《LED驱动电路设计与制作》教学大纲.doc

LED驱动电路设计与制作课程教学大纲课程英文名称：Design and Fabrication of Power Supplies for LED Driving学分：3 学时：48一、 课程教学对象本课程教学对象为电子信息工程专业（光电工程方向、LED绿色光源方向）三年级学生。二、 课程性质及教学目的本课程属于专业选修课，通过本课程的学习，学生能了解LED在照明、显示和装饰等方面的应用，掌握LED驱动电源的基础知识和关键技术，了解LED照明产品的相关标准。通过设计案例和实验教学，学生可以较快地掌握LED驱动电路设计和制作的过程，并能够自主完成小功率LED灯具驱动电路的设计和制作，可以胜任一般LED照明、显示和装饰应用等生产企业的设计工作，并为进一步深入学习高层次的LED驱动打下坚实的基础。三、 对先修知识的要求在修读本课程之前，学生应修完电路分析基础、低频电子线路、数字电路三门电子电路基础课；最好学习过开关电源和单片机相关课程，有电子电路制作经验更好。四、 课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（24学时） 知识模块 知识点 要求 学时 学习方式课外学习要求1、LED驱动基础1.1 LED的发展与应用C1课堂讲授1.2 LED的封装及其参数C课堂讲授1.3 LED的驱动A1课堂讲授2、简易LED驱动电路2.1 串联电阻降压限流电路B1课堂讲授2.2 阻容降压限流电路B课堂讲授2.3 三极管恒流电路A1课堂讲授2.4 恒流二极管电路C课堂讲授2.5 线性恒流电路B0.5课堂讲授2.6 开关恒流电路A1.5课堂讲授3、直流供电的LED驱动及调光控制3.1 PT4115恒流驱动电路A1.5课堂讲授3.2 LED的调光控制B0.5课堂讲授3.3 LED调光台灯设计实例课堂讲授3.3.1 LED灯珠选择与连接方式B0.5课堂讲授 3.3.2 基于PT4115的驱动电路B0.5课堂讲授 3.3.3 基于TL494的PWM调光电路A1课堂讲授 3.3.4 基于CD4017和TL494的分段调光电路B0.5课堂讲授 3.3.5 非接触式控制电路B0.5课堂讲授 3.3.6 VIPER22A单片开关电源A1课堂讲授4、交流供电的LED驱动及相关标准4.1 LED照明产品简介C0.5课堂讲授4.2 LED球泡灯驱动电路设计实例A2课堂讲授4.3 LED驱动电路的三个重要电气性能指标（能效、PF、EMC）A1.5课堂讲授4.4 PFC和EMC设计实例 A1课堂讲授4.5 LED灯具的相关标准与测试B1课堂讲授5、7段LED数码管和点阵驱动5.1 7段LED数码管简介B1课堂讲授5.2 数码管的静态显示驱动B课堂讲授5.3 数码管的动态显示驱动A1.5课堂讲授5.4 LED点阵显示驱动B1课堂讲授5.5 LED点阵的级联驱动C0.5课堂讲授6、LED景观灯的驱动6.1 LED景观灯简介C1课堂讲授6.2 LED流星雨电路C课堂讲授6.3 RGB点光源驱动C课堂讲授6.4 基于LPD6803和单片机的彩灯驱动B1课堂讲授 注：知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点，了解（C）”、“熟悉（B）”、“熟练掌握（A）五、 建议使用教材及参考书本课程使用自编讲义作为教材（笔者自编，全文分6章，A4纸规格，180页，约11万字（含实验指导），主要参考书：1LED驱动电路设计，2009年10月第一版，美Steve Winder著，谢运祥，王晓刚 译，人民邮电出版社2开关电源制作与调试，2010年7月第一版，马洪涛，沙占友，周芬萍 著，中国电力出版社3LED电源设计权威指南，2012年8月第一版，美Ron Lenk Carol Lenk著，王晓刚，刘华，王佳庆译，人民邮电出版社六、 课程考核方式本课程考核由期末考试和平时成绩构成：期末考试成绩占60%，平时成绩占40%。平时成绩包括：作业、实验、课堂表现和考勤等。七、 课内实验环节及要求（24学时）序号 实验（实训）项目 实验（实训）内容实验（实训）目的及要求 学时实验一LED的连接与测试1、 LED的封装与极性2、 LED的焊接3、 LED的连接4、 LED串并联的伏安特性5、LED灯板的功率测试1、了解贴片LED的极性测试方法。2、学会实验室稳压限流直流电源的使用方法。3、掌握LED串并联的伏安特性和功率测量方法。4、掌握贴片元件的焊接方法。4学时（验证）实验二基于PT4115的降压式LED恒流驱动电路实验1、 认识PT4115的封装2、 电路元件的安装次序和焊接方法3、 PT4115恒流特性测试4、 不同输入电压条件下电路的效率测试1、了解降压式（Buck）LED恒流驱动电路的工作原理。2、掌握PT4115的恒流特性及其外围电路元件的选择方法。3、掌握不同输入电压下电路的效率测试方法。4、掌握元件安装焊接次序和技巧。4学时（验证）实验三基于TL494的PWM调光电路1、 认识TL494的封装和功能。2、 电路元件的安装次序和焊接方法。3、 TL494输出的PWM信号波形4、 TL494与PT4115的接口电路1、了解LED的PWM调光原理。2、学会利用TL494死区时间控制来产生占空比连续可调的PWM信号。3、掌握使用示波器观测PWM信号的方法。4、了解（思考）两个模块电路之间的接口问题。5、进一步熟悉元件安装和焊接的技能。4学时（设计）实验四基于TL494和CD4017的分段PWM调光电路1、 认识CD4017计数器的封装和功能。认识排阻的封装和作用。认识二极管的隔离作用。2、 电路的焊接与安装。3、 测试分段的PWM信号波形。4、 测试分段调光效果。1、了解模拟信号与数字信号的区别与转换。2、了解CD4017十进制计数器的功能和作用。3、了解排阻、二极管在电路中的作用。4、掌握按键电路的设计要点。5、掌握模块电路的单独调试和混合调试的方法。4学时（验证）实验五7段LED数码管驱动电路1、 认识7段LED数码管的结构和编码。2、 电路的焊接与安装。3、 验证BCD计数器的计数功能和BCD码输出功能。4、 验证BCD-7段LED数字码的转换功能。5、 验证用7段LED数码管显示分段调光的档位的功能。1、了解7段LED数码管的结构、功能和编码方式。2、了解BCD码及其产生方法（BCD计数器CD4518）。3、了解BCD码-7段LED数字码的转换方法（CD4511）。4、掌握用7段LED数码管显示按键式分段控制电路的档位的方法。5、了解两个模块的同步（复位）问题。4学时（设计）实验六LED灯的非接触式控制电路1、 认识驻极体电容咪的结构和使用。认识红外发射和接收二极管的结构和使用。2、 焊接与安装电路。3、 测试用口吹的方式控制LED灯熄灭功能。4、 测试用手反射红外收发信号控制调节LED灯亮度的功能。5、 改变电路的连接，更改必要的元件（R19改为2.7k），把3、4的功能进行调换测试。1、了解非接触控制的方式和优点。2、了解驻极体电容咪的结构、工作原理及其信号检测放大的方法。3、了解反射