漫步LED世界(驅動電路設計篇) 9787118085464 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周誌敏，紀愛華 著

圖書標籤:

• LED驅動
• LED電路
• 照明設計
• 電源設計
• 電子工程
• 模擬電路
• 開關電源
• 照明工程
• 電路設計
• LED照明

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118085464

商品編碼：29656957353

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

書名:漫步LED世界(驅動電路設計篇)

定價：39.00元

售價：26.5元,便宜12.5元,摺扣67

作者:周誌敏,紀愛華

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787118085464

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

內容提要

　　《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》共5章，深入淺齣地闡述瞭大功率LED、大功率LED襯底及基闆、大功率LED熱設計、大功率LED驅動電路設計、LED驅動電路熱設計等內容，《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》題材新穎實用，內容豐富，深入淺齣，語言通俗易懂，具有很高的實用價值，是從事大功率LED驅動電路設計和應用的工程技術人員的必備讀物。
　　《漫步LED世界（驅動電路設計篇）》可供電子、通信、航天、汽車、國防、建築、景觀照明等領域從事大功率LED研發、設計、應用和生産企業的工程技術人員及高等院校、職業技術學院相關專業的師生閱讀參考。

目錄

章 大功率LED
1.1 大功率LED技術指標及結構
1.1.1 大功率LED技術指標
1.1.2 大功率LED結構及優點
1.2 大功率白光LED效率及封裝技術
1.2.1 大功率白光LED的量子效率及研發動嚮
1.2.2 大功率白光LED封裝技術
1.3 照明用白光LED及研發動態
1.3.1 照明用白光LED
1.3.2 照明用白光LED研發動態

第2章 大功率LED襯底及基闆
2.1 大功率LED襯底
2.1.1 大功率LED外延片與襯底材料
2.1.2 LED襯底分類
2.1.3 基於藍寶石襯底的垂直結構GaN基LED
2.1.4 基於矽襯底的功率型GaN基LED
2.2 大功率LED散熱基闆類型
2.2.1 LED散熱基闆
2.2.2 金屬基印製闆（MCPCB）
2.2.3 陶瓷散熱基闆
2.2.4 矽散熱基闆

第3章 大功率LED熱設計
3.1 LED熱設計作用及熱管理目的
3.1.1 LED熱設計作用
3.1.2 LED熱管理
3.2 LED芯片結溫
3.2.1 LED的熱量産生原因及結溫熱分析
3.2.2 LED結溫對性能的影響
3.3 大功率LED熱分析
3.3.1 大功率LED熱特性
3.3.2 影響大功率LED散熱因素分析
3.3.3 大功率LED熱擴散技術
3.4 大功率LED熱阻計算及散熱設計
3.4.1 大功率LED熱阻計算
3.4.2 大功率LED簡化熱模型及熱建模技術
3.4.3 大功率LED散熱技術
3.4.4 大功率LED散熱和導熱整體解決方案

第4章 大功率LED驅動電路設計
4.1 大功率LED驅動器
4.1.1 LED驅動器特性
4.1.2 大功率LED驅動電路拓撲結構
4.1.3 大功率LED驅動器解決方案
4.2 大功率LED驅動電路設計
4.2.1 大功率LED驅動電路設計要素
4.2.2 大功率LED驅動器的優化設計

第5章 LED驅動電路熱設計
5.1 LED驅動電路PCB熱設計
5.1.1 LED驅動電路PCB熱設計的基本原則
5.1.2 PCB的熱設計與熱分析技術
5.1.3 錶麵貼裝器件的熱設計
5.2 LED驅動電路的散熱控製方案
5.2.1 LED驅動電路熱管理
5.2.2 LED驅動電路溫度補償原理
5.2.3 LED驅動電路熱保護
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《光影流轉：LED驅動電路的奧秘與實踐》 序言 光，是人類文明進步的基石，是信息傳遞的載體，更是我們感知世界最直接的媒介。從古老的火把到現代的白熾燈，再到如今普及率極高的LED（發光二極管），人類對光的追求從未停止，對光的駕馭也日益精進。LED，憑藉其高效節能、長壽命、色彩豐富、響應迅速等諸多優點，正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，從傢庭照明、城市亮化，到數碼顯示、汽車照明，乃至更尖端的生物醫學和通信領域，都閃耀著LED獨特的光芒。 然而，LED的光芒並非憑空而來，也並非簡單地接通電源即可。LED作為一種半導體器件，其發光特性對電流和電壓的變化極為敏感，必須通過精密的驅動電路來控製，纔能使其穩定、高效、長久地發光，並實現各種預期的功能。驅動電路的設計，不僅關乎LED的性能發揮，更直接影響到整個係統的功耗、壽命、可靠性，乃至最終的成本。因此，深入理解LED驅動電路的設計原理，掌握實用的設計方法，對於任何一位緻力於LED應用開發的技術人員來說，都至關重要。 本書《光影流轉：LED驅動電路的奧秘與實踐》正是這樣一本旨在帶領讀者走進LED驅動電路設計世界的指南。我們不追求包羅萬象的理論堆砌，也不止步於零散的電路圖展示，而是力求從實際應用齣發，結閤最新的技術發展趨勢，係統地梳理LED驅動電路的核心概念、關鍵技術、設計流程以及常見問題解決方案。本書將以通俗易懂的語言，結閤大量的工程實例，為讀者揭示LED驅動電路設計背後的邏輯與智慧，幫助讀者構建堅實的理論基礎，並快速掌握解決實際工程問題的能力。 第一章：LED基礎與驅動需求 在正式深入驅動電路的設計之前，我們首先需要對LED這一核心器件本身有一個清晰的認識。本章將從LED的基本工作原理齣發，闡述其 PN 結結構、發光機製，以及電流、電壓、溫度等關鍵參數對其發光效率、色溫、壽命的影響。我們將深入探討LED的靜態和動態特性，理解其非綫性行為。 隨後，我們將重點分析LED對驅動電路提齣的具體需求。為何LED不能直接接入市電？如何纔能保證LED的恒流工作？LED的過壓、過流、過溫保護為何如此重要？如何通過驅動電路實現LED的調光調色功能？這一係列問題，都將為我們後續深入驅動電路的設計奠定堅實的理論基礎。我們還將簡要介紹不同類型LED（如大功率LED、SMD LED、COB LED等）在驅動上的差異性，為讀者提供更具針對性的認識。 第二章：LED驅動電路拓撲解析 LED驅動電路的實現方式多種多樣，選擇閤適的拓撲結構是設計的首要環節。本章將係統介紹幾種主流的LED驅動電路拓撲，包括： 綫性恒流源： 結構簡單，成本低廉，適用於對效率要求不高的低功率LED應用。我們將分析其工作原理、優缺點，以及在實際設計中需要注意的散熱問題。 開關恒流源： 利用電感、電容、開關元件等構建的非綫性電路，能夠實現高效率的恒流輸齣，是目前大功率LED驅動的主流方案。我們將詳細講解以下幾種常見的開關恒流源拓撲： Buck（降壓）型： 最常用的拓撲之一，適用於輸入電壓高於LED正嚮導通電壓的場閤。我們將剖析其工作模式，分析電感、電容、MOSFET等關鍵元件的選擇原則。 Boost（升壓）型： 適用於輸入電壓低於LED正嚮導通電壓的場閤。我們將重點講解其升壓原理，以及在輸入電壓波動較大時如何保證輸齣穩定。 Buck-Boost（升降壓）型： 能夠實現升壓和降壓兩種工作模式，適用於輸入電壓範圍較寬的場閤。我們將分析其工作特性，以及在實際應用中的優勢。 SEPIC/Ćuk等復雜拓撲： 介紹一些更為復雜的拓撲結構，適用於特殊應用場景，並簡述其設計考量。 在講解每一種拓撲時，我們不僅會深入其工作原理，還會結閤實際應用場景，分析其在效率、功率密度、成本、電磁兼容性（EMI）等方麵的權衡。 第三章：關鍵元器件選型與設計 驅動電路的設計離不開對關鍵元器件的準確選型。本章將聚焦驅動電路中的核心元器件，深入探討其選型原則和設計要點： 功率開關器件（MOSFET/BJT）： 講解不同類型功率開關器件的特性，包括導通電阻、耐壓、開關速度、散熱等，以及如何根據驅動電路的功率等級、工作頻率、電壓電流需求進行選擇。 電感器： 在開關電源中，電感器是能量存儲和傳遞的關鍵元件。我們將講解電感的種類（功率電感、濾波電感）、參數（電感量、額定電流、飽和電流、直流電阻等）的含義，以及如何根據紋波電流、工作頻率、效率要求進行選型，並討論電感的封裝和布局對性能的影響。 電容器： 包括濾波電容、儲能電容、旁路電容等。我們將講解不同類型電容器（陶瓷電容、電解電容、薄膜電容等）的特性，以及如何根據紋波電壓、ESR（等效串聯電阻）、頻率響應等參數進行選擇。 續流二極管/同步整流MOSFET： 講解二極管的選型要點，特彆是肖特基二極管的優勢，以及如何利用同步整流技術提高效率。 控製芯片（PWM控製器/LED驅動IC）： 介紹主流的PWM控製器和專用的LED驅動IC的功能和選型原則，包括其集成度、調光方式、保護功能、工作效率等。 采樣電阻/電流互感器： 講解如何精確地采樣LED電流，以及不同采樣方式的優劣。 第四章：恒流控製技術與調光實現 恒流控製是LED驅動電路的核心功能，也是保證LED性能和壽命的關鍵。本章將深入講解： 恒流控製原理： 詳細分析基於電壓負反饋和電流負反饋的恒流控製方法，以及PWM（脈衝寬度調製）和PFM（脈衝頻率調製）控製方式的原理及其在LED驅動中的應用。 各種恒流控製環路的分析： 深入剖析不同控製模式下的誤差放大器、補償網絡等，以及如何保證控製環路的穩定性和快速響應。 LED調光技術： 介紹LED調光的主要方式，包括： 模擬調光（綫性調光）： 通過改變驅動電流的大小來實現亮度調節。我們將分析其優缺點，以及在實際應用中如何優化。 PWM調光： 通過改變PWM信號的占空比來實現亮度調節。我們將深入講解PWM信號的産生、頻率、占空比對LED亮度和閃爍的影響，以及如何實現高頻PWM調光以避免人眼感知到的閃爍。 混閤調光： 結閤模擬調光和PWM調光的優點，以實現更廣的亮度範圍和更好的調光效果。 色溫控製與RGB調色： 介紹如何通過控製不同顔色的LED發光亮度，實現色溫的調節以及任意色彩的混閤。 第五章：保護電路設計 LED驅動電路的可靠性至關重要，完善的保護電路是必不可少的。本章將重點講解： 過壓保護： 如何防止輸入電壓過高損壞驅動電路和LED。 欠壓保護： 如何防止輸入電壓過低導緻驅動電路工作不穩定。 過流保護： 如何防止驅動電流超過LED額定值，導緻LED損壞。我們將介紹各種過流檢測和保護機製，如限流、摺返限流等。 過溫保護： 如何監測驅動電路和LED的工作溫度，並在溫度過高時采取措施，如降低功率、關斷等。 開路/短路保護： 如何檢測LED的開路或短路狀態，並采取相應的保護措施。 浪湧保護： 針對電源綫可能引入的瞬態過電壓進行防護。 我們將結閤具體的電路設計實例，講解這些保護電路的設計思路、實現方法和元件選擇。 第六章：電源效率與功率因數優化 隨著能源危機和環保意識的提高，提高LED驅動電路的效率和功率因數成為越來越重要的設計目標。本章將探討： 效率損失的來源： 分析驅動電路中各個環節的效率損失，包括開關損耗、導通損耗、電感損耗、電容損耗等。 提高效率的設計策略： 介紹如何通過選擇低損耗元器件、優化電路拓撲、采用同步整流、降低工作頻率等手段來提高效率。 功率因數（PF）的概念與影響： 講解功率因數對電網的負載和能量利用率的影響。 提高功率因數的技術： 介紹無源功率因數校正（PFC）和有源功率因數校正（APFC）的原理和實現方法，以及相關的行業標準。 第七章：電磁兼容性（EMI）設計 LED驅動電路作為一種開關電源，不可避免地會産生電磁乾擾。本章將重點關注： EMI的産生機理： 分析開關電源中EMI的主要來源，包括傳導輻射和空間輻射。 EMI的測量與標準： 介紹EMI測量的基本方法和相關的國際/國內標準。 EMI抑製技術： 講解降低EMI的設計技巧，包括： PCB布局與布綫： 強調高頻信號的走綫、迴流路徑的設計，以及地綫的處理。 濾波技術： 介紹輸入/輸齣濾波器的設計，包括共模濾波器和差模濾波器的作用。 屏蔽技術： 介紹外殼屏蔽和內部屏蔽的設計。 軟開關技術： 簡要介紹軟開關技術在降低EMI方麵的優勢。 第八章：實際應用案例分析與設計流程 理論結閤實踐是檢驗和鞏固知識的有效途徑。本章將選取幾個典型的LED驅動應用場景，進行詳細的案例分析： LED筒燈/射燈驅動設計： 針對不同功率和電壓要求的LED模組，設計相應的驅動電路，重點關注效率、散熱和成本。 LED燈帶/柔性燈帶驅動設計： 探討如何設計能夠驅動大長度燈帶的恒流電源，以及如何實現遠程控製和多區域調光。 LED顯示屏驅動設計： 介紹LED顯示屏對驅動電路的特殊要求，如高刷新率、高灰度等級、逐點控製等，並分析其驅動電路的架構。 車載LED照明驅動設計： 重點分析車載LED驅動設計在寬電壓範圍、高可靠性、抗振動、熱管理等方麵的挑戰。 在案例分析的基礎上，本章還將梳理一套完整的LED驅動電路設計流程，包括需求分析、拓撲選擇、元器件選型、原理圖設計、PCB布局、調試測試、EMC整改等關鍵步驟，幫助讀者建立係統性的工程設計思維。 第九章：最新技術發展趨勢展望 LED驅動技術日新月異，本章將對一些前沿的技術發展進行展望： 集成化與智能化： 介紹高度集成化的LED驅動IC，以及智能LED驅動的未來發展方嚮，如無綫通信、物聯網集成、自適應照明等。 GaN（氮化鎵）等新型功率器件的應用： 探討GaN等新型寬禁帶半導體材料在LED驅動領域帶來的效率提升和體積小型化潛力。 無電解電容LED驅動： 介紹無電解電容驅動技術的優勢和發展前景，以解決傳統電容壽命短的問題。 LiFi（可見光通信）驅動技術： 簡要介紹可見光通信領域對LED驅動提齣的新挑戰和新機遇。 結語 LED驅動電路的設計是一個集理論、實踐、創新於一體的係統工程。掌握其精髓，不僅能夠幫助我們實現高性能、高可靠性的LED照明産品，更能為我們打開通往更廣闊的LED應用領域的大門。本書《光影流轉：LED驅動電路的奧秘與實踐》希望能成為您學習和探索LED驅動電路的得力助手，陪伴您在光影交織的世界中，設計齣更多精彩紛呈的LED應用。願每一束光，都能因精妙的設計而更加璀璨奪目！

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也值得稱贊。作為一個讀者，閱讀體驗非常重要。很多技術書籍內容很好，但圖錶模糊不清，公式擠在一起，看著就纍。但《漫步LED世界》的印刷質量很高，電路圖非常清晰，無論是原理圖還是PCB布局圖，細節都一覽無餘。更重要的是，它不僅僅是一本純理論的書，它還緊密結閤瞭現代照明設計對“調光”和“色彩控製”的要求。書中關於PWM調光和模擬調光的實現細節、紋波對人眼的影響、以及如何設計齣更符閤IEC標準的調光麯綫，都做瞭深入探討。這使得這本書的適用範圍從單純的硬件工程師擴展到瞭係統集成和産品研發的各個環節。對於追求産品高端化和差異化的團隊來說，這本書提供的設計思路和技術深度是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

這本《漫步LED世界(驅動電路設計篇)》真的是一本讓我受益匪淺的寶藏。我之前對LED驅動電路這塊一直處於摸索階段，看瞭一些零散的資料，但總感覺不成體係，尤其是在實際應用中遇到問題時，束手無策。這本書的齣現簡直就是雪中送炭。它從最基礎的LED特性講起，循序漸進地深入到各種驅動拓撲，比如Buck、Boost、SEPIC，分析得非常透徹。最讓我印象深刻的是，作者不僅停留在理論層麵，還結閤瞭大量的實際案例和設計考量，比如散熱設計、電磁兼容（EMC）的處理，這些都是書本上很少能係統講到的乾貨。翻閱這本書的時候，我感覺自己像是在跟著一位經驗豐富的工程師學習，他會告訴你“為什麼這麼做”以及“這樣做有什麼潛在的風險”。特彆是關於高壓大功率LED的恒流控製部分，講解得細緻入微，讓我對如何設計齣穩定、高效、壽命長的驅動電源有瞭全新的認識。這本書的結構清晰，圖文並茂，即便是初學者也能快速上手，而對於有一定基礎的工程師來說，也是一本極好的參考手冊，可以用來查閱和深化理解。

評分☆☆☆☆☆

我是一個硬件愛好者，主要在業餘時間摺騰一些DIY項目。接觸LED驅動無非是想讓自己的燈具更亮、更省電、更智能。我之前試過跟著網上的教程做，結果不是效率低下就是發熱嚴重，搞得一團糟。自從開始研讀《漫步LED世界(驅動電路設計篇)》後，我的DIY水平實現瞭質的飛躍。這本書的講解風格非常“接地氣”，它會告訴你，比如在小功率應用中，選擇哪種拓撲在成本和效率上是最優解；在散熱空間受限時，如何通過選擇特定的開關管和磁性元件來擠齣每一分效率。它沒有高高在上的理論說教，而是像一位耐心的大師在手把手地教你如何解決實際遇到的“疑難雜癥”。通過這本書，我成功地自己設計並實現瞭一個高效率的低壓LED驅動模塊，效果遠超我之前的預期。這本書對於想通過自學掌握真本事的讀者來說，簡直是一份絕佳的指南。

評分☆☆☆☆☆

我作為一個電子工程專業畢業的學生，找工作時發現LED驅動方嚮的工作非常熱門，但麵試時纔發現自己理論知識和實踐經驗的差距有多大。市麵上很多驅動設計的書籍要麼過於偏嚮理論推導，公式堆砌讓人頭暈，要麼就是偏嚮於某一特定芯片的應用手冊，缺乏通用性。這本書完美地找到瞭平衡點。它沒有迴避復雜的數學推導，但講解方式非常注重直觀理解，總能用最簡潔的方式把核心原理剖析清楚。我特彆喜歡它對不同驅動IC選型和對比的章節，那簡直是教科書級彆的分析。它不僅僅告訴你“用什麼”，更重要的是告訴你“為什麼用它”以及“在什麼場景下用它更優”。讀完之後，我對整個LED驅動係統的設計流程，從需求分析到元器件選型，再到最終的調試優化，都有瞭一個全局的把握。這本書的深度和廣度都拿捏得恰到好處，強烈推薦給所有想在這個領域深耕的同行們。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始是抱著試試看的心態買的這本書，因為市麵上的技術書籍質量參差不齊，很多都是“炒冷飯”或者“湊字數”。但《漫步LED世界(驅動電路設計篇)》完全超齣瞭我的預期。它給我的感覺是作者真正沉澱瞭多年的經驗纔寫齣來的。書中對瞬態響應和環路補償的分析，簡直是點睛之筆。以往我調試驅動電源時最頭疼的就是環路問題，輕則紋波大，重則振蕩停機。這本書裏詳細介紹瞭如何用相頻特性圖來分析和優化補償網絡，配圖的解釋清晰到讓人茅塞頓開。此外，對於一些“冷門”但實用的知識點，比如如何處理LED串聯與並聯組閤帶來的阻抗匹配問題，都有涉及。這本書的實用價值非常高，我甚至把一些核心章節打印齣來，放在工位上隨時翻閱，它已經成瞭我案頭不可或缺的工具書。