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周志敏，纪爱华 著

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• LED照明

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085464

商品编码：29522153095

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

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内容提要

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　　《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

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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

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文摘

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序言

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《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》是一本旨在为广大电子爱好者、工程师以及相关专业学生提供LED驱动电路设计全面指导的专业书籍。本书深入浅出地剖析了LED器件的特性，并在此基础上，系统性地讲解了各类LED驱动电路的设计原理、实现方法以及优化技巧。 本书的核心内容涵盖了以下几个关键方面： 一、 LED 器件基础与选型： 在深入驱动电路设计之前，本书首先会详细介绍LED（发光二极管）的基本原理。这包括了PN结的形成、发光机理（如电致发光），以及LED的光学特性（如波长、亮度、发光效率）和电学特性（如正向压降、反向漏电流、功率耗散）。理解这些基础知识对于正确设计驱动电路至关重要。 接着，本书会重点讲解LED的选型。根据不同的应用场景，选择合适的LED是驱动电路设计的第一步。我们将讨论影响LED选型的关键因素，例如： 颜色与光谱特性： 针对白光LED（通常由蓝光LED激励荧光粉产生），会详细介绍其色温（暖白、自然白、冷白）、显色指数（CRI）等参数，以及如何根据需要选择不同色温和CRI的LED。对于单色LED，则会强调其波长和光谱纯度。 亮度与光通量： 解释流明（lm）等亮度单位，以及如何根据照明需求选择具有足够光通量的LED。 功率与效率： 讨论LED的额定功率、发光效率（lm/W）等，这直接关系到驱动电路的功耗设计和散热需求。 电压与电流特性： 讲解LED的工作电压范围、推荐工作电流以及最大允许电流，这些是确定驱动电路参数的基础。 封装类型与散热： 介绍不同封装形式的LED（如直插式、贴片式、功率型COB等）及其在散热方面的考量。功率越大、发热越多的LED，对驱动电路的散热设计提出了更高要求。 可靠性与寿命： 探讨LED的MTBF（平均无故障时间）等指标，以及如何通过合理的驱动电路设计来延长LED的实际使用寿命。 二、 LED 驱动电路的基本原理与分类： LED的驱动方式与传统的白炽灯或荧光灯有很大不同。LED是电流驱动型器件，其亮度与通过的电流成正比，而与电压关系不大。因此，设计稳定的恒流源是LED驱动电路的核心任务。 本书将详细阐述LED驱动电路的两种基本工作模式： 恒压驱动： 解释在某些低功率、简单应用场景下，使用恒压源配合限流电阻的简单驱动方式。重点分析其优缺点，尤其是在LED参数不一致时导致的亮度不均问题。 恒流驱动： 这是LED驱动电路的主流和推荐方式。本书将深入剖析恒流驱动的原理，即无论LED的正向压降如何变化（由温度、个体差异引起），都能保证输出电流恒定。 基于恒流驱动，本书会系统性地介绍以下几类主流的LED驱动电路拓扑： 线性恒流驱动： 基于电阻的限流： 最简单的形式，但效率低、发热大。 基于稳压管的限流： 相对稳定，但压差较大，效率仍不高。 基于二极管/晶体管（如三极管、MOSFET）的恒流源： 详细讲解不同晶体管构成的电流镜、达林顿等恒流电路，分析其稳流精度、动态响应和效率。 集成恒流控制器： 介绍市面上常见的线性恒流IC（如XLT系列、PAM系列的部分型号），讲解其内部结构、工作原理、典型应用电路以及参数配置。重点分析其在低成本、低功率应用中的优势。 开关恒流驱动（DC-DC转换器）： 降压型（Buck）驱动： 这是最常见的LED驱动拓扑之一，适用于输入电压高于LED串联电压的情况。本书将详细讲解Buck变换器的基本工作原理，包括电感、电容、开关管（MOSFET）和二极管的作用。在此基础上，深入介绍基于PWM（脉冲宽度调制）控制的Buck恒流驱动电路设计，包括如何选择合适的电感、电容、MOSFET，如何设计PWM控制环路以实现精确的恒流输出。 升压型（Boost）驱动： 当输入电压低于LED串联电压时，需要使用Boost变换器。本书会讲解Boost变换器的基本原理，以及如何设计基于PWM的Boost恒流驱动电路。 升降压型（Buck-Boost/SEPIC/Ćuk）驱动： 介绍这些能够实现升压、降压或升降压功能的拓扑，分析其适用场景和设计要点。 混合型驱动（如SEPIC、Ćuk）： 针对特定需求，例如需要隔离或对EMI有更高要求的应用，会介绍这些拓扑结构。 三、 驱动电路设计的关键技术与考虑因素： 除了基本的电路拓扑，本书还将深入探讨LED驱动电路设计中的一系列关键技术和实际考量： PWM 调光技术： 原理与实现： 详细讲解PWM调光的原理，即通过快速改变LED的开关状态来控制其平均亮度。 调光频率与闪烁： 分析调光频率对视觉感知的影响，如何选择合适的调光频率以避免人眼感知到的闪烁。 低频PWM与高频PWM： 讨论两种PWM调光的优缺点，以及在不同应用中的适用性。 模拟调光与数字调光： 介绍基于改变电流大小的模拟调光，以及通过数字信号控制PWM占空比的数字调光，并对比其优劣。 PWM 信号的产生： 讲解如何通过微控制器（MCU）、专用PWM发生器或集成驱动IC的内置PWM功能来产生调光信号。 EMI（电磁干扰）抑制： 开关电源的EMI来源： 分析开关电源在工作过程中产生的EMI源，如高频开关信号、电压电流的快速变化等。 EMI 滤波设计： 讲解如何设计EMI输入滤波器（共模和差模滤波），以及如何优化PCB布局和布线来减小EMI辐射。 软启动与限流： 介绍软启动功能如何平滑地增加输出电流，避免开机瞬间的大电流冲击，从而降低EMI。 散热设计： LED的功率耗散与热阻： 讲解LED在工作过程中产生的热量，以及热阻的概念（结温与环境温度之差与功率之比）。 驱动电路的效率与发热： 分析驱动电路本身的发热源，包括开关管、电感、电阻等。 散热解决方案： 介绍常见的散热方法，如自然对流、强制风冷、散热片设计、PCB敷铜散热、热插拔设计等。 热保护与过温降额： 讲解如何通过热敏电阻、温度传感器等实现过温检测和保护，以及如何根据温度变化调整输出功率（降额工作）来保证器件安全。 可靠性与保护设计： 开路保护与短路保护： 详细分析LED开路和短路可能造成的损坏，以及如何在驱动电路中设计相应的保护措施，如通过检测输出电流或电压来判断工作状态。 过压保护与欠压保护： 针对输入电源的变化，讲解如何设计过压和欠压保护电路。 浪涌保护： 介绍针对雷击或其他瞬态过电压的保护设计。 元器件选型： 强调选择高品质、耐高压、耐高温的元器件对于提高驱动电路可靠性的重要性。 功率因数校正（PFC）： PFC 的重要性： 解释在交流输入系统中，功率因数低会导致电网损耗增加，并可能产生谐波污染。 PFC 电路类型： 介绍无源PFC和有源PFC电路的基本原理，以及它们的适用范围。 有源PFC 的实现： 重点讲解常见的有源PFC拓扑，如Boost PFC，以及如何设计和控制PFC电路以达到较高的功率因数。 四、 实际应用案例分析与设计实践： 本书不仅会讲解理论，更会通过大量的实际应用案例来巩固和深化读者的理解。这些案例将覆盖： LED路灯驱动电源设计 LED筒灯/射灯驱动电源设计 LED日光灯/面板灯驱动电源设计 LED显示屏驱动电源设计 LED汽车照明驱动电源设计 LED背光驱动电源设计 对于每个案例，本书将从需求分析、方案选择、具体电路设计、元器件选型、PCB布局、调试验证等全流程进行详细讲解，并提供相应的原理图和部分实物照片。 五、 设计工具与软件应用： 为了帮助读者更高效地进行设计，本书还会介绍常用的EDA（电子设计自动化）工具，如Altium Designer、Eagle等在PCB设计中的应用，以及SPICE仿真软件（如LTspice、PSIM）在电路仿真和优化中的作用。 本书的读者对象： 电子工程师： 尤其是在照明、电源、消费电子等领域的工程师，能够快速掌握LED驱动电路的设计要点，提升工作效率。 高等院校电子信息类专业学生： 作为一本教材或参考书，能够帮助学生系统学习LED驱动电路的理论知识和实践技能。 电子爱好者： 对LED技术感兴趣，希望动手实践的爱好者，本书提供了从入门到进阶的学习路径。 产品开发者： 在产品开发过程中需要集成LED照明方案的技术人员，可以从本书获得实用的设计指导。 通过阅读《漫步LED世界（驱动电路设计篇）》，读者将能够建立起扎实的LED驱动电路理论基础，掌握主流的驱动电路设计方法，并能够独立解决实际设计中遇到的问题，从而在LED照明领域的设计工作中游刃有余。本书力求全面、深入、实用，是LED驱动电路设计领域的不可多得的参考指南。

评分☆☆☆☆☆

拿到《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》这本书，我迫不及待地翻阅了起来，尤其关注其中关于恒流源设计的章节。众所周知，LED的亮度与电流密切相关，而恒流驱动是保证LED稳定工作和延长寿命的关键。这本书在这一部分的内容可谓是相当详实，它不仅介绍了线性恒流源和开关恒流源的基本原理，还对各种拓扑结构进行了深入的剖析，例如使用TL431作为基准电压源的恒流电路，以及各种Buck、Boost、Buck-Boost拓扑在LED驱动中的应用。我惊喜地发现，作者对每个电路的分析都非常到位，不仅给出了详细的电路图，还配以详细的数学推导和公式说明，让读者能够从根本上理解其工作机制。更难能可贵的是，书中还讨论了不同恒流源方案的优缺点，以及在不同应用场景下的选型考量，例如功率损耗、效率、成本以及对EMC（电磁兼容性）的影响等。这一点对于我这种需要考虑实际生产成本和产品性能的读者来说，至关重要。我非常期待书中能够提供更多关于如何优化恒流源设计，以达到更高效率和更好稳定性的内容。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的电子爱好者，我一直对LED驱动电路的设计充满兴趣。最近我购入了一本名为《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》的书籍，虽然我还没有来得及深入研读，但从我初步翻阅的几章来看，这本书的内容让我充满了期待。首先，它在章节的编排上非常合理，从基础的LED特性讲解，到各种常用驱动方式的原理分析，再到实际应用中的案例剖析，循序渐进，逻辑清晰。我特别欣赏作者在讲解复杂概念时所采用的通俗易懂的语言，并辅以大量精美的图示和流程图，这对于我这样理论基础相对薄弱但实践经验尚可的读者来说，无疑是巨大的帮助。例如，在讲解PWM（脉冲宽度调制）驱动时，作者不仅详细阐述了其工作原理，还通过对比不同占空比下的LED亮度变化，让我对这种调光方式有了更直观的认识。同时，书中对于不同LED类型的参数选择、散热设计的重要性以及一些常见的驱动芯片选型指南，都进行了细致的介绍，这对于我日后进行实际项目设计时，能够避免很多不必要的弯路。总而言之，这本书的体系结构和内容深度，已经让我对其充满了信心，相信通过学习，我的LED驱动电路设计能力一定能得到显著提升。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在照明行业一线工作的工程师，我深知LED驱动电路设计的复杂性和重要性。最近我接触到《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》这本书，从我目前的阅读体验来看，它在这方面展现出了极高的专业性和实用性。我尤其对其中关于高功率LED驱动和智能控制章节的内容感到印象深刻。书中详细介绍了如何设计能够驱动大功率LED模组的恒流驱动器，包括如何处理高电流、高电压下的散热问题，以及如何保证驱动电路的可靠性和安全性。例如，对于多颗大功率LED并联或串联的驱动，书中给出了详细的电路设计思路和关键参数的计算方法，这对于我们处理一些大型照明项目非常有指导意义。此外，书中对智能控制的引入，例如利用单片机、DSP或FPGA对LED亮度、色温进行精确控制，以及如何实现各种动态效果，都让我眼前一亮。书中对于如何将通信协议（如DALI、0-10V）集成到驱动电路中的讲解，也为我开拓了新的思路。

评分☆☆☆☆☆

从《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》这本书的整体风格来看，我能感受到作者在编写过程中付出的巨大努力，尤其是其在内容上的深度和广度。我特别关注其中关于LED驱动电路的可靠性设计和EMC/EMI防护方面的内容。在现代电子产品设计中，可靠性已经成为一项至关重要的指标，而LED驱动电路作为照明系统的核心，其可靠性直接影响到整个系统的寿命和安全性。书中在这方面给出了不少有价值的建议，例如如何选择耐高低温、长寿命的元器件，如何进行充分的降额设计，以及如何进行应力分析等。同时，对于EMC/EMI防护，书中详细讲解了LED驱动电路中常见的干扰源，以及如何通过电路设计和PCB布局来减小干扰，例如滤波电路的设计、屏蔽措施的应用以及接地策略的优化等。这一点对于我这种需要设计符合相关EMC标准的产品来说，意义重大。这本书的内容层次分明，从浅入深，对于想要系统学习LED驱动电路设计的读者来说，无疑是一个非常好的选择。

评分☆☆☆☆☆

阅读《漫步LED世界(驱动电路设计篇)》这本书，我最看重的是其实践性和工程导向。在电子设计领域，理论知识固然重要，但如何将其转化为实际可用的电路，往往才是最大的挑战。这本书在这方面做得相当出色，它不仅仅停留在理论层面，而是大量地融入了工程实践中的经验和技巧。例如，在章节中，书中详细讲解了PCB布局的原则，包括如何合理安排元器件、如何进行电源和信号布线，以及如何处理高频信号和EMI（电磁干扰）问题。这一点对于保证驱动电路的稳定性和可靠性至关重要，而往往是许多初学者容易忽略的细节。此外，书中还包含了一些实际的调试技巧和故障排除指南，这对于我们在实际项目开发过程中遇到问题时，能够快速定位和解决提供了宝贵的参考。我特别期待书中能够有更多的实际案例分析，例如针对不同照明场景（如室内照明、户外路灯、显示屏等）的驱动方案设计，这样能够让我更直接地学习到书本知识在实际应用中的落地。