DC：50-250V
3、 输出电流纹波、噪声：<1%
4、 保护功能：过流、短路保护；过压保护；欠压保护；过热保护。
5、 工作效率：≥85%。
针对以上性能指标，本论文：
1、 采用开关变换器恒流源驱动高亮度LED，保证足够高的输出电流精度，使得高亮度LED的性能达到最佳化。
2、 采用AC－DC整流结合buck变换的电路拓扑结构，通过平均电流控制反馈方法实现恒定电流输出。采用由放大器构成的电流、电压检测比较反馈电路，配合TDA4862，提高恒流精度，降低功耗。
3、 使用UC3854进行PWM控制调节LED亮度，同时UC3854还可以进行功率因数校正。
4、 为提高安全性和抗干扰，电路采用隔离变压器，选用反激式变换器。
5、 在输入端采用常模、共模滤波器消除电源噪声，同时电路采用合理接线、布局工艺。
6、 当输出端电流、电压检测电路电测到电流电压不正常时，输出控制信号并反馈到UC3854芯片，切断电源，实行保护。
7、 对驱动电路参数、变压器参数和滤波电感等参数进行重点优化设计，以提高电源效率。
基本电路逻辑图如下：
三．论文实施计划
1. 论文指导第一周：了解毕业设计内容。
2.论文指导第二～三周：完成开题报告，并掌握毕业设计相关理论原理。
3. 论文指导第四～八周：完成设计。
4. 论文指导第九～十周：完成毕业设计论文初稿。
5. 论文指导第十一～十三周：毕业设计论文修改并定稿。
6. 论文指导第十四～十五周：论文打印，学生做好答辩准备。
LED驱动电源设计并不难，但一定要心中有数。只要做到调试前计算，调试时测量，调试后老化，相信谁都可以搞好LED。1、LED电流大小大家都知道LEDripple过大的话，LED寿命会受到影响，影响有多大，但目前没有具体的指标。2、芯片发热这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片，降低芯片的功耗，不要引入额外的功耗，做好散热。3、功率管发热关于这个问题，也见到过有人在论坛发过贴。功率管的功耗分成两部分，开关损耗和导通损耗。LED市电驱动应用，开关损害要远大于导通损耗。开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关，所以要解决功率管的发热可以从以下几个方面解决：A、不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管，因为内阻越小，cgs和cgd电容越大。B、剩下的就是频率和芯片驱动能力了，这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比，所以功率管发热时，首先要想想是不是频率选择的有点高。当频率降低时，为了得到相同的负载能力，峰值电流必然要变大或者电感也变大，这都有可能导致电感进入饱和区域。如果电感饱和电流够大，可以考虑将CCM(连续电流模式)改变成DCM(非连续电流模式)，这样就需要增加一个负载电容了。4、工作频率降频降频主要由两个方面导致。输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。对于前者，注意不要将负载电压设置的太高，虽然负载电压高，效率会高点。对于后者，可以尝试以下几个方面：a、将最小电流设置的再小点；b、布线干净点，特别是sense这个关键路径；c、将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感；d、加RC低通滤波吧，这个影响有点不好，C的一致性不好，偏差有点大，不过对于照明来说应该够了。5、电感或者变压器的选择鉴于大功率发光二极管工作电压仅为3V,通过全桥整流将220V交流电变成直流电,在全桥上的电压降约为1.8V,只驱动一只发光二极管工作的电能 利用效率仅为60%。必须把3只以上发光二极管串联起来工作,才能使总的电能利用效率超过80%。 根据3基色合成白光原理,将红、绿、蓝3只1W大功率发光二极管串联起来工作,就可以获得相当于3W发白光的LED所达到的亮度 。同时还可以组合出6种彩色光线,满足人们对变换彩光的喜好。
L6561是一个有源功率因数校正芯片，也可以用于反激开关电源，我经常用到的是L6562。该芯片工作于临界模式，工作频率和占空比都在变化，空载跟满载时的工作状态很不一样，所以我建议空载和满载时的性能和工作状态都应该进行分析。测量管脚的电压最好用示波器（高压直接输入的那种）或者是高阻电压表，而且最好是接好测量仪器后再通电，否则有损坏的风险。LED刺眼的问题用一张厚纸板就能解决。我是做LED驱动设计的。
(1)针对LED的特点开发一系列恒压恒流控制电子电路，利用集成电路技术将每颗LED的输入电流控制在最佳电流值，使得LED能获得稳定的电流，并产生最高的输出光通量。LED驱动电源在输入电压和环境温度等因素发生变动的情况下最好能控制LED电流的大小。(2)LED驱动电源具有智能控制功能，使LED的负载电流能够在各种因素的影响下都能控制在预先设计的水平上。当负载电流因各种因素而产生变化时，初级控制IC可以通过控制开关使负载电流回到初始设计值上。(3)在控制电路电路设计方面，要向集中控制，标准模块化，系统可扩展性三方面发展。(4)在目前LED光效和光通量有限的情况下，充分发挥LED色彩多样性的特点，开发变色LED灯饰的控制电路。
