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第一章 LED照明及驱动电源概述1

第一节 LED照明的名词术语1

第二节 LED照明器件发展概况6

一、LED照明器件发展简史6

二、LED照明市场现状与发展前景7

第三节 LED照明的主要特点及应用领域8

一、LED照明的主要特点8

二、LED照明的应用领域9

第四节 LED的基本原理11

第五节 LED的产品分类14

一、LED产品的分类14

二、LED照明灯、照明灯具的外形及主要参数16

第六节 OLED的原理与应用17

一、CLED的工作原理18

二、CLED的应用19

第七节 RGB-LED的原理与应用20

一、RGB-LED的主要特点及应用领域20

二、RGB-LED的工作原理21

第八节 LED的驱动方式23

一、按驱动电源分类23

二、按LED负载连接方式分类24

第九节 LED驱动电源的发展趋势25

一、新一代LED驱动芯片的推广应用25

二、智能化LED驱动电源的发展26

三、利用软件实现LED驱动电源的优化设计27

第十节 LED照明需要解决的关键技术27

一、LED的光衰问题27

二、LED的寿命问题28

三、驱动电源对LED灯具寿命的影响30

四、LED照明有待解决的其他技术问题34

第十一节 国内外最新颁布的LED照明标准35

第二章 LED驱动电源芯片的选择38

第一节 LED驱动电源芯片的分类38

第二节 线性恒流调节器（CCR）的选择41

第三节 可调光式LED驱动芯片的选择42

第四节 智能化LED驱动器的主要特点及典型产品44

第五节 国产LED驱动芯片典型产品性能一览表45

第三章 LED驱动电源的拓扑结构及其应用48

第一节 DC／DC变换器的拓扑结构48

一、DC／DC变换器的拓扑结构48

二、LED驱动电源最常用的5种拓扑结构比较55

第二节 降压式变换器的拓扑结构及典型应用56

一、降压式变换器的基本原理56

二、降压式变换器的简化电路57

三、降压式LED驱动器的典型应用58

第三节 升压式变换器的拓扑结构及典型应用59

一、升压式变换器的基本原理60

二、升压式变换器的简化电路60

三、升压式LED驱动器的典型应用61

第四节 降压／升压式变换器的拓扑结构及典型应用62

一、降压／升压式变换器的基本原理62

二、降压／升压式LED驱动器的典型应用63

第五节 SEPIC变换器的拓扑结构及典型应用65

一、SEPIC变换器的基本原理65

二、基于SEPIC的LED驱动器典型应用66

第六节 电荷泵式变换器的拓扑结构及典型应用69

一、电荷泵式变换器的基本原理69

二、电荷泵式LED驱动器的典型应用70

第七节 多拓扑结构LED驱动器及其典型应用71

一、多拓扑结构LED驱动器的工作原理72

二、多拓扑结构LED驱动器的典型应用73

第八节 反激式变换器的拓扑结构及典型应用75

一、反激式变换器的基本原理75

二、反激式LED驱动电源的应用实例78

第九节 正激式变换器的拓扑结构及典型应用80

一、正激式变换器的基本原理80

二、正激式LED驱动电源的应用实例80

第十节 推挽式、半桥／全桥式变换器的拓扑结构82

一、推挽式变换器的基本原理82

二、半桥式变换器的基本原理84

三、全桥式变换器的基本原理84

第十一节 半桥LLC谐振式变换器的拓扑结构及典型应用85

一、半桥LLC谐振式变换器的基本原理85

二、半桥LLC谐振式变换器的典型应用88

第十二节 恒压式LED驱动电源的基本原理及工作模式91

一、恒压式LED驱动电源的基本原理91

二、恒压式LED驱动电源的工作模式95

第十三节 恒流式LED驱动器的基本原理及典型应用96

一、可调式精密集成恒流源的基本原理与典型应用97

二、恒流式LED驱动器的基本原理与典型应用99

第十四节 恒压／恒流式LED驱动电源的基本原理及典型应用104

一、恒压/恒流式LED驱动电源的基本原理104

二、恒压/恒流式LED驱动电源的应用实例105

第四章 LED驱动电源功率因数校正电路的设计108

第一节 功率因数校正（PFC）简介108

一、功率因数与总谐波失真108

二、功率因数校正（PFC）110

第二节 无源PFC电路的基本原理111

一、无源PFC的基本电路111

二、基于无源填谷电路的PFC工作原理112

第三节 无源PFC电路的设计实例115

第四节 有源PFC电路的基本原理117

一、有源PFC升压式变换器的基本原理117

二、有源PFC的基本原理119

第五节 有源PFC电路的设计实例120

一、60W带PFC的LED驱动电源120

二、17.6 W带PFC的LED驱动电源121

三、20W带PFC的LED镇流器122

四、PFC控制器的典型应用124

第六节 大功率PFC的原理与应用126

一、NCP1650的工作原理126

二、NCP1650的典型应用128

三、NCP1650的电路设计129

第七节 抑制PFC电磁干扰的措施131

一、利用EM滤波器抑制PFC的电磁干扰131

二、降低PFC电磁干扰的其他措施132

第八节 PFC的配置方案134

一、PFC类型、级数及工作模式的选择134

二、PFC电源的4种配置方案135

第五章 单片LED驱动电源的原理与应用137

第一节 单片LED驱动电源的选择137

一、小功率恒压/恒流式单片LED驱动电源137

二、中功率恒流式带PFC和调光功能的单片LED驱动电源139

三、大功率带PFC和LLC的单片LED驱动电源141

第二节 隔离式单片LED驱动电源的典型应用141

一、4.2 W恒流式LED驱动电源141

二、53W恒压/恒流式LED驱动电源144

第三节 非隔离式单片LED驱动电源的典型应用145

一、0.5 W恒流式LED驱动电源145

二、1.2 5W恒流式LED驱动电源146

三、3W恒流式LED驱动电源149

四、9W恒流式LED高压驱动电源150

第四节 由单片开关电源IC构成的恒压／恒流LED驱动电源152

一、1.8 W恒压/恒流输出式微型开关电源152

二、14W高效率LED驱动电源153

三、18W带PFC的LED驱动电源153

四、75W带PFC的LED驱动电源154

第五节 交／直流高压输入式LED驱动控制器的典型应用157

一、FT6610型交／直流高压输入式可编程LED驱动控制器的典型应用157

二、BP2808型交／直流高压输入式LED驱动控制器的典型应用163

三、MT7910型交／直流高压输入式LED驱动控制器的典型应用165

第六节 半桥式PFC及LLC控制器的工作原理166

一、PLC810PG的性能特点及引脚功能166

二、PLC810PG的工作原理167

第七节 单级PFC及LLC式150W大功率LED路灯驱动电源169

一、输入电路及PFC电路169

二、LLC及光耦反馈电路172

第六章 AC／DC式LED驱动电源外围电路设计176

第一节 交流输入保护电路的设计176

一、交流输入保护电路的基本构成176

二、熔丝管177

三、熔断电阻器179

四、负温度系数功率热敏电阻器180

五、压敏电阻器182

第二节 电磁干扰滤波器的设计183

一、电源噪声及其抑制方法183

二、简易电磁干扰滤波器的设计184

三、复杂电磁干扰滤波器的设计186

第三节 输入整流滤波电路的设计187

一、输入整流管的选择187

二、输入整流桥的选择188

三、输入滤波电容器的选择191

四、倍压整流及交流输入电压转换电路的设计192

第四节 漏极钳位保护电路的基本类型194

一、MOSFET漏极上各电压参数的电位分布194

二、漏极钳位保护电路的基本类型195

第五节 漏极钳位保护电路的设计方法及设计实例196

一、漏极钳位保护电路的设计方法196

二、漏极钳位保护电路设计实例198

第六节 输出整流管的选择199

一、快恢复及超快恢复二极管的选择199

二、肖特基二极管的选择202

三、几种整流管的性能比较203

第七节 输出滤波电容器的选择204

一、输出滤波电容器的容量计算204

二、选用输出滤波电容器的注意事项207

三、固态电容器的选择209

四、超级电容器的选择210

第八节 光耦反馈电路的设计212

一、光耦合器的工作原理212

二、线性光耦合器的选择213

三、多路输出反馈电路的设计214

第七章 智能化LED驱动器的原理与应用217

第一节 数字电位器在LED照明系统中的应用217

一、数字电位器的基本原理217

二、数字电位器在LED照明系统中的应用221

第二节 由单片机控制的精密数控恒流电源224

一、系统设计方案225

二、单元电路工作原理226

三、系统软件的设计229

四、系统调试及性能测试230

第三节 可编程HB-LED驱动器232

一、MAX16816的主要特点232

二、MAX16816的典型应用233

第四节 带单线EZDim接口的LED驱动器234

一、带单线EZDim接口的LED驱动器工作原理234

二、带单线接口（EZDim）的LED驱动器典型应用235

第五节 带I2C接口的LED驱动器236

一、I2C总线的信号定义及数据传输过程237

二、带I2C接口的LED驱动器典型应用238

第六节 带SMBus接口的LED驱动器243

一、SMBus接口的主要特点243

二、带SMBus接口的LED驱动器典型应用244

第七节 带SPI接口的LED驱动器247

一、SPI接口的主要特点247

二、带SP接口的LED驱动器典型应用248

第八章 LED照明灯调光电路的设计252

第一节 LED照明灯的几种调光方式252

一、模拟调光的主要特点及实现方案252

二、PWM调光的主要特点及实现方案255

三、TRIAC调光的主要特点与基本原理256

第二节 可调光式LED驱动器的典型应用257

一、MT7201型可调光LED驱动器的典型应用257

二、SD42524型可调光LED驱动器的典型应用259

第三节 TRIAC调光器的工作原理及典型应用261

一、TRIAC的结构原理261

二、DIAC的结构原理262

三、TRIAC调光器的电路原理及典型用法263

第四节 LM3445型TRIAC调光LED驱动控制器的原理与应用264

一、LM3445型TRIAC调光LED驱动控制器的工作原理265

二、10W非隔离式TRIAC调光LED驱动电源266

三、7W隔离式TRIAC调光LED驱动电源269

四、TRIAC调光LED驱动电源的设计270

第五节 BP3108型TRIAC调光LED驱动控制器的原理与应用272

一、BP3108型TRIAC调光LED驱动控制器的工作原理273

二、5W隔离式TRIAC调光LED驱动电源274

三、隔离式TRIAC调光LED驱动电源的设计要点277

第六节 隔离式带单级PFC及TRIAC调光LED恒流驱动电源的工作原理279

一、LinkSwitch-PH的主要特点279

二、LinkSwitch-PH的工作原理280

第七节 隔离式带单级PFC及TRIAC调光LED恒流驱动电源的典型应用282

一、14W隔离式单级PFC及TRIAC调光LED驱动电源282

二、隔离式单级PFC及TRIAC调光LED驱动电源的设计要点286

三、7W隔离式单级PFC非调光LED驱动电源289

第八节 非隔离式带单级PFC及TRIAC调光LED恒流驱动电源的工作原理291

一、LinkSwitch-PL的主要特点291

二、LinkSwitch-PL的工作原理291

第九节 非隔离式带单级PFC及TRIAC调光LED恒流驱动电源的典型应用294

一、5.25W非隔离式单级PFC及TRIAC调光LED驱动电源294

二、非隔离式单级PFC及TRIAC调光LED驱动电源的设计要点297

第九章 大功率LED驱动电源的设计要点299

第一节 设计隔离式大功率LED驱动电源应重点考虑的问题299

第二节 恒压／恒流式（CV／CC） LED驱动电源的电路设计303

一、恒压/恒流式LED驱动电源的工作原理304

二、恒压/恒流式LED驱动电源的电路设计305

三、精密恒压/恒流式LED驱动电源的工作原理307

四、精密恒压/恒流式LED驱动电源的电路设计309

第三节 恒压／截流式LED驱动电源的电路设计310

一、恒压／截流式LED驱动电源的工作原理与电路设计311

二、恒压/恒流式LED驱动电源的工作原理与电路设计312

第四节 高频变压器的设计313

一、高频变压器磁心的选择313

二、反激式开关电源的高频变压器设计321

三、PWM控制器的高频变压器设计实例324

四、单片开关电源的高频变压器设计实例328

第五节 LED驱动器的保护电路331

一、LED驱动器的过电压保护（OVP）电路331

二、LED驱动器的过电流保护（OCP）电路333

三、LED驱动器的过热保护（OTP）电路334

第六节 LED照明灯的保护电路335

一、LED照明灯的开路保护电路335

二、LED照明灯的静电放电（ESD）保护电路337

第十章 大功率LED驱动电源的应用技巧341

第一节 提高LED驱动电源效率的方法341

一、设计高效率LED驱动电源的原则341

二、提高LED驱动电源效率的方法342

第二节 降低LED驱动电源空载及待机功耗的方法345

一、开机后消除泄放电阻功率损耗的方法345

二、开机后消除热敏电阻功率损耗的方法348

三、消除待机模式下检测电阻功率损耗的方法349

第三节 大功率LED的温度补偿技术353

一、大功率LED温度补偿的基本原理353

二、带温度补偿可调光式大功率LED驱动器的原理与应用355

三、NTC热敏电阻器的特性及改善非线性的方法358

四、SN3352的温度补偿电路设计实例362

五、交／直流两用带温度补偿可调光式HB-LED驱动控制器原理与应用363

第四节 LED驱动电源的布局与布线367

一、LED驱动电源布局与布线的一般原则367

二、LED驱动电源的布局与布线注意事项368

第五节 LED驱动电源印制板设计实例371

一、LED驱动电源印制板设计实例371

二、印制板设计注意事项375

第六节 LED驱动电源的测试技术376

一、LED驱动电源主要参数的测试方法376

二、高频变压器的电气性能测试方法378

三、LED驱动电源测量技巧379

四、功率因数和总谐波失真的测量方法383

五、利用示波器检测高频变压器磁饱和的方法383

六、PWM控制器关键波形的测试方法386

第七节 环境亮度计的设计387

一、由LX1970构成的环境亮度计388

二、由HSDL-9000构成的环境亮度计393

三、由NOA1302构成的智能环境亮度计394

第八节 数字照度计的设计396

一、3 1／2位数字照度计的性能特点及环境照度标准396

二、3 1／2位数字照度计的整机电路原理与应用398

第九节 外部电流检测电阻的设计与制作方法399

一、利用漆包线制作电流检测电阻399

二、利用PCB上的铜导线制作电流检测电阻400

三、电流检测电阻的设计与制作方法401

第十一章 LED驱动电源及大功率LED的散热器设计403

第一节 散热器的基本原理403

一、散热器的基本知识403

二、散热器的工作原理405

第二节 单片LED驱动电源的散热器设计方法406

第三节 单片LED驱动电源散热器设计实例408

一、单片LED驱动电源PCB散热器设计实例408

二、单片LED驱动电源平板散热器设计实例410

第四节 功率开关管（MOSFET）散热器的设计方法411

第五节 大功率LED散热器设计方法413

一、大功率LED的安全工作区与降额曲线413

二、大功率LED照明灯散热器设计方法及实例414

三、测量LED结温的方法416

第六节 单片LED驱动电源主要发热元器件常见故障分析417

第十二章 利用在线工具软件实现LED驱动电源优化设计420

第一节 WEBENCH LED在线工具软件的主要特点420

第二节 WEBENCH LED工具软件使用方法及设计实例422

第三节 LED驱动电源的电路仿真及热仿真应用实例429

一、电路仿真应用实例429

二、热仿真应用实例435

参考文献437