LED可调驱动电路电源设计

1、LED可调驱动电源课程设计院系:年级专业：姓名:指导教师:学号:日期：LED驱动电源课程设计一、设计规格1、设计一个恒流LED驱动电路，电流值为350mA2、设计一个调光电路，PWM波的占空比由20%80%可调3、整个驱动电路有9V供电4、LED电压4-8V5、电路效率90%二、设计过程1、画原理图U1PWMumo20EWMD1.7OJ52O/O.125WLDGATELI470<lH2、原理描述A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路PWM称之为脉冲宽度调制信号，利用脉冲的宽度来调整亮度，也可用来控制DC马达。PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ,当调整LED的明或

2、暗时，这个基本的频率不可变动，而是改变这个频率上方波的宽度，宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。PWM是控制LED的点亮时间，而不是改变输出的电压来控制以下为PWM工作原理：Reset接脚被连接到+V,因此它对电路没有作用。当电路通电时，Pin2（触发点）接脚是低电位，因为电容器C2开始放电。这开始振荡器的周期，造成第3接脚到高电位。当第3接脚到高电位时，电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。当在C2的电压到达+V的2/3时启动接脚6,造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。当第3接脚到低电位，电容器C2起动通过R1和D1的放电。当在C2的电压下跌到+V的1/3以下，输出接脚(

3、Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。Pin5并没有被外在电压作输入使用，因此它与0.01uF电容器相接。电容器C2通过R1及二极管，二极管一边为放电一边为充电。充电和放电电阻总和是相同的，因此输出信号的周期是恒定的。工作区间仅随R1做变化。PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。公式：频率(Hz)=1.44/(R1*C2)B、HV9910B构成的恒流驱动电路HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET,该频率可用一个电阻调整

4、。LED串是受到恒定电流的控制而不是电压，如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。输出电流调整范围可从MA级到1.0A。HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺，可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值，它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。调光：有两种方式可实现调光，取决于不同的应用，可以单独调节也可组合调节。LED的输出电流能被控制，也能被线性调节改变，或通过控制电流的开关来维持电流的不变，第二种调光方式(PWM调光)通过改变输出电流的占空比来控制LED的亮度。线性调光通过调节LDpin脚的电压从0到250

5、mV而实现，该控制电压优先于内部CSpi设定值250mV,从而可输出电流实现编程。PWM调光通过外部PWM信号加在PWM_Dpin端而实现。该PWM信号可有微控制器货脉冲发生器按希望的LED的亮度以一定的占空比来实现。再次PWM方式下，以该信号的有效和失效转换来调节LED的电流。在此模式，LED的电流处在这两种状态之一：零或由采样电阻设定的正常电流。他不可能用这个方法去达到比HV9910用采样电阻设定的水平更高的平均亮度。HV9910用这种PWM控制方法，这灯的输出只能在0100%之间调整。此PWM调光方法的精度仅仅取决于GATE的最小脉宽限制，即此频率的占空比的百分比。2、参数确定A、确定开

6、关频率根据HV9910B的数据手册可取RT=100k所以Toff=(RT+22)/25=5usD=80%,Ts=25usFmin=40KhzD=13%,Ts=767nsFmax=173.4Khz取中间值f=100khzB、确定C3的参数C=(Io*Toff)/(0.05Vinmin)=3.7uf故选取4.7uf的电容耐压值选取50VC、电感L的选择取决于LED电流的纹波，若设LED的电流纹波15%,Toff是电感对LED的续流时间则U=Vled=Vomax=(LAI)/t根据HV9910的数据手册可算得L=380uH故选取470uH的电感D、MOS管的选择选取MOS管首先根据工作电流和其耐压值

7、反向峰值=Voinmax+0.5Vmax=1.5Vinmax=45V电流则是占空比最大时I=3-0.8Io=0.28*3=0.84A故选取1A/50V的MOSFETE、检测电阻的选取根据HV9910B的数据手册可知Vcs=1.15Io*Rcs所以Rcs=0.625QF、PWM频率的计算PWM信号频率：1/(R1+R2)*C2*ln2=1/(11k)*0.1*ln2=1.3Khz三、制作过程1、熟练掌握Protel99sePretus等软件的操作2、根据老师提供的电路设计组合电路，并理解其工作原理3、用Protel99se画出原理图，并白主设计封装，生成PCB图U./5S.4*WYPU耳15n&

8、#171;7HiAiKwXtZlU-A-YMb'.Ijfau.riJ<IHh心FFTZ：F>5PIfarAMd|lb=34j£l|a|U|M|J/3ATE口口口小口新J?矗4,«停3<|#LLl.tt.柔虬Qb4okdrsq'uo干甲中土<J-Tp"£i-"t击圭lka幸HQ旺十3EQKSIQVAAR4、PCB图的布局及连线alAwmqa-lRfl5/*&箕kL«rTL'!fcl-r.p.-n.=!由L3览Igbu.的mF就，1*5、打印PCB图并转印至铜板上6、对铜板进行腐蚀7、元器件的焊接8、完善电路板四、检测1、检查电路板，是否有断线？如有断线进行修补。2、给电路板通电，检测电路上的LED是否能运行，是否能实现调光？3、若不能点亮则检查元器件是否焊接错误，尤其是电容、二极管的方向。4、若是电路板灯亮，而不能调光；则检查是否有虚焊、漏焊的位置。5、能点亮且能调光的，则用示波器观看波形是否满足设计要求，1.3khz的频率及占空比由20%100%的调节五、分析电路不能按照预期要求运行的原因主要有以下几