LED照明电源系统设计毕业设计论文青岛理工大学.docVIP

青岛理工大学 毕 业 设 计（论 文） 题目 LED照明电源系统设计 摘 要 LED在照明应用中，因其具有节能、寿命长、环保、体积小、响应速度快、可靠性高、调控方便等诸多优点，正作为一种新型照明光源并获得越来越广泛的应用。本论文介绍了一种基于TOP224Y三端离线式PWM集成芯片的反激式开关稳压电源；分析了TOP224Y的特性和工作原理，设计了一款直流输出电压电、流分别为+12V，+350mA的单片开关电源，并对系统开关电源实用电路及主要单元电路进行了详细的分析，进行了参数值计算、器件的选取与电路设计；最后，给出PCB板电路图。实验证明：该开关稳压电源具有效率高、波纹小、输出电压稳定等优点。 关键词：TOP224Y；单片开关电源；高频变压器；PCB板。 目 录 摘 要 I 目 录 III 第1章 绪 论 1 1.1引言 1 1.2 LED照明的现状和发展趋势 1 1.3 LED照明目前存在的问题与解决方法 4 1.4论文主要工作及设计目标要求 5 第2章 驱动电源整体方案设计 8 2.1 LED照明驱动电源的确定 8 2.2 LED照明反馈电路的确定 11 2.3 LED照明调制控制方式的确定 14 2.4小 结 15 第3章 开关电源主电路的设计 16 3.1 主电路拓扑及芯片的选择 16 3.1.1主电路拓扑的选择 16 3.1.2芯片的选择及简介 17 3.2 开关电源输入回路（整流滤波电路）的设计 20 3.3 驱动变压器的设计 21 3.4 箝位保护电路的设计 23 3.5 输出整流滤波电路的设计 24 3.6 反馈电路的设计 25 第4章 PCB板设计 27 4.1 PCB技术简介 27 4.1.1 PCB的分类 27 4.1.2 国内PCB技术的发展前景 28 4.2 PCB板设计应注意的问题 30 4.3 元器件的封装 33 4.4 小结 35 总 结 36 参考文献 37 第1章 绪 论 1.1引言 1879年，爱迪生发明了碳丝白炽灯，使照明技术进入一个崭新的时代。回顾20世纪的照明史，荧光灯、汞灯、高／低压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、高频无极荧光灯以及微波硫灯等新光源层出不穷。白炽灯从其问世的那一天起就带有先天性的缺陷，寿命短，钨丝加热耗电大，灯泡易碎，而且容易使人触电。荧光灯的出现，虽说比白炽灯节电节能，但对人的视力产生不利的影响，灯管内的重金属汞也有害于人体和环境。真正引发照明技术发生质变的还是LED的发明。与传统照明技术相比，LED的最大区别是结构和材料的不同，它是一种能够将电能转化为可见光的半导体。LED属于全固体冷光源，体积极小、结构坚固、重量轻、而且工作电压低，使用寿命长，节能环保。LED光源被称为继白炽灯、荧光灯、高强度气体灯之后的第四代光源。 1.2 LED照明的现状和发展趋势 目前，LED已经应用于各种照明领域，这包括景观照明、汽车市场、普通照明、道路照明等。LED照明市场已经逐步形成规模，如日本松下电工已开始生产“袖珍型LED照明灯”，德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯，国内明达光电厦门有限公司开始生产LED路灯等。由于石化资源的匮乏，世界性的能源危机引起了各国的重视，并纷纷把照明节电特别是白光LED产业的发展纳入国家发展战略中。面对LED照明将要形成的巨大市场，世界上掌握半导体照明技术的公司，如通用电气、飞利浦、欧司朗等世界三大照明工业巨头、全都启动大规模商用开发计划，不断推进半导体照明的发展。国内对LED的研究和应用也进行了重点投入。2006年l0月，国家“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。我国半导体产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇。我国出现了很多示范性路灯照明实例。随着2008年北京奥运会和20l0年上海世博会的陆续申办成功，北京、上海等主要的举办城市加大了对景观照明的投入，受此影响，2007年LED用于景观照明市场的规模达到21.2亿元。可以预见，未来LED将逐渐替代白炽灯、荧光灯等光光源，成为人造光源逐流产品，广泛应用于各种照明、显示和标识，专家估计将会有1000亿美元的产业规模。 并且LED照明与其他照明相比具有以下优点： (1) 高效节能：传统的照明光源存在光效低(一般白炽灯光效20％40％~50％LED的光效并不高，但由于LED的光谱几乎全部集中在可见光频段，效率可达80％～90％LED灯使用低电压、低电流驱动，功耗低，在相同的照明效果下比传统光源节能80％(2) 寿命长：LED为固体冷光源，环氧树脂封装，抗震动，灯体内也没有松动的部分，不存在普通灯丝发光发热易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可高达6万～10万小时，是传统光源使用寿命的10倍以上。由于寿命长，经久耐用，减少了维护