LED驅(qū)動電源設計入門（第二版）

前言

第一章 LED及其驅(qū)動電源的基礎知識1
第一節(jié) LED的產(chǎn)品分類和主要技術參數(shù)1
一、 LED產(chǎn)品的分類1
二、LED器件的主要技術參數(shù)2
第二節(jié) LED的工作原理6
一、單色LED的基本原理6
二、白光LED的基本原理7
三、彩色LED的工作原理8
第三節(jié) LED照明10
一、LED照明的主要特點及應用領域10
二、LED的接線方式12
第四節(jié) LED照明的關鍵技術13
一、LED的光衰13
二、LED的壽命14
三、驅(qū)動電源對LED燈具壽命的重要影響15
第五節(jié) LED背光17
一、液晶顯示器背光源的分類17
二、LED背光的主要特點18
三、LED背光的驅(qū)動電路19
第六節(jié) LED顯示屏21
一、LED顯示屏的發(fā)展簡況及主要特點21
二、大屏幕LED顯示屏的基本結(jié)構(gòu)22
三、大屏幕LED顯示屏的驅(qū)動方式24
第七節(jié) LED燈具的幾種驅(qū)動方式24
一、恒壓驅(qū)動方式及其主要缺點24
二、恒流驅(qū)動方式及其主要優(yōu)點26
三、AC LED的驅(qū)動方式及其優(yōu)缺點27
第八節(jié) LED點陣及其驅(qū)動方式30
一、LED點陣顯示器的結(jié)構(gòu)原理30
二、LED顯示屏的動態(tài)掃描驅(qū)動方式31
第九節(jié) LED驅(qū)動芯片典型產(chǎn)品性能一覽表33
一、LED驅(qū)動芯片典型產(chǎn)品性能一覽表33
二、LED保護芯片典型產(chǎn)品的性能一覽表37
第二章 LED驅(qū)動電源的基本原理38
第一節(jié) 恒壓式LED驅(qū)動電源38
一、脈寬調(diào)制器的基本原理38
二、LED驅(qū)動電源的控制類型40
三、LED驅(qū)動電源的兩種工作模式42
第二節(jié) 恒流式LED驅(qū)動電源43
一、線性恒流驅(qū)動器的基本原理43
二、恒流式LED顯示屏驅(qū)動器的基本原理46
第三節(jié) 恒壓/恒流式LED驅(qū)動電源47
一、恒壓/恒流式LED驅(qū)動電源的基本原理47
二、恒壓/恒流式LED驅(qū)動電源的應用實例48
三、基于同步整流的恒壓/恒流式LED驅(qū)動電源應用實例49
第四節(jié) 分布式LED驅(qū)動電源52
一、分布式LED驅(qū)動電源的主要特點52
二、分布式LED驅(qū)動電源應用實例52
第五節(jié) 降壓式LED恒流驅(qū)動器54
一、降壓式變換器的基本原理54
二、降壓式LED驅(qū)動器的應用實例55
第六節(jié) 升壓式LED恒流驅(qū)動器56
一、升壓式變換器的基本原理56
二、升壓式LED驅(qū)動器的應用實例57
第七節(jié) 降壓/升壓式LED恒流驅(qū)動器58
一、降壓/升壓式變換器的基本原理58
二、降壓/升壓式LED驅(qū)動器的應用實例59
第八節(jié) 單端一次側(cè)電感式（SEPIC）LED恒流驅(qū)動器60
一、SEPIC變換器的基本原理60
二、基于SEPIC的LED驅(qū)動器應用實例61
第九節(jié) 電荷泵式LED恒流驅(qū)動器62
一、電荷泵式變換器的基本原理62
二、電荷泵式LED驅(qū)動器的應用實例63
第十節(jié) 反激式LED恒流驅(qū)動器64
一、反激式變換器的基本原理64
二、反激式LED驅(qū)動電源的應用實例65
第十一節(jié) 正激式LED恒流驅(qū)動器66
一、正激式變換器的基本原理66
二、正激式LED驅(qū)動電源的應用實例67
第十二節(jié) 半橋LLC諧振式LED恒流驅(qū)動器68
第十三節(jié) LED顯示屏恒流驅(qū)動器70
一、LED顯示屏專用驅(qū)動芯片的典型產(chǎn)品70
二、LED顯示屏驅(qū)動器的應用實例72
第三章 交流輸入式LED恒流驅(qū)動電源單元電路的設計75
第一節(jié) 交流輸入式LED恒流驅(qū)動電源的基本構(gòu)成75
第二節(jié) 交流輸入保護電路76
第三節(jié) 電磁干擾濾波器78
一、EMI濾波器的基本原理78
二、EMI濾波器的電路結(jié)構(gòu)80
第四節(jié) 輸入整流濾波器及升壓式PFC二極管82
一、輸入整流橋的選擇82
二、輸入濾波電容器的選擇84
三、升壓式PFC二極管的選擇85
第五節(jié) 漏極鉗位保護電路86
一、MOSFET漏極上各電壓參數(shù)的電位分布87
二、漏極鉗位保護電路的基本類型88
三、漏極鉗位保護電路設計實例89
第六節(jié) 高頻變壓器磁心的選擇方法90
一、根據(jù)經(jīng)驗公式或輸出功率選擇磁心91
二、高頻變壓器電路的波形參數(shù)分析93
三、采用AP法（面積乘積法）選擇磁心95
第七節(jié) 反激式LED驅(qū)動電源的高頻變壓器設計98
一、反激式LED驅(qū)動電源的高頻變壓器設計方法98
二、反激式LED驅(qū)動電源一次側(cè)感應電壓UOR的選擇方法102
三、反激式LED驅(qū)動電源的高頻變壓器設計實例103
第八節(jié) 二次側(cè)輸出電路105
一、快恢復及超快恢復二極管的選擇105
二、肖特基二極管的選擇107
三、輸出濾波電容器的選擇109
第四章 LED照明驅(qū)動電源設計指南112
第一節(jié) LED照明燈具的設計要點112
第二節(jié) 室內(nèi)LED照明燈具的設計方法118
第三節(jié) 模擬調(diào)光電路的主要特點及實現(xiàn)方案121
一、模擬調(diào)光的主要特點121
二、模擬調(diào)光的實現(xiàn)方案123
第四節(jié) PWM調(diào)光的主要特點及實現(xiàn)方案125
一、PWM調(diào)光的主要特點125
二、PWM調(diào)光的實現(xiàn)方案126
第五節(jié) TRIAC調(diào)光的主要特點及實現(xiàn)方案127
一、TRIAC調(diào)光的主要特點與基本原理127
二、TRIAC調(diào)光的關鍵技術及實現(xiàn)方案129
第六節(jié) 數(shù)字調(diào)光的主要特點及實現(xiàn)方案130
一、數(shù)字調(diào)光的主要特點及相應LED驅(qū)動器的產(chǎn)品分類130
二、帶I2C接口的數(shù)字調(diào)光式LED驅(qū)動器131
三、帶SPI接口的數(shù)字調(diào)光式LED驅(qū)動器133
第七節(jié) 模擬調(diào)光和PWM調(diào)光電路的設計實例135
一、MT7201型可調(diào)光LED驅(qū)動器的典型應用及設計要點135
二、SD42524型可調(diào)光LED驅(qū)動器的典型應用及設計要點136
第八節(jié) TRIAC調(diào)光電路的設計實例138
一、LM3445型TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動控制器的原理與應用138
二、TRIAC調(diào)光LED驅(qū)動電源的設計實例142
第九節(jié) 大功率LED溫度補償電路設計與應用實例144
一、大功率LED溫度補償?shù)幕驹?44
二、帶溫度補償可調(diào)光式大功率LED驅(qū)動器的原理與應用146
三、大功率LED溫度補償電路應用實例147
第十節(jié) 大功率LED線性化溫度補償電路的設計149
一、大功率LED線性化溫度補償?shù)幕驹?49
二、大功率LED線性化溫度補償?shù)碾娐吩O計150
第十一節(jié) 無源LED驅(qū)動電源PFC電路的設計153
一、功率因數(shù)與總諧波失真153
二、無源PFC電路的基本原理154
三、二階無源填谷式PFC電路的設計155
四、三階無源填谷式PFC電路的設計157
第十二節(jié) 有源PFC變換器的設計原理158
一、有源PFC變換器的基本原理158
二、PFC類型、級數(shù)及工作模式的選擇161
三、PFC電源的配置方案162
第十三節(jié) 帶PFC的LED驅(qū)動電源設計實例163
一、L6561、L6562型有源PFC變換器的工作原理163
二、L6561、L6562型有源PFC變換器的典型應用165
三、帶PFC的LED驅(qū)動電源設計實例167
第十四節(jié) 帶PFC和TRIAC調(diào)光的LED驅(qū)動電源設計實例168
一、帶PFC和TRIAC調(diào)光的LED驅(qū)動電源設計實例169
二、帶PFC和TRIAC調(diào)光的LED驅(qū)動電源設計要點171
第五章 LED驅(qū)動電源應用指南175
第一節(jié) 提高LED驅(qū)動電源效率的方法175
一、開關電源功率損耗的成因175
二、設計高效率LED驅(qū)動電源的原則176
三、提高LED驅(qū)動電源效率的方法177
第二節(jié) 降低LED驅(qū)動電源空載及待機功耗的方法179
一、開機后消除泄放電阻功率損耗的方法179
二、開機后消除熱敏電阻功率損耗的方法182
三、消除待機模式下檢測電阻功率損耗的方法183
第三節(jié) LED驅(qū)動電源的布局與布線186
一、LED驅(qū)動電源布局與布線的一般原則186
二、LED驅(qū)動電源的布局與布線注意事項188
第四節(jié) LED驅(qū)動電源的印制板設計190
一、LED驅(qū)動電源印制板設計實例190
二、印制板設計注意事項192
第五節(jié) 特種LED驅(qū)動電源的電路設計196
一、恒壓/恒流控制環(huán)的工作原理與電路設計196
二、精密恒壓/恒流控制環(huán)的工作原理與電路設計198
三、截流型LED驅(qū)動電源的工作原理與電路設計199
四、恒功率輸出型LED驅(qū)動電源的工作原理與電路設計201
第六節(jié) LED驅(qū)動電源的測試技術203
一、LED驅(qū)動電源主要參數(shù)的測試方法203
二、高頻變壓器的電氣性能測試方法206
三、LED驅(qū)動電源測量技巧206
四、利用示波器檢測高頻變壓器磁飽和的方法209
五、PWM控制器關鍵波形的測試方法212
六、快速測量LED結(jié)溫的方法212
七、估算鋁電解電容器內(nèi)部中心溫度的方法213
第七節(jié) LED驅(qū)動電源常見故障分析214
第六章 LED燈具保護電路的設計217
第一節(jié) LED燈具常用保護器件的選擇217
一、LED驅(qū)動芯片保護電路的分類及保護功能217
二、LED保護電路的分類及保護功能218
第二節(jié) LED驅(qū)動器保護電路的設計219
一、LED驅(qū)動器的輸出過電壓保護（OVP）電路219
二、LED驅(qū)動器的輸入欠電壓保護（UVP）電路221
三、LED驅(qū)動器的輸出過電流保護（OCP）電路222
四、LED驅(qū)動器的過熱保護（OTP）電路223
五、LED驅(qū)動器的開路/短路故障檢測功能224
第三節(jié) LED驅(qū)動電源的瞬態(tài)過電壓保護電路225
一、瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）的工作原理225
二、瞬態(tài)電壓抑制器的選擇及典型應用227
三、氣體放電管的選擇及典型應用228
第四節(jié) LED開路保護電路232
一、NUD4700型LED開路保護器232
二、SMD602型LED開路保護器233
三、AMC7169型LED開路保護器234
第五節(jié) LED瞬態(tài)過電壓、過電流和浪涌電流保護電路的設計236
一、LED瞬態(tài)過電壓保護電路的設計236
二、LED過電流保護電路的設計237
三、LED浪涌電流保護電路的設計237
第六節(jié) LED靜電放電保護電路的設計240
一、人體靜電放電（ESD）模型及測試方法240
二、HB-LED燈串的靜電放電保護電路242
三、ESD保護器件的原理與應用242
第七節(jié) LED驅(qū)動電源散熱器的設計244
一、單片LED驅(qū)動電源的散熱器設計方法244
二、單片LED驅(qū)動電源PCB散熱器設計實例247
第八節(jié) 功率開關管（MOSFET）散熱器的設計248
一、功率開關管散熱器的設計方法248
二、功率開關管散熱器的設計實例249
第九節(jié) 大功率LED散熱器的設計250
一、大功率LED的安全工作區(qū)與降額曲線251
二、大功率LED照明燈散熱器設計方法及設計實例252
第十節(jié) 開關電源的EMC及安規(guī)設計254
一、開關電源的電磁干擾波形分析254
二、降低電磁干擾的方法257
三、開關電源的安全規(guī)范262
第七章 新型大功率LED驅(qū)動IC的原理與應用265
第一節(jié) 由PT4207構(gòu)成的50W可調(diào)光LED恒流驅(qū)動電源265
一、PT4207的工作原理265
二、由PT4207構(gòu)成的50W高亮度LED驅(qū)動電源268
三、電路設計要點269
第二節(jié) HiperPFS-3系列內(nèi)含升壓二極管的PFC控制器工作原理271
一、HiperPFS-3系列產(chǎn)品的性能特點271
二、HiperPFS-3系列產(chǎn)品的工作原理272
第三節(jié) 由PFS7527H構(gòu)成的275W通用PFC電源273
一、由PFS7527H構(gòu)成的275W通用PFC電源273
二、電路設計要點276
第四節(jié) HiperLCS系列半橋LLC諧振變換器的工作原理277
一、HiperLCS系列產(chǎn)品的性能特點277
二、HiperLCS系列產(chǎn)品的工作原理278
第五節(jié) 由LCS702HG構(gòu)成的150W大功率LED路燈驅(qū)動電源278
第六節(jié) HiperTFS-2系列雙開關正激式加反激式變換器的工作原理281
一、HiperTFS-2系列產(chǎn)品的性能特點282
二、HiperTFS-2系列產(chǎn)品的工作原理283
第七節(jié) 由TFS7703H構(gòu)成的190W大功率LED驅(qū)動電源284
第八章 中、小功率LED驅(qū)動IC的原理與應用288
第一節(jié) 隔離式小功率LED驅(qū)動器288
一、LYTSwitch-2系列隔離式小功率LED驅(qū)動器的工作原理288
二、隔離式小功率LED驅(qū)動器LYT2004E的典型應用289
第二節(jié) 帶PFC的交流高壓輸入式LED驅(qū)動器291
一、LYTSwitch-5系列帶PFC的LED驅(qū)動器的工作原理291
二、帶PFC的LED驅(qū)動器LYT5226D的典型應用292
第三節(jié) PT4115型具有高PWM調(diào)光比的LED恒流驅(qū)動器293
一、高PWM調(diào)光比LED驅(qū)動器PT4115的工作原理294
二、PT4115的典型應用及電路設計要點295
第四節(jié) LT3756型多拓撲結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動器297
一、多拓撲結(jié)構(gòu)LED驅(qū)動器的工作原理298
二、多拓撲結(jié)構(gòu)LED驅(qū)動器的典型應用299
第五節(jié) iW3610型AC/DC式TRIAC調(diào)光數(shù)控LED驅(qū)動控制器301
一、AC/DC式數(shù)控LED驅(qū)動控制器的工作原理301
二、AC/DC式數(shù)控LED驅(qū)動控制器iW3610的典型應用304
第六節(jié) AX2005型具有OVP功能的大電流LED驅(qū)動器306
一、大電流LED驅(qū)動器AX2005的工作原理306
二、大電流LED驅(qū)動器AX2005的典型應用307
第七節(jié) AMC7150型降壓式高效率LED恒流驅(qū)動器309
一、降壓式高效率LED恒流驅(qū)動器AMC7150的工作原理309
二、降壓式高效率LED恒流驅(qū)動器AMC7150的典型應用310
第八節(jié) TK5401型無電解電容器的LED恒流驅(qū)動器312
一、無電解電容器LED恒流驅(qū)動器TK5401的工作原理312
二、無電解電容器LED恒流驅(qū)動器TK5401的典型應用313
第九節(jié) MT7920型AC/DC式高功率因數(shù)LED恒流驅(qū)動器316
一、AC/DC式高功率因數(shù)LED恒流驅(qū)動器MT7920的工作原理316
二、AC/DC式高功率因數(shù)LED恒流驅(qū)動器MT7920的典型應用319
第十節(jié) LNK417EG型采用有源紋波濾波器的LED恒流驅(qū)動器321

參考文獻324