可调led灯驱动器设计-自动化毕业论文开题报告

广西科技大学鹿山学院 毕业设计 论文 开题报告毕业设计 论文 开题报告 题目 可调 led 灯驱动器设计 系别 电子信息与计算机工程 专业班级 自动化 121 姓名 杨祖锋 学号 20121473 指导教师 刘瑞琪 二 年月日 一 选题的背景和意义 所选课题的历史背景 国内外研究现状和发展趋势 我研究的是用脉宽来调节 LED 亮度 目前可控硅相式调光只适用于白炽灯 而可控硅 来调节 LED 亮度还没有普及 所以说研究它非常具有现实意义 而且具有商业价值 可 控硅调节 LED 亮度 是用可控硅的导通角来调节 LED 的亮度 是用导通的时间来控制电压 的 LED 作为新一代照明具有广阔的 发展前景 发光二极管以其高效节能 绿色环保 长 寿可靠等优点得到了广泛关注 并正在逐步取代传统的白炽灯 荧光灯等照明设备 随着 高亮度白光 LED 的普及 LED 的驱动技术以及调光技术的研究也成为了热点 国内外的发展情况 华中科技大学的杨运海做了智能化多路大功率 LED 技术研究 PL 公 司也在极力推出用可控硅来调节 LED 亮度的电路 朱虹做了 LED 照明驱动及自适应调光技 术研究 陈维做了太阳能半导体照明技术研究 中国为节约能源 实现经济和社会的可持 续发展 于 2007 年 6 月 3 日制定 节能减排综合性工作方案 半导体照明产业顺应了节能 减排的宏观政策 从 2005 年开始科技部批准了大连 厦门 上海 南昌 深圳等五个半导 体照明产 业基地 之后在 2007 年和 2008 年相继批准石家庄 扬州等两个半导体照明产 业基地 在政策 税收和资金上给予长期支持 国外的发展情况 LED 亮度调节技术已经有 很大突破 而且电路图的设计已经很成熟 离普及还有一段路 实验和现实的差距 成本 问题等等 还没有大批量生产 二 研究的基本内容和拟解决的主要问题 照明调光照明调光 调光具有节能的优点 照明调光在应用中有很好的市场 相对白炽灯 气体放电灯 LED 的调光节能效果更明显 白炽灯 气体放电灯调光工作时灯的工作效率有明显下降 而 LED 调光的发光效率会提高 这主要是由于在低发光亮度时通过 LED 的正向电流较小 在有关 回路电阻成份上的损耗降低的原因 照明调光不仅节能 照明调光还可以改变空间视觉效 果 从而影响人的行为模式 但是 LED 调光电路的设计对 LED 调光的性能发挥有很重要的影响 高性能调光器受到 用户的欢迎 下面讨论 LED 可控硅调光的有关问题 LED 调光 LED 由于具体很好的演色性 发光效率 体积小 低工作电压和工作寿命长的一系列优 点得到了很好的应用 然而 调光控制标准化对 LED 调光应用的推广很重要 由于白炽灯 的可控硅调光得到了很好的应用 LED 调光应和可控硅调光能很好地配合使用 以利用现有 的白炽灯可控硅调光器 LED 用于替代通用白炽灯照明 LED 调光和 LED 的发光颜色 LED 的光输出 LED 的发 光效率 调光曲线 等因素有关 有关调光控制方法 例如 0 10V DALI 等有关控制协议 散 热管理 驱动方案 拓扑架构和已有的基础设施等因素对 LED 调光的工作状态和调光控制 性能有很大的影响 LED 调光性能 由于人们用惯了白炽灯可控硅调光器 所以 LED 调光器应能兼容可控硅调光器 并应 考虑以下技术指标 1 调光范围 调光范围常用最大亮度值的百分比表示 例如 X XX 在实用中 随着 灯发光亮度的降低人眼瞳孔会放大 这样人眼接收的光线并不很快随灯发光亮度的降 低而降低 如表示为最大发光亮度级的百分数 则人眼接收的光是测得光百分数的均方根 值 例如 测得调光电平为最大发光值的10 则人眼接收的光为 的最大发光值 即所谓的心理物理学定律 2 在整个调光范围应平滑调光变化 3 灯在最低调光电平时启动灯发光应很快达到预定的发光值 4 达到预定的调光电平后 LED 灯发光应稳定 不应有发光闪烁现象 5 在整个调光范围内 LED 灯 LED 驱动电源和调光控制器不应有可闻噪声 6 运动控制 有无人检测 光电检测等部件能控制 LED 灯的工作 工作可靠性 调光对大部分光源而言 可以延长其使用寿命 因为在低发光亮度下灯的功耗和发热 降低了 有利于提高光源的使用寿命 温度对电子元器件的寿命有重要的影响 低温对延长电子元器件的寿命有帮助 LED 灯 为灯和电子元器件的一体的灯 所以整体灯的寿命受寿命最短的电子元器件的寿命制约 调光有利于降低 LED 灯的温度 有利于 LED 灯的光通量维持率和延长 LED 灯的使用寿命 相控调光相控调光 相控调光最早用于白炽灯调光 相控调光的主要优点是使用 安装方便 LED 相控调光 的频率应不低于100Hz 以避免人眼感到发光闪烁 相控导通角越大则 LED 的发光亮度越大 相控半导体器件可用可控硅 场效应晶体管或有关半导体器件 由于现有的调光器被设计用于白炽灯 近似电阻负载 功率大多在20W 和50W 之间 因 此需要一些额外的电路才能允许它们用于 LED 照明系统 目前 市场上还没有白炽灯调光 器标准 因此目前市场上有大量不同性能和参数值的调光器 三 研究方法及措施 在 LED 可控硅调光器调光时是否有调光闪烁 在 LED 可控硅调光器调光时是否有频闪效应 变色 在 LED 可控硅调光器调光时是否有 LED 发光颜色改变 如有颜色变化如何 可闻噪声 LED 可控硅调光器调光时是否有可闻噪声 LED 可控硅调光器调光时可闻噪声的出现是否和某 些因素有关 例如 LED 可控硅调光器带的 LED 灯的数量和 LED 可控硅调光器调光位置等因素有关 前沿相控调光 前沿相控调光 前相调光 由于电路实现简单所以得到了广泛的应用 开关器件常用可 控硅 通过控制可控硅的导通角来控制输出的交流电有效值 从而达到调光控制 典型可 控硅前沿相控调光电路原理图如图2所示 在图2中 可调电阻 VR4和电容 C23构成移相电路 当 C23两端的电压达到或超过 DIAC DB3 的击穿电压时 C23电荷通过 DB3部分注入双向可 控硅 T2 双向可控硅 T2被触发导通 双向可控硅 T2 的最低门触发电流 IGT 使双向晶闸管导通 它还要求有一个最低的维 持电流来维持双向可控硅的导通 当电流低于维持电流时 双向可控硅 T2 被关闭 可控硅 前沿相控调光调光波形图如图 3 所示 前沿相控调光常用于白炽灯和卤钨灯调光的应用场 合 由于在低调光亮度时通过可控硅的电流减小 如调光亮度很低 通过可控硅的电流低 于可控硅的维持导通电流时就不能再调光 否则可控硅关断 这对低调光亮度 LED 调光可 能是个问题 四 研究工作的步骤 进度 周周次次设计 论文 任务及要求设计 论文 任务及要求 第 1 2 周收集相关资料 分析资料 第 3 4 周设计实验方案 撰写开题报告 第 5 6 周绘制电路图 第 7 10 周做实物器件 第 11 13 周调试实物器件 第 14 15 周分析处理数据 完成论文的撰写 第 16 周毕业答辩 五 主要参考文献 其中外文文献不少于 2 篇 1 李先栗 我国紧凑型荧光灯技术的新进展 期刊论文 中国照明电器 2009 03 2 王晓 相位控制可调光 CFL 期刊论文 灯与照明 2000 02 3 余希湖 蒋涌潮 光源闪烁对视觉影响的研究 1996 02 4 姜薇艳 盛卫锋 基于 LM3402 的 LED 调光电路设计 期刊论文 电子设计工程 2011 1 5 期刊论文 使用传统可控硅调光器的发光二极管驱动器 光源与照明 2009 6 期刊论文 LED 调光的实现与有关问题 电子质量 2011 3 7 用于传统双向可控硅 TRIAC 调光器的 LED 驱动方案比较 照明工程学报 2011 22 4 8 Georg Sauerl a nder Dirk Henta Harald Radermacher Eberhard Waffenschmidt Joep Jacobs Driver Electronics for LEDs 2006 9 Heinz Van Broeck Georg Sauerlander Matthias Wendt Power Dr