LED亮度调节驱动电路设计开题报告.pdfVIP

河南理工大学万方科技学院本科生毕业设计（论文）开题报告

姓名陈莹超

班级08级电气工程及其自动化（8）班

学号0720110069

题目LED亮度调节驱动电路

一、研究背景、概况及选题的意义

1).背景及概况：

上个世纪60年代，科技工作者利用半导体PN结发光的原理，研制成了

LED发光二极管。当时研制的LED，所用的材料是GaASP，其发光颜色为红

色。经过近30年的发展，现在大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、

绿、蓝等多种色光。

最初LED仅用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信

号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效

益。通常LED能直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光，但对于一

般照明而言，人们更需要白色的光源。

经过多年研究，人们在1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将

GAN芯片和YAG（钇铝石榴石）封装在一起做成的。芯片GAN发蓝光，高温

烧结制成的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射，峰值达550nm。蓝光

LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。

LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光

混合，最终可以得到得白光。现在，对于白色LED，通过改变YAG荧光粉的

化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温在3500-10000K的各色白

光。这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟

度高，因此运用最多。

然而照明需用的白色光LED仅在近年才快速发展起来，目前白色LED发

光效率已经突破120LM/W，是白炽灯15LM/W的8倍，是荧光灯50LM/W的2倍多。

LED的光谱中没有紫外线和红外线成分，所以不会发热，不产生有害辐射。而且

LED的光通量半衰期大于5万小时，可以正常使用20年，器件寿命一般都在10

万小时以上，是荧光灯寿命的10倍，是白炽灯的100倍，所以基本不会损坏，

这种灯具具有非常好的节能长寿命特性，随着白色LED价格的不断降低，LED节

能灯不但在节日彩灯装饰中广泛应用，而且逐步延伸到路面照明、民用照明等低

照度要求的领域，全面进入实用化，并且在环保方面废弃物可以回收，没有荧光

灯的贡污染问题，是国家重点发展的产业项目。发展空间无限，市场价值巨大。

2).意义

LED灯相对于其他光源有寿命长、发光效率提高空间大的优势，并且LED灯

由于采用物理P-N结的冷发光原理，使得LED节能灯灯转化效率高，发光效率

从2002年的25流明/瓦提高到2007年75流明/瓦，而发光成本将从2002的200

美元/千流明降低到2007年的20美元/千流明、最重要的是LED节能灯不存在汞

灯污染源，被誉为绿色环保的照明能源，符合当今世界主题。目前LED节能灯最

高发光率为200流明/瓦，其寿命理论值达到10万小时，远远高于其他光源产

品。是未来世界必用主流产品。

目前世界各国都在政府的大力资助下加快推进LED节能灯取代传统照明灯

的步伐、日本、美国、欧盟、韩国、中国台湾和中国政府都制定了相应的发展计

划。

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。

LED节能灯在2007年开始渗透进入白炽灯照明市场、预计在2012年进入荧

光灯照明市场，从而大量取代白炽灯和荧光灯。但目前LED路灯市场中，应用

LED灯的比例很少，存在很大的替代空间，目前路灯在全球未来景观照明和通用

照明的LED市场增长速度最快，预计景观照明LED市场份额将从03年的2%增

加到08年的8%。04年通用照明LED的销售额