單片開關電源驅動LED電路設計與實例 周誌敏 等 9787512347359 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周誌敏 等 著

圖書標籤:

• 單片機
• LED驅動
• 開關電源
• 電路設計
• 電源管理
• 電子技術
• 周誌敏
• 實例
• 嵌入式係統
• 照明工程

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512347359

商品編碼：29290726394

包裝：平裝

齣版時間：2013-09-01

基本信息

書名：單片開關電源驅動LED電路設計與實例

定價：32.00元

作者：周誌敏 等

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2013-09-01

ISBN：9787512347359

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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本書結閤外LED驅動技術的應用和發展，係統地闡述瞭基於單片開關電源驅動LED的*設計及應用電路實例。全書共5章，主要內容有：單片開關電源基礎知識、LED驅動器前端電路、LED驅動電路、LED驅動器調光及保護電路、單片開關電源驅動LED電路設計實例等。本書題材新穎實用、內容豐富、深入淺齣、文字通俗，具有很高的實用價值。

本書可供從事基於單片開關電源驅動LED電路的開發、設計和應用的工程技術人員和高等院校的師生閱讀參考，也可作為LED驅動電路設計培訓的基礎教材。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《綠色高效：下一代LED驅動電源設計與實踐》 內容簡介 隨著LED照明技術的日新月異，其在節能環保、壽命長、響應速度快等方麵的優勢日益凸顯，已廣泛應用於傢居照明、商業照明、工業照明、汽車照明、顯示屏以及特種照明等諸多領域。然而，LED作為一種特殊的半導體器件，其驅動電源的設計直接關係到LED的亮度、壽命、穩定性、效率以及整體係統的安全性。傳統的綫性電源效率低下，發熱量大，已難以滿足日益增長的高效節能需求。開關電源以其高效率、體積小、重量輕等優點，成為LED驅動電源的主流技術。 本書聚焦於下一代LED驅動電源的設計理念與核心技術，旨在為讀者提供一套係統、深入且實用的設計指南。我們深刻理解，成功的LED驅動電源設計不僅在於實現穩定的電流輸齣，更在於在效率、成本、可靠性、電磁兼容性（EMC）以及用戶體驗等多個維度上尋求最佳平衡。本書將摒棄冗餘的理論堆砌，聚焦於解決實際工程中遇到的關鍵問題，並提供大量經過驗證的電路設計實例，幫助讀者快速掌握前沿的LED驅動電源設計與應用技巧。 核心內容概要： 第一章：LED驅動電源設計麵臨的挑戰與發展趨勢 LED照明的市場驅動力與技術需求： 深入分析LED照明在不同應用場景下的獨特驅動需求，例如對色彩一緻性、調光精度、瞬態響應的要求。 傳統電源的局限性與開關電源的優勢： 詳細闡述綫性電源在能效、發熱、體積等方麵的瓶頸，並重點突齣開關電源在解決這些問題上的關鍵作用。 下一代LED驅動電源的關鍵考量： 極緻能效： 探討如何實現更高的功率轉換效率，降低能源損耗，滿足日益嚴格的能效標準（如Energy Star、CCC等）。 精細調光： 深入研究各種調光技術（如PWM調光、模擬調光、混閤調光）的原理、優缺點及其在不同場景下的應用，並提供實現高精度、無閃爍調光的電路設計策略。 長壽命與高可靠性： 分析影響LED驅動電源壽命的關鍵因素，如元器件選型、熱管理、EMI防護等，並提供增強電源可靠性的設計方法。 小型化與集成化： 探討如何通過優化拓撲結構、采用高度集成化的芯片以及先進的封裝技術，實現LED驅動電源的小型化和集成化，以適應日益緊湊的照明産品設計。 智能互聯： 展望LED驅動電源與物聯網（IoT）技術的融閤，如智能控製、狀態監測、故障診斷等，為智能照明係統奠定基礎。 成本效益： 在滿足性能要求的前提下，如何在設計中平衡成本，選擇性價比高的元器件和設計方案。 電磁兼容性（EMI/EMC）： 強調EMI/EMC設計的重要性，介紹如何采取有效的濾波、布局、屏蔽等措施，使LED驅動電源符閤相關電磁兼容標準。 第二章：LED驅動電源核心拓撲結構詳解 Buck（降壓）拓撲： 詳細講解Buck拓撲的工作原理、優缺點，適用於LED驅動設計的具體考量，以及如何優化其效率和EMI性能。 Boost（升壓）拓撲： 深入分析Boost拓撲，探討其在驅動高功率LED或需要高於輸入電壓的應用中的優勢，以及設計中的關鍵參數計算和注意事項。 Buck-Boost（升降壓）拓撲： 介紹Buck-Boost拓撲的應用場景，分析其在輸入電壓變化範圍較大的情況下的靈活性，並探討其設計難點與解決策略。 Flyback（反激）拓撲： 詳細講解Flyback拓撲，分析其隔離特性，適用於低功率、多路輸齣的LED驅動設計，重點關注隔離設計、變壓器設計以及安全規範。 Forward（正激）拓撲： 介紹Forward拓撲，分析其效率優勢，適用於中等功率的隔離式LED驅動設計，並討論其在能量存儲和開關損耗方麵的優化。 LLC諧振拓撲： 深入講解LLC諧振拓撲，分析其高效率、低EMI的特點，適用於中高功率的LED驅動設計，重點闡述諧振腔設計、工作頻率選擇及滿載/輕載效率優化。 多相交錯拓撲： 介紹多相交錯技術的應用，如何通過並聯多個開關通路來提高效率、降低紋波、改善EMI，以及適用於大功率LED驅動的設計。 隔離與非隔離設計的選擇： 詳細對比隔離與非隔離LED驅動電源的優缺點，分析不同應用場景下的安全要求和設計考量，為讀者提供選擇依據。 第三章：關鍵元器件選型與設計考量 功率開關器件（MOSFET/GaN）： MOSFET選型： 深入分析RDS(on)、VDS、Qg、Tr/Tf等關鍵參數，如何根據不同拓撲和功率等級選擇閤適的MOSFET，並介紹RDS(on)對效率的影響。 GaN（氮化鎵）器件的應用： 探討GaN技術在LED驅動電源中的優勢，如高開關頻率、低損耗、高功率密度，以及其在設計中的應用策略和注意事項。 電感器設計與選型： 電感值計算： 介紹不同拓撲下電感值的確定方法，考慮電流紋波、飽和電流等因素。 磁芯材料選擇： 分析鐵氧體、坡莫閤金等不同磁芯材料的特性，以及如何選擇閤適的磁芯以降低損耗和提高性能。 繞綫工藝與 EMI 影響： 探討繞綫工藝對電感性能和EMI的影響，以及如何優化繞綫以減小寄生參數。 電容器選型與設計： 輸入/輸齣濾波電容： 分析電解電容、陶瓷電容、薄膜電容的特性，如何根據紋波要求、ESR（等效串聯電阻）、壽命等選擇閤適的電容。 儲能電容： 針對特定拓撲（如Flyback）中的儲能電容選型考量。 二極管選型： 肖特基二極管： 分析肖特基二極管的低正嚮壓降和快速恢復特性，在降壓和升壓電路中的應用。 快恢復二極管： 在特定應用中的選擇。 控製器IC選型： 主控IC： 介紹PWM控製器、PFC控製器、LED驅動專用控製器IC的功能和選型依據，如工作模式、集成度、保護功能、調光接口等。 副邊同步整流控製器： 介紹同步整流技術，如何用MOSFET替代二極管以提高效率，以及同步整流控製器（SR controller）的選型。 PCB布局與散熱設計： 關鍵布局原則： 詳細講解PCB布局對EMI、熱管理和電氣性能的影響，如電流迴路優化、高頻信號走綫、地綫處理等。 散熱設計： 分析LED驅動電源的散熱問題，介紹通過PCB散熱、外殼散熱、主動散熱（風扇）等方式，確保器件在安全溫度下工作，延長電源壽命。 第四章：高效調光技術與精確控製 PWM（脈衝寬度調製）調光： 原理與優勢： 詳細講解PWM調光的原理，以及其在高效率、高精度調光方麵的優勢。 PWM信號生成： 介紹如何通過主控IC內部PWM發生器或外部MCU生成PWM信號。 低占空比下的問題與解決： 分析PWM信號在低占空比時可能齣現的閃爍問題，以及如何通過提高PWM頻率、優化驅動波形等方式加以改善。 模擬調光： 原理與應用： 介紹通過改變驅動電流大小來實現調光，分析其實現方式和應用場閤。 綫性調光與非綫性調光： 探討不同調光麯綫的設計。 混閤調光技術： 結閤PWM與模擬調光： 分析如何結閤PWM調光的高精度和模擬調光的平滑特性，實現更優的調光效果，尤其是在低亮度下的平滑過渡。 無閃爍調光設計： 理解視覺閃爍： 探討人眼對不同頻率和幅度的閃爍的感知。 實現無閃爍的電路設計： 提齣通過高頻PWM、優化驅動電流平滑度、采用特定調光算法等方式，有效消除視覺閃爍。 色溫與亮度一緻性控製： LED參數差異： 分析LED自身參數的差異對色溫和亮度的影響。 反饋與校正機製： 介紹如何通過閉環反饋控製（如使用電流和電壓采樣）以及智能算法，實現多路LED之間的色溫和亮度一緻性。 第五章：EMI/EMC設計與閤規性 EMI/EMC基礎知識： 簡述電磁乾擾（EMI）和電磁兼容性（EMC）的基本概念、發生源及傳播途徑。 EMI産生的關鍵因素： 開關損耗： 分析開關器件在開關過程中産生的瞬態電流和電壓變化是EMI的主要來源。 電流環路： 強調高頻電流環路的大小和形狀對EMI的影響，提齣減小環路麵積的設計原則。 元器件寄生參數： 講解電感、電容、PCB走綫等寄生參數如何引起EMI。 EMI抑製技術： 輸入/輸齣濾波： 詳細介紹EMI濾波器（如LC濾波器、共模扼流圈）的設計原理、元器件選擇及布局。 軟開關技術： 講解ZVS（零電壓開關）、ZCS（零電流開關）等軟開關技術如何降低開關損耗，從而減少EMI。 PCB布局優化： 重申PCB布局對EMI的重要性，強調接地、屏蔽、走綫隔離等技巧。 屏蔽技術： 介紹金屬外殼、導電塗層等屏蔽方法。 EMC測試與標準： 常見EMC標準（如FCC, CE）： 簡要介紹相關標準的要求。 如何通過EMC測試： 提供針對性的設計和調試建議，以確保産品通過EMC認證。 第六章：麵嚮應用的LED驅動電源實例分析 實例一：高功率LED射燈驅動電源設計（隔離式） 應用場景分析： 探討高功率射燈對亮度、效率、散熱和調光的要求。 拓撲選擇與理由： 選擇閤適的隔離式拓撲（如LLC或Flyback），並詳細闡述選擇原因。 關鍵元器件選型： MOSFET、電感、變壓器、控製器IC等的具體選型依據。 PCB布局與散熱方案： 提供詳細的PCB布局圖示和散熱設計說明。 EMI/EMC設計考量： 針對該實例的EMI抑製措施。 調光功能實現： 如何集成PWM調光或0-10V調光。 實例二：LED日光燈/筒燈驅動電源設計（非隔離式） 應用場景分析： 探討日光燈/筒燈對成本、效率、壽命和顯色指數的要求。 拓撲選擇與理由： 選擇高效率的非隔離式拓撲（如Buck或Buck-Boost），並說明其優勢。 關鍵元器件選型： 針對非隔離式設計的元器件選擇。 成本優化策略： 如何在保證性能的前提下降低設計成本。 無閃爍設計實現： 詳細介紹如何實現無閃爍的調光。 實例三：LED汽車前照燈驅動電源設計 應用場景分析： 汽車電子的特殊要求（寬電壓範圍、高可靠性、振動、溫度變化）。 拓撲選擇與理由： 考慮寬電壓輸入的Buck-Boost或多相交錯拓撲。 耐高低溫與抗振動設計： 元器件選型和結構設計上的考量。 EMC設計： 汽車電子的EMC要求。 智能化功能集成： 如智能調光、故障診斷等。 實例四：LED舞颱燈/染色燈驅動電源設計 應用場景分析： 對快速響應、精確色彩控製、多路獨立驅動的要求。 多通道驅動設計： 如何實現多路LED的獨立驅動和控製。 高頻PWM調光： 滿足快速動態錶演的需求。 色彩混閤算法： 結閤RGB/RGBA LED實現精準色彩控製。 第七章：LED驅動電源的測試、調試與故障診斷 關鍵測試項目： 效率、紋波、輸齣精度、調光效果、EMI/EMC、負載調整率、綫性調整率、溫度測試等。 常用測試儀器： 示波器、電子負載、功率計、EMI測試儀等的使用介紹。 調試技巧： 針對設計中可能齣現的問題，提供係統化的調試方法。 常見故障分析與排除： 輸齣電壓/電流異常： 分析可能的原因（元器件損壞、參數漂移、布局問題等）。 電源不穩定/閃爍： 探究導緻電源不穩定的因素。 EMI超標： 調試優化EMI濾波器和布局。 元器件過熱： 散熱設計和功率損耗分析。 附錄： 常用LED驅動電源設計公式匯總 元器件參數速查錶 相關行業標準簡介 本書旨在為LED驅動電源的設計者提供一條清晰、高效且富有實操性的學習路徑。通過對原理的深入剖析、關鍵技術的詳細講解以及豐富實例的展示，讀者將能夠自信地應對各種LED驅動電源的設計挑戰，創造齣更綠色、更高效、更智能的LED照明産品。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種紮實、專業的感覺，沒有花哨的圖飾，而是直觀地展示瞭電路圖的元素，這讓我立刻感受到它是一本專注於技術內容的讀物。翻開扉頁，看到作者的署名，更是讓我對這本書的專業性有瞭初步的信心。我一直對LED驅動電源的設計領域非常感興趣，尤其是單片開關電源這種高效、緊湊的解決方案，它在照明、顯示等領域都有著廣泛的應用前景。然而，這個領域的技術細節往往比較晦澀，需要嚴謹的理論基礎和豐富的實踐經驗纔能掌握。我希望這本書能夠提供清晰易懂的原理講解，從最基礎的開關器件工作原理，到如何構建完整的驅動電路，都能有循序漸進的介紹。特彆期待書中能夠深入剖析不同拓撲結構的單片開關電源在LED驅動方麵的優缺點，以及在實際應用中如何根據具體需求進行選擇和優化。比如，對於恒流精度、效率、EMI（電磁乾擾）控製等關鍵指標，書中是否能給齣量化的設計方法和計算公式，並通過實際的電路實例來驗證這些理論。我希望它不僅僅是理論的堆砌，更能提供一些實用的設計技巧和注意事項，幫助我少走彎路，快速上手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電源技術有一定瞭解的愛好者，我對“實例”這個詞特彆敏感。理論知識固然重要，但脫離實際的應用，很多理論都會顯得蒼白無力。我希望這本書能夠提供一些不同應用場景下的LED驅動電源設計實例，並且這些實例能夠覆蓋到一些常見的LED驅動挑戰。例如，針對不同功率的LED陣列，如何設計相應的驅動電路；如何處理LED的色溫和顯色指數要求；以及在一些特殊環境下，比如高溫、潮濕等，如何保證驅動電源的穩定性和壽命。我非常期待書中能夠提供詳細的電路圖、元器件清單、PCB布局圖，甚至是一些測試數據和波形圖。這樣的實例分析，能夠幫助我更好地理解書中的理論知識，並將它們轉化為實際的設計能力。如果書中還能提供一些關於如何調試和優化這些實例電路的指導，那就更完美瞭。我希望這本書能夠成為我手中一份“可操作”的指南，讓我能夠根據自己的項目需求，找到閤適的參考設計，並在此基礎上進行修改和創新。

評分☆☆☆☆☆

我對單片開關電源驅動LED電路的設計始終保持著濃厚的興趣，尤其是在“設計”和“實例”這兩個關鍵詞上。我想瞭解這本書是否會深入探討不同類型的單片開關電源拓撲結構，例如Buck（降壓）、Boost（升壓）、Buck-Boost（升降壓）等，以及它們在LED驅動應用中的具體特點和適用範圍。每個拓撲結構都有其優缺點，在實際設計中，如何根據LED的電壓、電流需求，以及對效率、成本、尺寸等方麵的要求，來選擇最閤適的拓撲結構，這對我來說是一個重要的考量。我希望書中能夠給齣清晰的拓撲選擇指南，並對不同拓撲的原理進行深入剖析。更重要的是，我期待書中能夠提供一些具體的案例，展示如何根據選定的拓撲結構，進行詳細的元器件選型，例如MOSFET、二極管、電感、電容等，並給齣相關的計算公式和設計流程。同時，如果書中還能涉及一些高級的設計主題，比如如何實現高功率因數、如何進行瞬態響應優化，甚至是如何考慮LED的調光功能，那將極大地豐富這本書的內涵。

評分☆☆☆☆☆

閱讀一本技術書籍，我最看重的是其能夠提供的“可學性”和“可遷移性”。換句話說，我希望這本書不僅能教會我如何設計特定的LED驅動電路，更重要的是，它能讓我掌握設計這類電路的核心原理和通用方法，從而能夠將這些知識應用到更廣泛的場景中。我希望這本書能夠深入淺齣地講解單片開關電源的核心工作原理，包括PWM控製、反饋機製、功率變換等，並通過大量的圖示和詳細的公式推導，幫助讀者建立紮實的理論基礎。同時，書中提供的實例設計，應該能夠清晰地展示設計過程中的關鍵步驟，以及如何進行元器件的計算和選型。我期待書中能夠提供一些關於如何進行性能評估和故障排除的指導，例如如何使用示波器等測試儀器來分析電路的各項參數，以及如何診斷和解決常見的電路問題。如果書中還能提及一些當前LED驅動技術的發展趨勢，比如智能化控製、無綫充電等，那將更能體現其前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名讓我聯想到瞭一些非常具體的技術問題，比如如何在保證LED發光效率的同時，最大程度地降低電源的功耗。單片開關電源的設計，說起來容易，但真正做到高性能、高可靠性，卻涉及很多細節。我尤其關心書中關於EMI抑製技術的部分。LED驅動電源，特彆是開關電源，很容易産生電磁乾擾，這不僅會影響周圍的電子設備的正常工作，也可能對LED本身的使用壽命造成影響。因此，這本書如果能深入講解如何通過閤理的電路布局、元器件選型、濾波設計等手段來有效地控製EMI，那對我來說將是極大的幫助。我希望書中能夠提供一些經過實際驗證的EMI抑製方案，並給齣具體的實現方法，例如如何選擇閤適的濾波電感和電容，如何進行PCB走綫的優化等。同時，我也想瞭解書中是否會涉及LED驅動電源的安全性設計，比如過壓保護、過流保護、短路保護等，這些都是保證産品穩定運行和用戶安全的重要環節。如果能有這方麵的詳細介紹和實例分析，那麼這本書的實用價值將大大提升。