光源电器 课件

1、光源电器光源电器 第第1章章信息科学与工程学院信息科学与工程学院光电技术教研室光电技术教研室内容提要内容提要l电光源简述电光源简述l光源对电源的要求光源对电源的要求l光源电源分类光源电源分类l光源的参数光源的参数lLED的显示应用的显示应用电光源简述电光源简述l电光源分类电光源分类l把电能转换为光能的器件，辐射出人类（包括有视把电能转换为光能的器件，辐射出人类（包括有视觉的生物）视觉可接受的电磁波，辐射光源觉的生物）视觉可接受的电磁波，辐射光源l工原理分类：热辐射光源与发光辐射光源工原理分类：热辐射光源与发光辐射光源l辐射光的性质分类：相干光源和非相干光源辐射光的性质分类：相干光源和非相干光源

2、l按所辐射波长分类：红外光源、紫外光源或仪器光按所辐射波长分类：红外光源、紫外光源或仪器光源源l从生产和应用情况分类：热辐射光源和气体放电光从生产和应用情况分类：热辐射光源和气体放电光源源电光源简述电光源简述l热辐射光源热辐射光源l辐射体只要被加热，就可以连续进行辐射辐射体只要被加热，就可以连续进行辐射l气体放电光源气体放电光源l电流通过气体媒介放电过程中，由气体媒质辐射出电流通过气体媒介放电过程中，由气体媒质辐射出可见光的原理而制成可见光的原理而制成l荧光灯、低压汞灯、高压汞灯、低压钠灯荧光灯、低压汞灯、高压汞灯、低压钠灯。lLEDl直流直流LEDl交流交流LED光源对电源的要求光源对电源的

3、要求l热辐射光源热辐射光源l钨的电阻与温度关系钨的电阻与温度关系l设计温度设计温度2400光源对电源的要求光源对电源的要求l热辐射光源热辐射光源l灯丝冷状态电阻为工灯丝冷状态电阻为工作热态电阻的作热态电阻的1 /12 1/16l解决方法：不能全压解决方法：不能全压启动通电，用调压装启动通电，用调压装置或可变电阻装置。置或可变电阻装置。大功率的配专用调压大功率的配专用调压装置，调光器装置，调光器光源对电源的要求光源对电源的要求l热辐射热辐射光源光源l热辐射标准灯要选用高稳定度电源热辐射标准灯要选用高稳定度电源l稳压与稳流电源之间，标准灯采用高稳定度的稳流稳压与稳流电源之间，标准灯采用高稳定度的稳

4、流电源。避免温度差异导致光发生变化电源。避免温度差异导致光发生变化光源对电源的要求光源对电源的要求l气体放电光源对电源提出的必须条件气体放电光源对电源提出的必须条件l启动装置必须合适。建立气体放电，加热灯丝，点启动装置必须合适。建立气体放电，加热灯丝，点亮灯亮灯l要有镇流装置。稳定气体放电要有镇流装置。稳定气体放电光源对电源的要求光源对电源的要求l气体放电光源对电源提出的必须气体放电光源对电源提出的必须条件条件光源对电源的要求光源对电源的要求lLED对电源提出的对电源提出的条件条件lLED的伏安特性要求恒流供电的伏安特性要求恒流供电l节温对于节温对于LED的影响，光衰，红移的影响，光衰，红移l

5、LED寿命寿命光源对电源的要求光源对电源的要求l电源对电源对LED寿命的影响寿命的影响工作电压工作电压额定标称电压：额定标称电压：120、240V或或277V（AC）或）或12V、24V（AC或或DC）功率因数功率因数住宅用住宅用SSL灯具：大于灯具：大于0.7，商业用，商业用SSL大于大于0.9LED工作频率（工作频率（Hz）大于大于150最低工作温度最低工作温度大于零下大于零下20电磁干扰和射频干扰电磁干扰和射频干扰电源必须符合电源必须符合FCC消费者使用要求消费者使用要求噪声噪声整体式整体式LED灯噪声等级应为灯噪声等级应为A级级寿命寿命25000（标准（标准LED灯，非标准灯，非标准L

6、ED灯，灯，LED全方向灯）全方向灯）15000（LED装饰灯以及用于取代现有白炽灯和荧光的装饰灯以及用于取代现有白炽灯和荧光的LED灯）灯）光源对电源的要求光源对电源的要求为何需要电容？为何需要电容？理论上，单个元件的寿命可以像电阻一样并联理论上，单个元件的寿命可以像电阻一样并联电容的寿命与使用的条件相关，温度与纹波电电容的寿命与使用的条件相关，温度与纹波电流流光源对电源的要求光源对电源的要求l电源对电源对LED灯具寿命灯具寿命的的影响影响l电容对电容对LED驱动电源寿命的影响驱动电源寿命的影响温度每降低温度每降低1010度，电容寿命增加约度，电容寿命增加约1 1倍倍光源电源的分类光源电源的

7、分类l交流稳压电源交流稳压电源l交流调光电源交流调光电源l直流电源直流电源l高压电源高压电源光源电源的分类光源电源的分类l交流稳压电源交流稳压电源饱合电抗器的伏安特性饱合交流稳压器电路原理光源电源的分类光源电源的分类l交流调光电源调光器，负载，交流电串联关系光源电源的分类光源电源的分类l恒流恒流电路举例电路举例光源的参数光源的参数lLED器件的主要参数l光通量：光源发出光且被人眼感知（流明）l发光强度：照向指定立体角内的光量l照度：照射在指定面积上的光量l亮度：指定立体角照射在指定面积上的光量l发光效率：光源发射的光通量与其消耗的电功率之比光源的参数光源的参数LEDLED的显示应用的显示应用l

8、LCD显示的背光源（屏幕背景光）lLCD显示原理l光照方向：前光、侧光和背光l按背光源使用的器件：EL、CCFL、LEDlLED显示屏LEDLED的显示应用的显示应用lLEDLED点阵及其驱动方式点阵及其驱动方式l共阴极和共阳极：阳极接行驱动线，阴极接列驱动线。采用扫描方式驱动光源电器光源电器 第第2章章信息科学与工程学院信息科学与工程学院光电技术教研室光电技术教研室内容提要内容提要l恒压式LED驱动电源l恒流式LED驱动电源l分布式LED驱动电源l降压式LED恒流驱动l升压式LED恒流驱动2.1 2.1 恒压式恒压式LEDLED驱动电源驱动电源l脉宽调制器的基本原理l输入整流滤波器l功率开关

9、管及高频变压器l控制电路（PWM调制器）l输出整流滤波器l反馈电路2.1 2.1 恒压式恒压式LEDLED驱动电源驱动电源l2.1.1脉宽调制器的基本原理恒压式LED驱动电源的基本构成2.1 恒压式恒压式LED驱动电源驱动电源l2.1.1 脉宽调制器的基本原理 脉宽调制器产生频率固定，脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关管的通、断状态，调节输出电压的高低 锯齿波发生器提供时钟信号 输出电压经R1和R2取样后，送到误差放大器输入端与基准电压比较，得到误差Ur，再用Ur的幅度去控制PWM比较器输出的脉冲宽度脉宽调制式开关电源的工作原理2.1 恒压式恒压式LED驱动电源驱动电源l2.1.1 脉宽调制器的

10、基本原理自动稳压过程波形图2.1 2.1 恒压式恒压式LEDLED驱动电源驱动电源l2.1.2 LED驱动电源的控制类型电压控制型LED驱动电源的基本原理及工作波形2.1 2.1 恒压式恒压式LEDLED驱动电源驱动电源l优点l闭环控制，只有一个电压反馈回路，电路设计较简单l调制过程中工作稳定l输出阻抗低，可采用多路电源给同一个负载供电l缺点l响应速度慢l需另外设计电路保护电路2.1 2.1 恒压式恒压式LEDLED驱动电源驱动电源l2.1.2 LED驱动电源的控制类型电流控制型LED驱动电源基本原理及工作波形2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器l2.2.1 降压式LE

11、D恒流驱动器+2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器l2.2.2 降压式LED驱动器应用实例lLM3402可调光驱动IC2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2

12、 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.2 2.2 降压式降压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器lHV9910的降压驱动设计2.3 2.3 升升压压式式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器l2.3.1升压式LED恒流驱动器2.3 2.3 升压升压式式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器2.3 2.3 升压

13、升压式式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器l2.3.2 升压式LED驱动器应用实例lLT19372.4 2.4 降压降压/ /升压式升压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器l2.4.1 降压/升压式LED恒流驱动器2.4 2.4 降压降压/ /升压式升压式LEDLED恒流恒流驱动器驱动器2.4 2.4 降压降压/ /升压式升压式LEDLED恒流恒流驱动器驱动器2.4 2.4 降压降压/ /升压式升压式LEDLED恒流驱动器恒流驱动器光源电器光源电器 第第3 3章章 交流交流输入式输入式LEDLED恒流驱恒流驱动电源单元电路设计动电源单元电路设计信息科学与工程学院信息科学与工程学院光电技术教研室光电

14、技术教研室内容提要内容提要l交流输入式LED恒流驱动电源基本组成l交流输入保护电路l电磁干扰滤波器l输入整流滤波器及升压式PFC二极管1 1 交流输入式交流输入式LEDLED恒流电源组成恒流电源组成l1.1 基本组成1 1 交流输入式交流输入式LEDLED恒流电源组成恒流电源组成l1.2 基本原理1 交流输入式交流输入式LED恒流电源组成恒流电源组成l1.2 基本原理TVS（瞬变抑制稳压二极管）1 交流输入式交流输入式LED恒流电源组成恒流电源组成l1.2 基本原理TVS（瞬变抑制稳压二极管）1 交流输入式交流输入式LED恒流电源组成恒流电源组成2 交流输入保护电路交流输入保护电路l2.1 基

15、本构成2 交流输入保护电路交流输入保护电路压敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器lEMC基础3 3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器lEMC基础共模干扰3 3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器3 3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器EMI滤波器插入前后负载上噪声电压的对数比3 3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器lEMI滤波器电路结构3 3 电磁干扰滤波器电磁干扰滤波器两级复合式EMI滤波器电路4 4 输入整流滤波器及升压式输入整流滤波器及升压式PFCPFC二二极管极管l输入整流桥的选择l全波桥式整流器基本结构l最大整流电流0.5A、1A、1.5A、2Al最高反向工作电压50V、100V、400V、1000Vl大功率、小功率的安装形式4 4 输入整流滤波器及升压式输入整流滤波器及升压式PFCPFC二二极管极管l整流桥的导通时