LED驱动电路设计仿真+文献综述(4)
我国LED行业正在迎来一个新的高潮。认真地研究市场发展和技术进步的新情况，采取正确的对策，抓住机遇，迅速提高并持续发展。
本文目标在于系统梳理和介绍与LED驱动电路有关的变换器及不同开关。并且通过Matlab仿真更加直观具体地显示其特性。
1.2 内容介绍
第2章介绍了LED的物理特性在应用中所展现的优势，正确理解了LED物理特性对于正确掌握驱动方法是十分重要的。LED一个重要的物理特性是颜色，LED发出光的光谱带极窄，因而颜色很纯。LED的导通电压由其颜色决定，同时还受电流等级的影响。电流等级决定其亮度等级，对于同一LED，通过的电流越大，亮度就越高。
第3章研究了各种不同的驱动电路，理想的LED驱动方式是采用恒压、恒流方式，但驱动器的成本会增加。其实每种驱动方式均有优缺点，根据LED产品的要求、应用场合，合理选用LED驱动方式，精确设计驱动电源成为关键。
第4章介绍了线性电源，这种驱动电源使用简单，以调整电压的方式实现恒流输出。线性电源的优势在于没有电磁干扰，所以不需要考虑滤波电路，但是缺点在于热损耗较大，输出负载电压不能高于电源电压，这一点限制了电源的电压范围。
第5章介绍了最简单的开关驱动电路——降压变换器。降压变换器输出驱动电压低于输入电压，属于降压型电路拓扑。
第6章介绍了升压变换器，升压变换器广泛应用于电视、电脑和卫星导航显示屏的LCD背光驱动。带变换器的输出电压高于输入电压，属于升压型电路拓扑。
第7章介绍升降压变换器，这种变换器效率低于简单的降压和升压变换器。
第8章描述功率因数校正电路。因开关电源应用的日益普及，给电力系统带来了严重的谐波污染和功率因数下降问题。这使功率因数校正技术成为电力电子技术研究的一个新热点。
第9章介绍反激变换器。反激变换器因为具有拓扑简单，输入输出电气隔离，升/降压范围广，多路输出负载自动均衡等优点，而广泛用于多路输出机内电源中。
第10章讲述的是无电解电容的LED驱动电路。由于LED 是直流电流驱动零件，通过流过的电流，直接将电能转变为光能，因此也称为光电转换器。因为不存在摩擦、机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高。但是，当AC 电源接通时，一般是使用整流零件和平滑回路的直流稳定化电源，该平滑回路中必要的电解电容会因周围的温度及自身的发热而上升10 ℃， 而导致寿命减半，所以电解电容阻碍了LED 照明器具的寿命。为了提高驱动电源的寿命、简化电路、降低成本以及提高功率密度，有必要去掉电解电容，为此文中提出一种无电解电容的高亮度LED 驱动电源。
第11章设计了涉及开关电源必须考虑的各个方面，探讨了各种应用场合下最适合的电路拓扑。
2 LED的特性
2.1 LED的基本结构
LED（Light Emitting Diode）又称发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的新型半导体发光器件，是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如Gahs(砷化镓k GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的。。LED主要是由一个PN结管芯作为其基本结构的，当在电极上加正向偏置电压之后，电子和空穴分别注入P区和N区。当非平衡少数载流子与多数载流子复合时，就会以辐射的形式将多余的能量转化为光能。图1所示，是LED发光原理图。
图1.1 LED发光原理示意图
2.2 LED的应用
传统的白炽灯效率低、耗电高；荧光灯可以省电，可是使用寿命短且易碎，废弃物存在汞污染；高强度的气体放电灯存在效率低、耗电高、寿命短等问题。LED发光效率高，可以利用最少的能源打造最明亮的空间，LED为半空间发光光源，光利用率可达95%，同时在适当的电流电压下，LED的使用寿命可达30000小时，节能卓越，经济效益极佳；LED可视光域不存在红外线和紫外线，因此不会出现红外线或紫外线辐射的影响。同时，LED还具有小尺寸、响应快等多项特性。