基于LM2596的高效LED驱动.docVIP

- . - . . -可修编- 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 3 设计任务与要求： 3 1.1根本局部 3 1.2发挥局部 4 2、方案设计与论证 4 2.1方案一 4 2.2方案二 4 2.3论证 4 3、硬件单元电路设计与参数计算 4 3.1电路总原理图 4 3.2滤波电路 5 3.3 LM2596芯片介绍 6 3.4 BUCK电路分析 8 3.5反应电流电路 10 3.6工作过程介绍 11 4、总原理电路及元器件清单 11 4.1原理图 11 4.2 PCB 11 4.3原件清单 12 5、安装与调试 12 5.1电路安装 12 6、性能测试与分析 13 7、结论与心得 13 8、致 13 摘要 随着大功率LED在灯光装饰和照明中的普遍使用，大功率LED驱动电路设计显得越来越重要。在LED迅速开展的今天，LED驱动电路也随之快速跟进，多种驱动方式并存，不同的设计方案在完善。在LED照明领域，没有好的驱动器的匹配，LED照明的优势将无法表达。大功率LED是电流型器件，严格的控制流过LED的电流是恒定的及其重要，而且还要实现可以对LED调光，满足各种需求。 本论文对LED的驱动探讨，并设计基于LM2596的恒流源驱动电路，实现恒流驱动和亮度的调节，本设计电路组成局部主要有经典的开关电源BUCK和电流采样回路电路。电流反应回路借助于TL431实现。 关键词：LED；LM2596；BUCK；TL431；开关电源? 设计任务与要求： 1.1根本局部 1、采用3个功率为1W的高亮度LED串联组成光源，系统供电电压为15V~25V，在供电电压变化的过程中，保持LED亮度恒定〔电流不变〕； 2、灯功率：2.5±0.5W，电源效率60%　 1.2发挥局部 1、灯功率：3.0±0.2W，电源效率80%；　 2、可手动调整LED照明亮度；　 3、其他 注：1W白光LED 极限工作电流为 360 毫安。 2、方案设计与论证 2.1方案一 使用运放与三极管结合构成了经典的恒流源电路，通过运放的虚短、虚断特性，给加到采样电阻上嵌着电压从而实现恒流，并通过调整运放的正向端的电压大小改变电流的大小，三极管那么实现电流的放大，因为运放流过的电流是很小的。这种方法电路简单，但是效率比拟低。 2.2方案二 使用稳压电源开关芯片LM2596作为电压转换芯片，通过构造BUCK实现降压，在输出端加上一个阻值很小的采样电阻实现电流的采样，在通过TL431电压的台升后，通过分压的方式实现电源芯片的反应。通过调节分压电阻的分压情况实现电流大小的调节。这种方法电路同样也是简单容易实现，由于用到开关电源，所以效率比拟高。 2.3论证 由上述两个方案可以得出接下面结论，方案一，虽然电路简单易容实现，也可以实现电流大小的调节，但是要实现题目要求的高效是不能实现的，方案二，的电路同样也是简易，而且开关电源的效率高，要实现题目的要求很容易实现。 3、硬件单元电路设计与参数计算 3.1电路总原理图 图3.1 上图3.1为整个设计的总原理图，电路元器件虽然比拟少，但是已经包含很多模块电路，是的电路能够实现恒流源的调节，其中包含有滤波电路、BUCK电路、电流采样电路、反应电路、分压电路和一些去干扰电路。滤波电路主要实现的功能是去掉外电源带来的高频干扰和为点电压,LM2596与外围组成的BUCK主要是实现降压，而TL431芯片那么是联通采样电阻和LM2596反应引脚的桥梁，分压电路那么是用来调节电流的大小。 3.2滤波电路 图3.2.1 滤波电路选用一个220μF 的电解电容和一个104F 的小容量瓷片并联滤波，如下列图。理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2 不起作用。但是，由于大容量的电容器存在感抗特性，等效为一个电容与一个电感串联。在高频情况下的阻抗反而大于低频时的阻抗，小电容的容量小，在制造时可以克制电感特性，几乎不存在电感。在大电容C1 上并联一个小电容C2 可以补偿其在高频下的缺乏。当电路的工作频率比拟低时，小电容不工作〔容抗大相当于开路〕。当电路的工作频率比拟高时〔输入信号的高频干扰成分〕，大电容由于感抗大而处于开路状态。这时高频干扰成分通过小电容流到地线，滤除各种高频干扰成分。而电容大小的选择那么可以根据输出端输出电流的大小决定，一般都为均方根的1/2倍以上，由下电容大小与均方根的关系图知道，如图3.2.1 图3.2.2