LED驱动控制电路的设计仿真与实现

福 建 师 范 大 学 应 用 科 技 学 院学 生 论 文论文题目：LED驱动控制电路的设计仿真与实现指导教师： 吴允平 学 号： 120352010020 姓 名： 叶秋镀 年 级： 2010级 专 业： 电子信息工程 2014 年 月 日一种LED驱动控制电路的设计仿真与实现福建师范大学应用科技学院 电子信息工程专业120352010020 叶秋镀 指导老师 吴允平 【摘要】本毕业设计采用APW7207芯片作为本LED驱动电路的主要芯片，用555芯片产生PWM波控制芯片开关以达到节省功耗的目的，并且为驱动电路设计了前置+5V的电源电路。本次设计的驱动电路，直接接入220V/50HZ交流电压，经过变压器变压、整流、滤波以及线性稳压电源芯片稳压，以+5V的输入电压成功驱动6枚高亮LED灯，电路中为20mA电流，亮度大；再加入1KHZ、占空比可变的PWM波控制APW7207的开关，不但可以改变亮度，还在保持了应有的照明效果上，大大降低了功耗。【关键词】APW7207；555芯片；PWM；稳压电源A LED drive control circuit design simulation and implementation Science and Technology Practising College Fujian Normal UniversityElectronic Information Engineering 120352010020 Ye Qiu Du Tutor: Wu Yun PingAbstract This graduation design adopts APW7207 chips as the main chip of the LED driver circuit, using 555 chip to produce PWM wave to control switch chip to achieve the purpose of saving power consumption, and for driving circuit front + 5 v power supply circuit is designed.The design of drive circuit, direct access to 220 v / 50 hz ac voltage, through transformer transformer, rectifier, filter and linear regulated power supply chip voltage regulator, to + 5 v input voltage drive success 6 highlight LED lights, circuit for 20 ma current, brightness;Add 1 KHZ, changing duty ratio of PWM wave to control APW7207 switch, maintain the proper lighting effect, but greatly reduces the power consumption. Key Words APW7207;555 chips;PWM.Regulated power supply目 录1概述11.1设计背景11.2国内外研究现状及发展趋势1 1.2.1 国外 LED 电路发展现状1 1.2.2 国内 LED 电路发展现状1.3研究的内容11.3.1 LED光源特性.21.3.2 LED驱动方式.21.3.3 LED电源部分.21.3.4 PWM波发生部分.21.3.5 LED电流驱动部分.32、 电路设计.32.1 电源部分32.1.1 降压电路.32.1.2 整流电路.32.1.3 滤波电路.42.1.4 稳压电路.52.1.5 电源部分整体电路.62.2 LED电流驱动部分62.3 PWM波发生电路82.3.1 PWM简介82.3.2 PWM电路设计93 Multisim电路仿真93.1 multisim 软件简介93.2 multisim 电路仿真113.2.1电源电路仿真113.2.2 PWM发生电路仿真序134 组装与调试164.1制作所需的元器件164.2仿真过程中遇到的问题及解决方法164.3硬件制作时遇到的问题以及解决方法185实物测试图186总结207致谢21参考文献22附录1 系统原理图22附录2 系统PCB图23 1概述1.1设计背景现在全世界对 LED 的研究已经很成熟了，为什么科学家会发明 LED 这种光源呢？ LED 相比于热光源有很多优点：体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用、多变幻、高新尖。 LED 发光角度小，方向性强，可作局部重点照明。问题是要给设计师提供有足够大的选择范围，外观上也应有美观的要求。可以肯定 地说，LED 将会在未来引领照明的时尚与新潮。 在设施农业中,通常所采用的人工光源是荧光灯与高压钠灯。 近年来，随着光电技术 的发展,发光二极管(LED)的亮度与效率也大幅度提高,使得这种光源在设施农业生产中的应用变为可行，尤其对封闭可调控的设施农业环境 (如植物工厂，组织培养室、植物 生长箱等)是一种非常合适的人工光源。为此，主要介绍了 LED 在设施农业中的应用及发 展趋势1。 在城市工业中，市景观照明追求的不是亮度，而是艺术的创意设计，LED 产品应该能够找到它的用 武之地。发光角度小的 LED 方向性强，可作局部重点照明；在封装材料中添入散射剂可以实现 175 度的发光角适合较大范围内的照明，问题是目前城市夜景照明中建设单位 过于追求高亮度难以给设计师提供足够大的选择范围，目前在城市夜景照明工程中常用 的 LED 光源主要有：线性发光灯具、装饰草坪灯、景观灯、球泡、水下灯、地面灯具： 地埋灯、发光地砖、石灯、利用太阳能电池作为能源的 LED 灯具2。 国际上LED的医学应用研究工作从 20 世纪 90 年代开始，1993 年美国太空总署 （NASA）首先提出 LED 生物医学应用研究。其研究内容包括：利用 LED 照射舒缓宇 航员运动疲劳、处理伤口，用于肿瘤的光动力治疗和消除皮肤炎症、溃疡，促进创伤愈 合以及面部嫩肤、除皱、除斑，治疗座疮等等。相继推出 LED 医疗应用成果的还有以 色列和英国。通过大量临床实践，各国生物医学界专家一致认为 LED 医疗器械是目前最能替代 He-Ne 激光器进行光疗的器械，在医学应用领域有着极其广泛的开发前景3。 故 LED 电路的设计显得尤为重要，没有驱动 LED 永远发不了光。每个厂家所用 LED 都是一样的，不同之处在于驱动电路的不同，好的驱动电路能使其工作时间更长，发挥 更多的作用，节约更多的能源，LED 相比于普通的白炽灯所用电量更少，但能发出同样 的光芒，使用年限也更长，正因为有各种高性能高质量的电路使得 LED 能发挥其历史 性的作用，来为我们照福，为国家照福，为人类照福。1.2 国内外研究现状及发展趋势1.2.1 国外 LED 电路发展现状半导体照明技术的开发研究引起了全球研究机构和企业的重视。国外共有近200家公司参与GaN 器件、材料和设备的开发，近300所大学和研究所参与 GaN 的研发。目前， 功率型白光 LED 光视效能（发光效率） 已经达到 100 lm/W， 研究水平达到160 lm/W。经过技术发展和市场竞争，世界主要LED厂商已经形成各自的技术特色。日本日亚化 学处于全球技术领先水平， 垄断高端白色、 蓝、绿色LED 的市场，丰田合成在白光LED 及车灯照明技术开发据国际前端；美国 Cree的碳化硅衬底生长GaN 外延片国际领先， 传统照明巨头 Philips 绝对控股的美国Lumileds 功率型白光 LED 国际领先；传统照明巨头Osram 欧司朗控股的德国欧司朗光电半导体功率型LED 封装和车用 LED灯具开发国际领先4。 1.2.2 国内 LED 电路发展现状 国内的外延片生长技术主要源于美国、基本上是进口美国的有机金属化学气相沉淀 （MOCVD） 装备， 这些装备在美国就不是一流的装备， 在整个 LED 产业外延片的生长、 芯片、芯片封装 3 个环节中，外延片生长投资要占到 70%，外延片成本要占到封装成成 品的 70%，同时外延片生长技术的人才全世界都缺乏，简单的说，外延片的水平决定了 整个 LED 产业水平，国内近几年也陆续引进了 50 多台 MOCVD 装备，均处理大生产工 艺摸索阶段，一旦工艺成熟，则会上 10 倍地增大装备数量形成规模生产，市场需求巨 大。 国家“863”计划和信息产业发展基金及时支持了国产外延设备如液相外延炉和 MOCVD 设备的研发（中科院半导体所、中电科技集团公司第四十八所） ，通过整机消 化吸收，关键技术再创新等措施，填补了国内空白，使长期制约我国 LED 产业发展的 装备瓶颈得以突破。 随着国家照明工程的起步，国内 LED 芯片设备的巨大需求再次 引起了国外半导体设备生产商的积极响应，他们日益重视中国这个巨大的市场，但是， 这里面也存在着一个隐忧，国外芯片设备高昂的价格，相对制约了国内企业的规模化、 产业化发展， 也消耗了国家大量宝贵的外汇。 同样也挤占了国内设备生产商的发展空间。1.3研究的内容 论文在查阅了大量有关文献的基础上，详细的分析了LED光源特性和LED的驱动方式，给出了LED显示控制系统具体的设计方案。整个系统分为电源部分、PWM波发生部分和LED电流驱动部分。 1.3.1 LED光源特性了解LED光源特性及种类，不同种类LED应用于不同的场合。因为其发光效率高、耗 电少、使用寿命长、安全可靠性强、环保。所以在恶劣的场合应使用寿命长、精度要求 不需太高的LED发光管。在实验室或者精密测量的场合应使用精度高、电气特性好的LED 发光管。同时按照材料的不同LED的种类也很多，有单管、七段数码管、LED显示屏等等。 可根据不同的要求选用不同的LED。 1.3.2 LED驱动方式了解LED的四种驱动方式直流驱动、恒流驱动、脉冲驱动和扫描驱动。并知道每种方式应用于什么场合。 1.3.3 LED电源部分电源部分采用5V直流稳压电源。由于该电源主要由变压、滤波、稳压、整流这4部 分组成。所以本文电源部分主要从这4部分入手，每部分都有不同的选择，主要通过仿 真观看波形来最终选择合适的电路。选择该电源的主要原因是简单而且很实用，毕竟提 供LED发光不需要太高的电压和电流，1.3.4 PWM波发生部分 该部分主要采用555定时器。NE555 (Timer IC)大约在1971由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的TimerIC，在往后的30非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电，尽管近CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位劲能并没变化，所以到目前可直接的代用。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉冲信号。a. NE555的特点有：1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源电压范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3. 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜5。 在本次设计中将555芯片作为1KHZ、占空比可变的PWM波发生电路芯片。1.3.5LED电流驱动部分该部分主要用到的是APW7207芯片。APW7207芯片是由茂达电子推出的LED驱动器，APW7207，内建N通道开关，可驱动6颗串联白光LED。APW7207固定的1MHz切换频率，可以有效减少外部电感及电容的体积，内建28V过电压保护功能，可避免负载空接而产生不预期高压，最高效率可达88%，内部提供0.25V参考电压，当做LED限流可以得到最高效率，并延长电池使用寿命。此外，APW7207使用TSOT-23-6A包装，对于节省电路板空间有很大的帮助。APW7207可操作在2.5V至6V输入电压范围之间，适合使用于单一锂电池供电的应用上。3、 电路设计2.1电源部分设计并制作直流稳压电源，其输入电压 Ui=220 V/50HZ，电网电源波动10%；输出电压Uo=5V。根据设计要求，采用图2-1 所示线性直流稳压电源方案。要设计的电源由降压、整流、滤波、稳压 4 个部分组成2。先利用变压器将 220V 的交流电变成合适的交流电，再将此交流电压变成单向脉动的直流电，滤波的主要任务是滤除脉动直流电中的交流成分，提升脉动直流中的直流成分，最后利用稳压电路自动稳定输出电压，使输出电压不受电网电压波动和负载大小的影响。图2-1 线性直流稳压电源2.1.1降压电路降压使用的是常见的小功率变压器，输入220V、50HZ，输出9V/0V/9V的 三端输出变压器。2.1.2整流电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。主要通过由整流二极管组成。 方案一：单相半波整流电路：直接在交流电路中串接一个合适的二极管，如图2-2所示，利用二极管的单相导电性，把交流电转换为直流电，产生图2-3所示的电压波形。 图2-2 单相半波整流电路 图2-3 半波整流电路输出电压波形 方案二：单相桥式整流电路：采用的是全波整流，由四只二极管组成。其构成原则就是保证在变压器副边电压的整个周期内，负责上电压和电流的方向始终不变，利用四只二极管桥式连接，可满足这一要求，如图2-4所示，其输出电压波形如图2-5。图2-4 单相桥式整流电路图2-5 桥式整流电路输出电压波形方案比较：单相半波整流电路的优点是使用元器件少，电路简单；缺点是效率低，输出出电压脉动系数大。这种电路仅适用于电路较小，对电流脉动程度要求不高的场合。而桥式整流电路，对二极管的参数要求与半波整流一样，但有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到了广泛的应用。但它所需要二极管的数量多，由于实际二极管的正向电阻不为零，必然会使整流电路的内阻增大，从而使损耗较大。结合以上，本设计选择单相桥式整流电路。 最后，我所选用的元件为型号为RS405L的封装式整流桥。2.1.3滤波电路滤波电路主要用于滤去整流输出电压中的纹波，对于滤波电路的选择有以下两种方案。方案一：采用电感滤波电路。在整流电路与负载之间串联一个电感线圈就构成了电感了电感滤波电路。由于电感在电路中有储能的作用，在电路中可以串联电感，当电源供给的电流增加是，它把能量存储起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感有平波的作用。在电感滤波电路中，整流管的导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，但是由于铁心的存在，笨重、体积大，容易引起电磁干扰，一般只用于低电压、电流大的场所，也减轻了电路设计和实际焊接的工作。图2-6为电容滤波电路原理图，图2-7为电容滤波电路输出电压波形图。图2-6 电容滤波电路原理图 图2-7 电容滤波电路输出电压波形图 基于上述分析，选择方案二。 当时 当时 当时 经整流后电路大小约为13V，为了电路安全故选择容量大和耐压高的电容，故选择 4700uf/63V的电容。2.1.4稳压电路稳压电路主要用于提供更加稳定的直流电源。考虑整流滤波电路的输出电压和理想直流电源还有相当的距离，主要存在两个方面的问题：第一，当负载电流变化时，由于整流滤波电路存在内阻，因此输出直流电压将随着发生变化；第二，当电网电压波动时，整流电路的输出电压直接于变压器副边电压有关，因此输出直流电压也相应发生变化。已知从变压器降压后得到的电压大约为Uo=9*1.414=13V，故若是直接用稳压芯片降到+5V，则将有大部分的功率耗散在稳压芯片上，故我们采用分次稳压的方式，先是稳压至+12V，再通过+12V稳压至+5V。本次采用的芯片分别为常见的7805三端稳压芯片（如图2-8），电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 系列和负电压输出的79系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。 图2-8 7805三端稳压集成电路2.1.5电源部分整体电路电源部分整体电路如图2-9所示，图2-9 +5V线性稳压电源2.2 LED电流驱动电路APW7207是电流型和固定频率提高转换器集成N-FET开车6白色led系列。串联允许均匀亮度的LED电流是相同的。它的低on-resistance场效应电晶体和反馈电压降低功率损耗,达到效率高。电流型PWM操作快1 mhz用于输入和输出电容和小型l感应或输入供应同时最小化的涟漪。OVP销监视器输出电压和停止开关如果超过过电压阈值。一个内部启动期间soft-start电路消除了涌流。APW7207还集成了欠压锁定,过热保护,电流限制电路。图2-10为芯片内部结构，图2-10 APW7207芯片内部结构图2-11 APW7207管脚说明通过查看APW7207的Datasheet，我们可知，该芯片可以通过+5V驱动6个串联的高亮LED灯，且电流仅为20mA。我们将使用的是芯片手册里推荐的运用电路（图2-12），通过PWM来使能芯片输出，达到降低功耗的目的。图2-12 APW7207：PWM波控制输出应用电路由图可知，当占空比=100%时，输出电流仅为20mA；当占空比=0时，LED不亮。由以上可知，若是PWM占空比可调，则可相应调节LED的亮度。2.3 PWM波发生电路2.3.1 PWM简介PWM就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形.在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交直交变频器中，整流电路采用不可控的二极管电路即可，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。PWM波的产生方式有很多，按类型来分可分为数字发生电路和模拟发生电路两类，而数字电路产生的PWM由于有最小识别精度的问题，在高频中效果较差，故我们采用模拟电路产生PWM波。常见的方波发生器是用555芯片通过搭建定时电路来实现。NE555 （Timer IC）为8脚时基集成电路，大约在1971年由Signetics Corporation发布，在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC，在往后的30年中非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电路，后来基于CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原规格的NE555依然正常的在市场上供应，尽管新版IC在功能上有部份的改善，但其脚位功能并没变化，所以到目前都可直接的代用。NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。2.3.2 PWM电路设计由APW7207的芯片手册可知，PWM控制波的频率范围为100HZ到100KHZ，经过比较，我们选择频率为1KHZ的PWM波来驱动该电路。本次使用的是TI生产的NE555P直插芯片，搭建一个占空比5%50%可变的1KHZ左右的PWM控制电路。首先，通过Timer 555软件计算出相关的参数，如图2-13所示：图2-13 1.5KHZ，占空比为40%的方波然后，由计算可知，只要不改变C1，C2的大小，而通过改变R1与R2的比例则可以达到改变占空比的效果。3、Multisim软件仿真3.1 Multisim软件简介NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。直观的图形界面整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；丰富的元器件提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。强大的仿真能力以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。丰富的测试仪器提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量，这些仪器的设置和使用与真实的一样，动态互交显示。除了Multisim提供的默认的仪器外，还可以创建LabEW的自定义仪器，使得图形环境中可以灵活地可升级地测试、测量及控制应用程序的仪器。完备的分析手段Multisimt提供了许多分析功能：DC Operating Point Analysis（直流工作点分析）AC Analysis（交流分析）Transient Analysis（瞬态分析）Fourier Analysis（傅里叶分析）Noise Analysis（噪声分析）Distortion Analysis（失真度分析）DC Sweep Analysis（直流扫描分析）DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流灵敏度分析）Parameter Sweep Analysis（参数扫描分析）Temperature Sweep Analysis（温度扫描分析）Transfer Function Analysis（传输函数分析）Worst Case Analysis（最差情况分析） Pole Zero Analysis（零级分析）Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）Trace Width Analysis（线宽分析）Nested Sweep Analysis（嵌套扫描分析）Batched Analysis（批处理分析）User Defined Analysis（用户自定义分析）它们利用仿真产生的数据执行分析，分析范围很广，从基本的到极端的到不常见的都有，并可以将一个分析作为另一个分析的一部分的自动执行。集成LabEW和Signalexpress快速进行原型开发和测试设计，具有符合行业标准的交互式测量和分析功能；独特的射频（RF）模块提供基本射频电路的设计、分析和仿真。射频模块由RF-specific（射频特殊元件，包括自定义的RF SPICE模型）、用于创建用户自定义的RF模型的模型生成器、两个RF-specific仪器（Spectrum Analyzer频谱分析仪和Network Analyzer网络分析仪）、一些RF-specific分析（电路特性、匹配网络单元、噪声系数）等组成；强大的MCU模块支持4种类型的单片机芯片，支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真，分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持；所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码，并兼容第三方工具源代码； 包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。完善的后处理对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等；详细的报告能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表7种报告；兼容性好的信息转换提供了转换原理图和仿真数据到其他程序的方法，可以输出原理图到PCB布线（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；输出仿真结果到MathCAD、Excel或LabEW；输出网络表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互联网共享文件）3.2 Multisim电路仿真3.2.1电源电路仿真家用220V/50HZ电压输入，经过变压器变压，再由二极管组成的整流桥整流后，输出大概在13V左右，具体电路图见图3-1、图3-2：图3-1 变压器降压电路仿真电路由整流桥整流后的波形为一有比较大波动的13直流电压，接着经过有极性的大容量电解电容和滤除高频的小容量瓷片电容后，电压基本稳定。仿真电路如图3-2所示，输入和和输出波形如图3-3所示：图3-2 整流滤波仿真电路图3-3 整流滤波前后波形由图3-3可以看到，经降压器降为13V、50HZ的交流电经过整流滤波后，除了经过最初的充电爬升过程之后，最后基本稳定在13V。整流滤波后的电压通过7812稳压芯片和7805稳压芯片，则可分别得到+12V电压和+5V电压（图3-4）。 图3-4 稳压电路由图可见，输出和计算值相差不大。由于Multisim中没有APW7207的芯片，故跳过仿真部分。3.2.2 PWM波发生电路仿真 经过前面的计算，以及TIMER 555软件提供的电路图，并加入了可变电阻来改变占空比。具体仿真电路如图3-5所示， 图3-5 555芯片组成占空比可变的PWM电路改变滑动变阻后的波形见图3-6，图3-7。图3-6 电阻最大（即占空比最小）时的波形图图3-7 电阻最小（即占空比最大）时的波形图仿真电路结果显示，该电路可行且输出稳定。4组装与调试4.1制作所需的元器件7APW7207芯片、78XX系列芯片、NE555P芯片、变压器、LED灯、电解电容、陶瓷电容、电阻、电位器、排针、坐头、杜邦线、洞洞板。4.2仿真过程中遇到的问题及解决方法（1）在仿真电路的初始阶段，我常常找不到想要用的器件，后来我花了几天时间搜集了网上相关资料，又细细的看了几天，终于慢慢的熟悉了Multisim软件的操作。（2）由于缺少实践，我发现连接完电路之后得到的结果不正确或者出现错误，通过阅读资料分析之后我发现是因为我经常忘记为电路的某些点接地或者共地导致的，所以共地对于电路来说是很重要的。4.3硬件制作时遇到的问题以及解决方法（1）电源的变压器是带抽头，很难焊接到板子上，后来我找了一个座头焊接在板子上，使变压器仅需要将导线通过固定螺帽固定就可以了。（2） APW7207是TSOT封装方式，即它的管脚很小而且距离也与洞洞板之间的焊接口不一致，完全无法焊接到板子上，通过搜索网上相关信息，我发现用转接板可以解决改问题，于是买了芯片转接板，很好的解决了该问题。（3）在焊接时也要注意很多的问题，首先铜板就必须保持清洁防止表面被氧化，其次是需要合适的助焊剂通常是采用松香作为助焊剂，最后是焊件要加热到合适的温度在合适的时间焊好管脚。在我的焊接过程中，由于电烙铁的焊头被氧化了，所以在焊接的过程中并不顺利，后来我换了一个焊头，顺利的完成了焊接的工作。（4）制作后可以先不要急着上电，而是应该先用万用表检查电路是否有断路或短路等情况，由于电路板焊接完成的时候没有特意镀锡，所以在后面的调试过程中有部分电路被氧化了，我用万能表对电路进行了检查，在检查中发现有短路的地方所以特地用焊锡补上。5实物测试图（1）图5-1 电源+12V输出电压测量（2）图5-2 电源+5V输出电压测量（3）图5-3 PWM占空比最小时波形（4）图5-4 PWM占空比最小时LED亮度（5）图5-5 PWM占空比最大时波形（6）图5-6 PWM占空比最大时LED亮度（7）图5-7 整体电路实物图6总结虽然本次的系统总体设计电路相对简单，所具有的功能也相对单一，但是对一些简单实用的家用电器控制方面还是实用的，因为其使用元器件少，造价低，可广泛使用。 尽管本论文对LED驱动电路系统已能实现基本功能，并且也实现了LED驱动频率可调的要求，但由于本人水平和时间有限，离一个完全使用的，能够完全符合市场需 求的LED驱动电路还有一定的差距。尤其在实际输出波形与理论上有差距方面还有大量工作需要完成。希望能与各位老师和同学交流、探讨，不断提高自己分析和解决问题的能力。虽然本次的设计是比较简单的，但是真正思考了每个设计的环节，