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

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来清民 著

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• 电力电子
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店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512361249

商品编码：29729780931

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

定价：49.00元

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：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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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

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作者介绍

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文摘

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序言

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LED照明驱动电路设计应用实例 前言 随着科技的飞速发展，LED照明以其高能效、长寿命、环保健康的特性，正以前所未有的速度取代传统的照明方式，成为当今照明行业的主流。然而，LED的独特电学特性，如对电流敏感、发光效率随电流变化等，决定了其不能直接连接到市电。因此，设计一款稳定、高效、可靠的LED驱动电路，是实现LED照明系统完美发挥的关键。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的LED驱动电路设计指南。本书以实际应用为导向，从基础理论到具体电路设计，再到工程实践，层层递进，力求让读者在理解LED驱动电路工作原理的同时，能够掌握实际的设计方法和技巧。我们不只是讲解理论，更侧重于将理论知识转化为可操作的设计方案，通过大量的典型应用实例，帮助读者解决在实际设计中可能遇到的各种问题。 本书的内容涵盖了LED照明驱动电路设计的方方面面。我们将首先介绍LED的基本特性及其工作原理，为后续的驱动电路设计奠定坚实的基础。随后，我们将深入探讨不同类型的LED驱动电路拓扑，包括线性驱动和开关驱动，并分析它们的优缺点及适用场景。对于开关驱动，我们将重点讲解 Buck、Boost、Buck-Boost 以及 Flyback 等经典拓扑，并详细解析其工作原理、设计要点和性能指标。 在电路设计方面，本书将详尽阐述如何选择合适的功率器件、控制芯片，以及如何进行元件的参数计算和选型。我们将重点关注驱动电路的稳定性、效率、功率因数、电磁兼容性（EMC）以及可靠性等关键性能指标，并提供相应的优化设计方法。 本书的最大特色在于其丰富的应用实例。我们将结合当前LED照明市场的热点和主流应用，例如： LED筒灯/射灯驱动设计： 针对嵌入式照明和重点照明的需求，设计高功率因数、低纹波电流的驱动电路，确保照明的稳定性和舒适性。 LED日光灯管驱动设计： 重点解决LED日光灯管在替换荧光灯管时可能遇到的闪烁、寿命以及与现有电子镇流器兼容性等问题。 LED平板灯驱动设计： 针对大面积面光源的特点，设计散热良好、光线均匀、高效率的驱动方案。 LED调光驱动设计： 深入讲解多种调光技术，包括PWM调光、模拟调光、DALI调光等，并提供相应的电路实现方案，满足个性化照明的需求。 LED路灯驱动设计： 针对户外恶劣环境，设计高可靠性、高防护等级、宽电压输入的LED路灯驱动电路，并考虑恒流精度和过温保护等关键因素。 LED智能照明驱动设计： 结合物联网（IoT）和无线通信技术，设计支持智能控制、场景切换、能源管理的LED驱动方案。 每一个应用实例都将包含详细的电路原理图、元件清单、设计计算过程、PCB布局建议以及实测数据分析。我们将通过这些实例，引导读者逐步完成从需求分析到最终产品设计的全过程。 此外，本书还将探讨LED驱动电路设计中常见的挑战和解决方案，例如： 散热设计： LED工作时会产生热量，有效的散热设计是保证LED寿命和驱动电路稳定性的重要环节。我们将介绍各种散热技术和设计方法。 电磁兼容性（EMC）设计： 开关型LED驱动电路容易产生电磁干扰，本书将详细介绍EMC的产生机理，以及抑制EMC的方法，确保产品符合相关的EMC标准。 安全性设计： 涉及高压部分的电路设计，安全性至关重要。我们将探讨绝缘、防雷、防浪涌等安全设计措施。 可靠性与寿命设计： 分析影响LED驱动电路可靠性和寿命的各种因素，并提供相应的对策。 本书适合于电子工程专业的学生、LED照明产品的研发工程师、电子爱好者以及对LED驱动电路设计感兴趣的读者。无论您是初学者还是有一定经验的设计者，都能从本书中获益。通过本书的学习，您将能够独立设计出满足各种应用需求的高性能LED照明驱动电路。 我们希望通过本书，为LED照明技术的普及和发展贡献一份力量，让读者能够更好地理解和应用LED驱动电路技术，共同推动绿色、节能、智能照明的美好未来。 目录 第一章 LED照明基础与驱动需求 1.1 LED的发光原理与特性 1.1.1 PN结发光原理 1.1.2 LED的伏安特性曲线 1.1.3 LED的功率、电流、电压与色温的关系 1.1.4 LED的可靠性与寿命影响因素 1.2 LED照明驱动电路的基本功能与要求 1.2.1 恒流控制 1.2.2 电压适应性 1.2.3 效率要求 1.2.4 功率因数要求 1.2.5 调光功能 1.2.6 散热与保护 1.2.7 电磁兼容性（EMC） 1.2.8 安全性 1.3 LED照明驱动电路的分类 1.3.1 线性驱动电路 1.3.2 开关型驱动电路 1.3.2.1 非隔离型开关驱动 1.3.2.2 隔离型开关驱动 第二章 线性LED驱动电路设计 2.1 线性驱动电路的基本原理 2.1.1 串联型线性稳压器 2.1.2 并联型线性稳压器 2.2 简单线性LED驱动电路设计 2.2.1 使用电阻限流 2.2.2 使用三极管/MOSFET稳压 2.2.3 使用低压差（LDO）线性稳压器 2.3 线性驱动电路的优缺点与应用场景 2.3.1 优点分析 2.3.2 缺点分析 2.3.3 典型应用场景 2.4 线性驱动电路的设计实例：低功率LED指示灯驱动 第三章 开关型LED驱动电路拓扑 3.1 开关型LED驱动电路的基本原理 3.1.1 脉冲宽度调制（PWM）控制 3.1.2 开关电源的工作模式 3.2 Buck（降压）变换器 3.2.1 工作原理分析 3.2.2 基本Buck电路拓扑 3.2.3 关键参数设计与计算 3.2.4 连续导通模式（CCM）与非连续导通模式（DCM） 3.3 Boost（升压）变换器 3.3.1 工作原理分析 3.3.2 基本Boost电路拓扑 3.3.3 关键参数设计与计算 3.4 Buck-Boost（升降压）变换器 3.4.1 工作原理分析 3.4.2 基本Buck-Boost电路拓扑 3.4.3 关键参数设计与计算 3.5 Flyback（反激）变换器 3.5.1 工作原理分析 3.5.2 基本Flyback电路拓扑 3.5.3 变压器设计要点 3.5.4 关键参数设计与计算 3.6 其他常用拓扑简介（Cuk, SEPIC, Zeta等） 第四章 开关型LED驱动电路的关键设计要素 4.1 功率器件选型（MOSFET, IGBT, 二极管） 4.1.1 耐压、电流、开关速度的要求 4.1.2 导通损耗与开关损耗 4.1.3 封装与散热 4.2 控制芯片（PWM控制器, SMPS控制器） 4.2.1 抖动振荡器与频率补偿 4.2.2 驱动电压与电流 4.2.3 保护功能（过压、过流、过温） 4.2.4 软启动与启动电流 4.3 储能元件设计（电感与电容） 4.3.1 电感设计：电感量、饱和电流、直流电阻 4.3.2 电容设计：滤波电容、储能电容、ESR与纹波 4.4 变压器设计（适用于隔离型变换器） 4.4.1 变压器参数的确定 4.4.2 磁芯材料与损耗 4.4.3 绕组设计与漏感控制 4.5 反馈与稳压/恒流控制 4.5.1 电压反馈与电流反馈 4.5.2 误差放大器设计 4.5.3 补偿网络设计与稳定性分析 4.6 功率因数校正（PFC）技术 4.6.1 PFC的必要性与标准 4.6.2 主动PFC与无源PFC 4.6.3 CCM/DCM PFC电路设计 第五章 LED驱动电路的性能优化与可靠性设计 5.1 提高效率的设计方法 5.1.1 降低导通损耗 5.1.2 降低开关损耗 5.1.3 优化变压器与电感设计 5.1.4 软开关技术（ZVS, ZCS） 5.2 降低纹波电流的设计 5.2.1 输出滤波器的设计 5.2.2 调制策略的影响 5.3 电磁兼容性（EMC）设计 5.3.1 EMC的产生源与传播途径 5.3.2 降低EMI辐射的对策 5.3.3 提高抗扰度的对策 5.3.4 PCB布局布线技巧 5.4 散热设计 5.4.1 LED与驱动电路的热源分析 5.4.2 散热器的选择与设计 5.4.3 PCB散热设计 5.4.4 强制风冷与自然风冷 5.5 安全性设计 5.5.1 隔离设计与绝缘要求 5.5.2 防雷与防浪涌设计 5.5.3 过温保护与短路保护 5.6 可靠性设计 5.6.1 元件寿命分析与选型 5.6.2 裕量设计 5.6.3 故障模式与影响分析（FMEA） 第六章 LED调光驱动电路设计 6.1 调光技术概述 6.1.1 PWM调光 6.1.2 模拟调光（阻性、容性、恒流调节） 6.1.3 DALI（数字可寻址照明接口）调光 6.1.4 Zigbee/Bluetooth等无线调光 6.2 PWM调光驱动电路设计 6.2.1 基于PWM控制器的调光 6.2.2 外部PWM信号调光 6.2.3 调光频率与占空比的影响 6.3 模拟调光驱动电路设计 6.3.1 使用可调光IC 6.3.2 基于模拟信号的恒流调节 6.4 DALI调光驱动电路设计 6.4.1 DALI协议简介 6.4.2 DALI驱动器结构与通信接口 6.5 智能照明调光驱动设计（Zigbee/Bluetooth等） 6.5.1 无线通信模块集成 6.5.2 手机App与驱动器联动 第七章 LED照明应用实例设计 7.1 应用实例一：LED筒灯/射灯驱动设计 7.1.1 需求分析与规格确定 7.1.2 拓扑选择与原理图设计 7.1.3 关键参数计算与元件选型 7.1.4 PCB布局与散热考虑 7.1.5 典型性能测试与分析 7.2 应用实例二：LED日光灯管驱动设计 7.2.1 方案对比与选择 7.2.2 恒流驱动设计 7.2.3 闪烁与EMI抑制 7.2.4 兼容性测试 7.3 应用实例三：LED平板灯驱动设计 7.3.1 高功率与均匀亮度要求 7.3.2 效率与散热优化 7.3.3 宽电压输入设计 7.4 应用实例四：LED路灯驱动设计 7.4.1 户外环境适应性 7.4.2 高可靠性与长寿命设计 7.4.3 智能控制接口集成 7.5 应用实例五：LED景观照明驱动设计 7.5.1 多彩LED控制 7.5.2 户外防护设计 7.5.3 远程控制方案 7.6 应用实例六：LED舞台灯/效果灯驱动设计 7.6.1 高速PWM调光 7.6.2 颜色混合控制 7.6.3 功率输出的灵活性 第八章 LED驱动电路设计工具与资源 8.1 仿真软件介绍（LTspice, PSpice, Simplis等） 8.1.1 仿真前的模型建立 8.1.2 仿真参数设置与结果分析 8.1.3 典型仿真案例 8.2 PCB设计软件介绍（Altium Designer, Protel, Eagle等） 8.2.1 原理图绘制 8.2.2 PCB布局布线原则 8.2.3 制造输出 8.3 电子元器件选型工具与数据库 8.3.1 芯片厂商选型工具 8.3.2 元器件数据库使用 8.4 相关标准与法规简介 8.4.1 LED驱动器相关安规标准 8.4.2 EMC标准 第九章 LED驱动电路的未来发展趋势 9.1 智能化与互联化 9.1.1 物联网（IoT）与LED驱动 9.1.2 边缘计算在驱动器中的应用 9.2 高集成度与高效率 9.2.1 集成度更高的驱动IC 9.2.2 GaN等新材料的应用 9.3 能源管理与可持续发展 9.3.1 能源收集与存储 9.3.2 绿色环保设计 9.4 新型LED驱动技术探索 附录 A. 常用LED参数表 B. 常用功率器件参数表 C. 常用控制芯片型号与特点 D. PCB布线设计检查表 E. 术语表 参考文献 后记

评分☆☆☆☆☆

从一个纯粹注重细节的设计人员角度来看，这本书在“容错设计”和“调试技巧”上提供的指导具有极高的实用价值。很多手册只告诉你“应该怎么做”，但这本书却深入分析了“为什么会失败”以及“当失败发生时该如何快速定位”。它列举了大量的实际故障案例，比如输入整流桥的过热失效分析、输出电解电容的寿命预测模型，以及在不同输入电压和负载变化下，控制芯片的反馈环路可能出现的振荡问题。书中提供了一套非常系统的故障排除流程图，从初步的电压测量，到波形分析，再到关键元器件的参数核对，步骤清晰明确。特别是对高精度电流检测电路的讨论，如何选取合适的电流采样电阻（考虑其温漂和功率容差）以及如何有效抑制大电流带来的共模噪声对反馈信号的干扰，这些都是教科书上很少提及的“工程智慧”。这本书无疑是工程实践者案头必备的“疑难杂症”速查手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是电子工程领域的一股清流，它没有陷入那些晦涩难懂的理论泥潭，而是直击应用的核心。我最欣赏的是作者对于“系统思维”的强调，这在很多技术书籍中是缺失的。比如，书中关于电源拓扑的选择，不仅仅是罗列出反激、降压等基本结构，而是深入探讨了在特定LED应用场景下（如高功率、高精度恒流或调光需求）如何权衡效率、散热、EMI和成本的复杂关系。特别是关于热管理的那一章节，作者提供了一套非常实用的、基于材料属性和PCB布局的降热策略，而不是简单地建议“加散热片”。这对于我们这些在实际产品开发中挣扎的设计师来说，简直是救命稻草。此外，关于可靠性测试和EMC预兼容性设计的讲解也极其到位，这些往往是项目收尾阶段最容易出问题的地方，书中提供的Checklist和调试思路，使得原本充满不确定性的调试过程变得有章可循，大大缩短了产品上市周期。这本书的价值在于，它教会你如何思考一个完整、可量产的驱动方案，而不是仅仅停留在仿真和原理图的层面。

评分☆☆☆☆☆

初读此书，我最大的感受是作者的“实战经验”之厚重。与其他偏向学术的教材不同，这本书更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你入门与进阶。书中对各种主流LED驱动芯片选型的分析细致入微，它没有盲目推崇某一家芯片制造商，而是基于驱动IC内部的控制环路设计、内置保护机制的完善程度，以及不同工艺带来的精度差异进行了客观对比。我尤其关注了其中关于无频闪调光技术的专题探讨。目前市场上很多低端方案在调光时会出现肉眼难以察觉的频闪，长期对人眼有害。这本书深入解析了基于PWM和模拟调光的优劣，并给出了如何通过优化占空比和上升沿控制来实现高品质、宽范围调光的具体电路设计技巧。这些内容并非教科书上的标准定义，而是融合了大量失败教训和成功经验的结晶，是那种只有经历过无数次原型机调试才能总结出的宝贵知识。对于想要设计高端、符合国际照明标准的照明产品的工程师来说，这本书的价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的是，这本书在探讨现代LED驱动面临的挑战时，展现出了极强的超前性。它没有止步于传统的AC/DC或DC/DC驱动，而是花了不少篇幅讨论了物联网（IoT）集成的需求。例如，如何设计一个既能高效驱动LED，又能嵌入低功耗无线通信模块（如ZigBee或蓝牙Mesh）的驱动方案，这涉及到电源的空闲功耗管理和不同模块间的电磁兼容隔离。书中提出的“智能电源管理单元”的概念，将驱动核心与通信控制单元的电源域进行了清晰的划分，并给出了具体的去耦和滤波策略，以确保通信的稳定性不受大电流驱动过程的干扰。这种跨学科的融合视角，使得这本书超越了单纯的硬件设计范畴，上升到了系统架构设计的层面。对于未来智能照明市场的开发者而言，掌握这些集成化的设计思路，是构建差异化产品的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排逻辑非常符合工程师的学习曲线，它采取了一种从宏观到微观，再回归到系统的螺旋式上升结构。起初，它建立了一个全面的LED照明系统模型，让你明白驱动电路在这个大系统中的角色和约束条件。接着，它才会深入到磁性元件的设计，这一点做得非常出色。关于变压器和电感的绕制工艺、磁芯材料的选择对高频驱动电路的损耗和磁场辐射的影响，书中都有详尽的图示和公式推导。但它绝不满足于理论，随后立马衔接到了PCB布局与走线对高频噪声耦合的实际影响分析。我特别喜欢它对PCB多层板设计在驱动电源中的应用分析，如何通过控制地平面和电源平面的完整性来抑制共模和差模噪声，这对提升产品在高功率密度下的稳定性至关重要。阅读体验上，文字简洁有力，图表清晰直观，即使是复杂的设计流程，也能被分解成易于理解的小模块，非常适合在项目紧张时快速查阅关键点。