第1章照明基礎(chǔ)知識(shí)

1.1光的基礎(chǔ)知識(shí)

1.1.1光的特性

1.1.2光的質(zhì)量

1.2光源

1.2.1電光源

1.2.2固體發(fā)光光源

1.3照明燈具

1.4LED綠色照明工程

第2章LED固態(tài)光源

2.1LED的發(fā)光原理及主要參數(shù)

2.1.1LED的發(fā)光原理及發(fā)光效率

2.1.2LED的主要參數(shù)與特性

2.2白光LED基礎(chǔ)知識(shí)

2.2.1白光LED的發(fā)展與特點(diǎn)

2.2.2白光LED的實(shí)現(xiàn)方法

2.3大功率白光LED的結(jié)構(gòu)與特性

2.3.1大功率白光LED的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.3.2照明用白光LED

2.4大功率白光LED的散熱及封裝

2.4.1大功率白光LED的散熱

2.4.2大功率白光LED的封裝

第3章大功率LED驅(qū)動(dòng)電路

3.1LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)

3.1.1LED驅(qū)動(dòng)方案

3.1.2LED與驅(qū)動(dòng)器的匹配

3.2白光HILED驅(qū)動(dòng)電路

3.2.1白光HILED

3.2.2HILED驅(qū)動(dòng)器具備的要素

3.2.3白光HILED驅(qū)動(dòng)電路

3.2.4白光HILED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

3.2.5HILED驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.6超低電壓大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器

3.3交流驅(qū)動(dòng)LED前級(jí)電路

3.3.1EMI的濾波器

3.3.2整流技術(shù)

3.3.3功率因數(shù)校正技術(shù)

第4章大功率LED應(yīng)用電路

4.1大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器

4.1.1基于MAX16802的LED恒流驅(qū)動(dòng)器

4.1.2基于LM3402的LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.3基于MAX16800高壓、可調(diào)恒流LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.4基于NCP101X的LuxeonStar LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.5基于HV991X大功率LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.6基于LT3474大功率LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.7基于DD311/DD312單通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器

4.1.8基于PT4107的LED 驅(qū)動(dòng)器

4.1.9基于XLT604大功率LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.10基于AP3706隔離式AC/DC LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.11基于LTC3490的白光LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.12基于PAM2842的LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.13基于LT3478和LT34781高調(diào)光比LED驅(qū)動(dòng)器

4.1.14基于HA22004P高壓LED恒流源驅(qū)動(dòng)器

4.1.15基于SP6648的手電筒LED驅(qū)動(dòng)器

4.2基于單片開關(guān)電源的LED驅(qū)動(dòng)器

4.2.1基于LinkSwitchTN系列器件LED驅(qū)動(dòng)器

4.2.2基于TOPSwitchGX系列器件LED驅(qū)動(dòng)器

4.2.3基于TinySwitchⅢ系列器件LED驅(qū)動(dòng)器

第5章LED照明燈具及設(shè)計(jì)

5.1LED照明燈具及結(jié)構(gòu)

5.1.1LED照明燈具

5.1.2LED照明燈具結(jié)構(gòu)

5.2LED燈具設(shè)計(jì)

5.2.1LED燈具設(shè)計(jì)程序

5.2.2LED道路照明燈具設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)2100433B

本書結(jié)合我國(guó)綠色照明工程計(jì)劃，以LED照明技術(shù)和LED照明實(shí)用電路為核心內(nèi)容，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外LED技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，全面系統(tǒng)地闡述了LED的基礎(chǔ)知識(shí)和最新應(yīng)用技術(shù)。全書共5章，深入淺出地闡述了照明基礎(chǔ)知識(shí)、LED固態(tài)光源、大功率LED驅(qū)動(dòng)電路、大功率LED應(yīng)用電路、LED照明燈具及設(shè)計(jì)等內(nèi)容。本書題材新穎實(shí)用，內(nèi)容豐富，深入淺出，文字通俗，具有很高的實(shí)用價(jià)值，是從事LED照明設(shè)計(jì)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員的必備讀物。

當(dāng)某一串聯(lián)支路上有一只LED品質(zhì)不良而短路時(shí)，不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式還是恒流式驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)該串聯(lián)電路的電流將增大，很容易損壞該串聯(lián)支路中的LED。大電流通過(guò)損壞的這串LED后，由于通過(guò)的電流較大，多表現(xiàn)為斷路。斷開一個(gè)LED串聯(lián)支路后，如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)器的輸出電流將減小，而不影響余下的所有LED正常工作。

如果采用恒流式LED驅(qū)動(dòng)方式，由于驅(qū)動(dòng)器的輸出電流保持不變，分配在余下的LED中的電流將增大，容易損壞所有的LED。解決辦法是盡量多并聯(lián)LED，這樣當(dāng)斷開某一只LED時(shí)，分配在余下的LED中的電流不大，不至于影響余下的LED正常工作。

這種先串聯(lián)后并聯(lián)的線路的優(yōu)點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單、亮度穩(wěn)定、可靠性高，并且對(duì)器件的一致性要求較低，不需要特別挑選器件，即使個(gè)別LED單管失效，對(duì)整個(gè)發(fā)光組件的影響也較小。在工作環(huán)境因素變化較大的情況下，使用這種連接形式的發(fā)光元件效果較為理想。

混聯(lián)方式還有另外一種接法，即是將LED平均分配后分組并聯(lián)，再將每組串聯(lián)在一起。當(dāng)有一只LED品質(zhì)不良而短路時(shí)，不管是采用穩(wěn)壓式驅(qū)動(dòng)方式還是恒流式驅(qū)動(dòng)方式，并聯(lián)在這一支路中的LED將全部不亮。如果采用恒流式LED驅(qū)動(dòng)方式，由于驅(qū)動(dòng)器的輸出電流保持不變，除了并聯(lián)在短路LED上的這一并聯(lián)支路外，其余的LED均正常工作。假設(shè)并聯(lián)的LED數(shù)量較多，驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電流較大，通過(guò)這只短路的LED的電流將增大。大電流通過(guò)這只短路的LED后，很容易就變成斷路。由于并聯(lián)的LED較多，斷開一只LED后，平均分配電流變化不大，其余的LED依然可以正常工作，那么在整個(gè)LED燈中僅有一只LED不亮。

先并后串混合連接構(gòu)成的發(fā)光元件的問(wèn)題主要是在單組并聯(lián)LED中，由于器件和使用條件的差別，單組中個(gè)別LED芯片可能喪失PN結(jié)特性，出現(xiàn)短路。個(gè)別器件短路會(huì)使未失效的LED失去工作電流IF''導(dǎo)致整組LED熄滅，總電流全部從短路器件中通過(guò)，而較長(zhǎng)時(shí)間的短路電流又會(huì)使器件內(nèi)部的鍵合金屬絲或其他部分燒毀，出現(xiàn)開路。這時(shí)，未失效的LED重新獲得電流，恢復(fù)正常發(fā)光，只是工作電流IF較原來(lái)大一點(diǎn)。這就是這種連接形式的發(fā)光元件出現(xiàn)先是一組中幾只LED一起熄滅，一段時(shí)間后除其中一只LED不亮外，其他LED又恢復(fù)正常的原因。

在需要使用比較多的LED產(chǎn)品時(shí)，如果將所有的LED串聯(lián)，將需要LED驅(qū)動(dòng)器輸出較高的電壓:如果將所有的LED并聯(lián)，則需要LED驅(qū)動(dòng)器輸出較大的電流。將所有的LED串聯(lián)或并聯(lián)，不但限制著LED的使用量，而且并聯(lián)LED負(fù)載電流較大，驅(qū)動(dòng)器的成本也會(huì)增加，解決辦法是采用混聯(lián)方式。串、并聯(lián)的LED數(shù)量平均分配，這樣，分配在一個(gè)LED串聯(lián)支路上的電壓相同，同一個(gè)串聯(lián)支路中每個(gè)LED上的電流也基本相同，亮度一致，同時(shí)通過(guò)每個(gè)串聯(lián)支路的電流也相近。

1.LED電路中采用保險(xiǎn)絲(管)

由于保險(xiǎn)絲是一次性的，且反應(yīng)速度慢，效果差、使用麻煩，所以保險(xiǎn)絲不適宜用于LED燈成品中，因?yàn)長(zhǎng)ED燈主要是在城市的光彩工程和亮化工程。它要求 LED保護(hù)電路要很苛刻：在超出正常使用電流時(shí)能立即啟動(dòng)保護(hù)，讓LED的供電通路就被斷開，使LED和電源都能得到保護(hù)，在整個(gè)燈正常后又能夠自動(dòng)恢復(fù)供電，不影響LED工作。電路不能太復(fù)雜體積不能太大，成本還要低。所以采用保險(xiǎn)絲的方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。

2.瞬態(tài)電壓抑制二極體(簡(jiǎn)稱TVS)

瞬態(tài)電壓抑制二極體是一種二極體形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)它的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，能以10的負(fù)12次方秒極短時(shí)間的速度，使自己兩極間的高阻立即降低為低阻，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，把兩極間的電壓鉗位元在一個(gè)預(yù)定的電壓值，有效的保護(hù)了電子線路中的精密元器件。瞬態(tài)電壓抑制二極體具有回應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、鉗位元電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

但是在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。 LED光珠的損壞主要是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大使芯片內(nèi)部過(guò)熱造成的。 TVS只能探測(cè)過(guò)電壓不能探測(cè)過(guò)電流。要選擇合適的電壓保護(hù)點(diǎn)很難掌握，這種器件就無(wú)法生產(chǎn)也就很難在實(shí)際中使用。

3.選擇自恢復(fù)保險(xiǎn)絲

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC,是由聚合物與導(dǎo)電粒子等構(gòu)成。在經(jīng)過(guò)特殊加工后，導(dǎo)電粒子在聚合物中構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路。當(dāng)正常工作電流通過(guò)(或元件處于正常環(huán)境溫度)時(shí)，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈低阻狀態(tài);當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)(或環(huán)境溫度升高)時(shí)，大電流(或環(huán)境溫度升高)所產(chǎn)生的熱量使聚合物迅速膨脹，也就切斷了導(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈高阻狀態(tài);當(dāng)電路中過(guò)電流(超溫狀態(tài))消失后，聚合物冷卻，體積恢復(fù)正常，其中導(dǎo)電粒子又重新構(gòu)成導(dǎo)電通路，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲又呈初始的低阻狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)自恢復(fù)保險(xiǎn)管的發(fā)熱很小，在異常工作狀態(tài)它的發(fā)熱很高阻值就很大，也就限制了通過(guò)它的電流，從而起到了保護(hù)作用。

在具體的電路中，可以選擇：

①分路保護(hù)。一般LED燈是分成很多串接支路。我們可以在每個(gè)支路的前面加一支PTC組件分別進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是精確性高，保護(hù)的可靠性好。

②總體保護(hù)。在所有光珠的前面加接一支PTC組件，對(duì)整燈進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是簡(jiǎn)單，不占體積。對(duì)于民用產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這種保護(hù)在實(shí)際使用中的結(jié)果還是令人滿意的。