半导体驱动电源技术复习

1、半导体驱动电源技术复习常州信息职业技术学院题型一、填空题（25%）二、选择题（10%）三、简答题（30%）四、计算题（20%）五、综合题（15%）项目一 LED初识1、LED知识1）LED属于电流型器件。2）白光LED的正向电压为3.0-3.8V3） LED根据功率大小来分类，分为：小型小型LED LED 、 功率型功率型 LED LED 。其中属于大功率的功率范围广义上讲为：单颗单颗LEDLED功率大于功率大于0.35W 0.35W 。4）大都数功率型发光二极管的反向击穿电压为5V.5）大多数大功率LED的反向击穿电压只有5V，如何对大功率LED进行反向击穿保护。2、LED驱动电源知识1 1

2、）LEDLED驱动电源驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电电压电流流以驱动LED发光的电源转换器。 2）LED驱动电源的输入包括高压工频交流高压工频交流（即市电）、低压直流低压直流、高压直流高压直流、低压高频交流低压高频交流（如电子变压器的输出）等。3） LED驱动电路可以分为两大类： LEDLED直流驱动电直流驱动电路路 、 LED LED交流驱动电路交流驱动电路 。4）直流驱动电路的特点 LED直流驱动电路的优点： 输入电压非常稳定电压低，通常是“安全”的EMI（电磁干扰）影响小缺点是电流较大，因此驱动电路的阻抗成为设计中的重要因素。5）白光白光LEDLED过驱动过驱动：即可以用高于额定

3、值的电流驱动，发光通量变大变大，磷光体饱和，色温增加增加，光开始偏蓝，芯片即线路发热。电流不要超过额定值，少许多驱动没有问题。3、光学概念1）光是一种波长位于可见光谱区（380nm-780nm）的电磁波。2）光的三原色RGB，即红、绿、蓝。3）光通量的单位为流明/ lm ，为光源在单位时间内发出的光的总量；4）发光强度的单位为 坎德拉/cd ，为某一方向上单位立体角中的光通量；5）照度的单位为 勒克斯/lx ，被照物体单位面积上的光通量。6）亮度的单位为 坎德拉每平方米 cd/m2 光源在某一方向上的光强与人眼所“见到”的面积之比。7）色温（CCT）单位为 开尔文/K 热黑体辐射体与光源的色彩

4、相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温。 LED白光根据色温，分为冷白、暖白和中性白冷白、暖白和中性白 。8）光对被照射物体的色彩呈现和色彩还原能力称为 显色指数显色指数/CRI/Ra /CRI/Ra ，最大值为，最大值为 100 100 。普通功率型白光LED的显色指数的Ra值约为80 项目二 LED手电筒电路的实现1、设计规范设计项目的技术指标中有这样几个概念：典型值、最小值、最大值，其中典型值典型值是针对设计目标而言的，不意味每个产品经测试后都满足该规格。其中最小值和最大值最小值和最大值是都是受保证的参数，除注释说明外，结果均是在生产阶段的测试中得到的。2 、电池知识 在完全充满电状态下

5、，普通号电池的输出电压为：1.5V1.5V，充电电池的输出电压为： 1.2V1.2V。3 、电路设计 1）芯片 MP3302 current mode buck regulator BOOST 2）升压型拓扑结构原理分析升压型拓扑结构原理分析因为该电路的输出电压比输入电压高，故称为升压型电路。该电路中电感L储能，电容C作用是储能滤波，二极管D是整流二极管当控制开关K闭合时，输入电源Ui经过电感L后直接返回，流过储能电感L的电流线性地增大，输出滤波电容C向负载R放电，整流二极管D截止。当控制开关K关断时，储能电感L会产生反电动势，反电动势产生电流的方向与原来电流方向相同，因此电感电压和电源电源叠

6、加，二极管D导通，会在负载上产生很高的电压，并对电容C充电。4.LED手电筒电池的相关计算估算电池数量：大多数手电筒都使用2个电池，假定“若干节”的意思是2个。C型电池在平均电压为1.2V时的安培容量约为6Ah，电功率容量：6Ah *1.2V=7.2Wh2节电池，容量：7.2Wh*2=14.4Wh在25小时的工作时间内，电池的可用功率为14.4/25=576mW通过变换器为LED供电。假设在镇流器的效率能达到85%，因此LED的可用功率为576mW*0.85=490mW。如选用便宜的效能在60lm/W左右的功率LED，光输出的损失大概为10%，则净光通量为60*0.49*0.9=26lm网络数

7、据：露营手电筒合适的光通量输出为30lm左右。LED手电筒电池的相关计算D型电池在平均电压为1.2V时的安培容量约为12.8Ah ，电功率容量： 12.8Ah *1.2V=15.4Wh2节电池，容量：15.4Wh*2=30.8Wh在25小时的工作时间内，电池的可用功率为30.8/25=1.232W通过变换器为LED供电。假设在镇流器的效率能达到85%，因此LED的可用功率为1.232W*0.85=1.047W。如选用便宜的效能在60lm/W左右的功率LED，光输出的损失大概为10%，则净光通量为60*1.047*0.9=56.5lm将光通量输出降至30lm，工作时间为(56/30)25小时=4

8、7小时2节安培容量位2500mAh的电池的相关计算？5、手电筒电路分析计算1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:12-Oct-2013Sheet of File:L:PTOTRL复件 手电2.DDBDrawn By:1122R1RES21122C2CAP1122C1CAP1122L1INDUCTOR21A2KD2LED+1-2BAT1BATTERYSW1GND2FB3EN4IN5U1LED Driver ControlA1K2D1DIODE SCHOTTKY12J-INCON212J-OUTCON21）如何测量输入电压/电流，输出电压/电流

9、，如何计算效率2）输入电源/输出负载接的位置3）电路中重要元器件的功能项目三 USB灯电路的设计1 、 USB接口相关知识 1）USB口的供电电压为：5V 5V USB集线器的供电电压范围为 4.4V5.25V4.4V5.25V。 2）USB规范标准2.0版定义了1个单位负载电流最大为100mA 100mA 。任何设备允许吸取的最大电流为5 5个单位负载个单位负载。2、电路设计 芯片 LM3405 High Brightness (HB)LEDs Constant-current LED driver SOT23-6 package3 、分析直流驱动电路中典型降压型拓扑结构电路的工作原理因为该

10、电路输出电压低于输入电压，故称为降压型拓扑结构 ，电路中电感储能，电容的作用是储能、滤波，二极管作用是续流工作过程： K闭合期间电源VDD对电感、电容充电，对负载D1供电。 K断开期间电感续流给负载D1供电，电容对负载供电4.USB4.USB灯待机功率计算灯待机功率计算如果调光电路消耗的功率为总功率的10%,即0.44*0.1=0.044WI=P/U= 44mw/4.4V=10mA电池安培容量为4000mAh, 即调光电路需要400小时才能使充满电的笔记本电池耗尽。USB接口在笔记本电脑休眠状态会自动关闭4、USB灯电路分析计算1）如何测量输入电压/电流，输出电压/电流，如何计算效率2）输入电

11、源/输出负载接的位置3）电路中重要元器件的功能1 、汽车尾灯中LED灯珠的选择本设计选择的LED为 5mm白光LED 正向电压 2.0V-2.2V，工作电流50mA 发光强度为1000012000mcd要达到160000mcd的发光强度需要16个LED 根据LED的参数，在温度为65时，发光强度只有额定值的70%，如果要实际发出160000mcd的光强，需要的LED个数为16/0.7约23个项目四 汽车尾灯电路设计2 、芯片HV9910PWM Low-Frequency Dimmingfixed frequency项目五 可调光台灯1 、基础知识 1）将220V降到某一低电压数值的方法有 阻容阻容降压降压 、 变压器降压变压器降压 。 2）根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器紫外光敏电阻器、红外光敏电阻器 和和 可见光光敏电阻器可见