《LED驱动芯片工作原理与电路设计》概要地叙述了LED的发光原理及其驱动特点，着重讨论了用IC芯片驱动LED电路的工作原理和线路分析，介绍了应用于LED直流一直流驱动器、交流-直流驱动器的许多芯片及其实用电路，并给出了电路中关键元件的计算公式。《LED驱动芯片工作原理与电路设计》内容丰富，通俗易懂，前后联系，将LED的特点、驱动电路的理论分析和实际应用紧密结合起来，具有很强的实用性。可供从事LED应用的相关工程技术人员参考，亦可供大专院校相关专业的师生阅读。
编辑推荐
《LED驱动芯片工作原理与电路设计》：LED/OLED技术与应用丛书 目录
第1章 发光二极管(LED)的发光原理及特性 1
1.1 半导体材料 1
1.2 LED的结构和发光原理 3
1.2.1 LED的结构 3
1.2.2 LED的发光原理 4
1.3 LED的主要参数和特性 5
1.3.1 LED的电学特性 5
1.3.2 LED的光学特性 9
1.3.3 LED的热特性 11
1.4 LED的结构和所用的衬底、外延材料 12
1.4.1 LED的结构的变化 12
1.4.2 LED的外延材料 13
1.4.3 LED的衬底材料 14
1.5 LED的应用领域 15
1.5.1 指示光源 15
1.5.2 背光源 16
1.5.3 大屏幕显示 16
1.5.4 在汽车上的应用 17
1.5.5 在景观装饰照明中的应用 17
1.5.6 在交通信号灯上的应用 18
1.5.7 在普通照明方面的应用 18
1.6 白光LED的实现方法 18
1.6.1 蓝光LED加黄色荧光粉YAG 19
1.6.2 利用紫光或紫外光(300～nm)LED激发R、G、B三基色荧光粉 20
1.6.3 用三基色(R、G、B)LED芯片组成白光像素 21
1.7 白光LED性能的改进 22
1.7.1 解决散热问题 23
1.7.2 提高发光效率 23
1.7.3 降低生产成本 25
1.7.4 控制LED的空间色度和显色性的均匀一致性 25
第2章 用低压电源驱动LED 27
2.1 概述 27
2.1.1 LED的特点及对驱动电源的要求 27
2.1.2 LED的原始电源 28
2.1.3 LED由电池供电时的驱动方式 28
2.2 LED在驱动电路中的连接方式 29
2.2.1 串联方式 29
2.2.2 并联方式 30
2.2.3 混联方式 31
2.3 用LED作为LCD显示屏的背光源及驱动 32
2.3.1 各种尺寸显示屏幕的背光照明 32
2.3.2 LED背光照明所用的驱动电源 33
第3章 用电感升压型变换器驱动LED 36
3.1 电感升压型变换器的基本工作原理及优缺点 36
3.1.1 电感升压型变换器的基本工作原理 36
3.1.2 电感L的选择 38
3.1.3 电感升压型变换器的优点及缺点 39
3.2 电感升压型变换器LED驱动芯片NCP5007 39
3.2.1 手机背光照明的驱动芯片的要求 39
3.2.2 NCP5007的特点 40
3.2.3 NCP5007的内部结构框图及其引脚功能 40
3.2.4 用NCP5007驱动LED的电路 42
3.2.5 NCP5007对LED电流的调整 44
3.2.6 NCP5007实现调光的方法 44
3.3 电感升压型LED驱动芯片NCP5008/NCP5009 45
3.3.1 NCP5008/NCP5009的特点及引脚功能 45
3.3.2 NCP5008/NCP5009的两种典型运用电路 46
3.3.3 有关负载驱动及输出的几个问题 48
3.3.4 几种具体应用电路 48
3.4 电感升压型LED驱动芯片CAT37 50
3.4.1 CAT37 LED驱动芯片的特点及引脚功能 50
3.4.2 LED电流的调整 51
3.4.3 CAT37的实用电路 51
3.4.4 CAT37的调光 52
3.5 电感升压型LED驱动芯片LT3465/LT3465A 52
3.6 电感升压型LED驱动芯片LT3591/LM3519 54
3.6.1 LED驱动芯片LT3591 54
3.6.2 LED驱动芯片LM3519 54
3.7 LED驱动芯片LTC3873 55
3.7.1 LTC3873的特点 55
3.7.2 LTC3873的实用电路 56
3.7.3 LTC3873工作或关断的控制 56
3.7.4 LTC3873输出电压的控制 57
3.7.5 关于升压变换器的占空比 57
3.7.6 LTC3873的其他拓扑形式的应用电路 57
3.8 SP6648/SP7648电感升压变换器在LED手电筒中的应用 59
3.8.1 SP6648的特点 59
3.8.2 SP6648的引脚功能 59
3.8.3 用SP6648组成的手电筒电路 60
3.9 双驱动输出电感升压式变换器芯片LT3486 61
3.9.1 用LT3486组成一种非对称的应用电路 61
3.9.2 LT3486开关频率的调整 62
3.9.3 对LED电流的调节 63
3.9.4 LT3486的开路保护 64
3.9.5 LT3486的欠电压封锁 64
3.9.6 对LED的调光 64
3.10 驱动多串LED的电感升压变换器LT3598/LT3599及高效PWM升压变换器MAX6948B 65
3.10.1 驱动多串LED的电感升压变换器LT3598/LT3599 65
3.10.2 高效PWM升压变换器MAX6948B 66
第4章 用电荷泵变换器驱动LED 68
4.1 开关电容升压型变换器的基本工作原理 68
4.1.1 开关电容变换器输出电压倍增的基本工作原理 68
4.1.2 输出电压纹波计算 68
4.1.3 多种倍增输出的开关电容式变换器的工作原理 69
4.1.4 不同运行模式下的效率 70
4.2 开关电容型变换器MAX1576 71
4.2.1 MAX1576的特点 71
4.2.2 MAX1576的结构框图 71
4.2.3 MAX1576的应用电路 73
4.2.4 MAX1576的调光 73
4.2.5 输出电压倍增因子的自动切换 76
4.2.6 软启动 76
4.2.7 MAX1576的关断模式 76
4.2.8 MAX1576的热关断 77
4.2.9 提高LED驱动电流(驱动少于8个LED)的连接方法 77
4.3 开关电容型变换器MAX8631X/MAX8631Y 78
4.3.1 MAX8631X/MAX8631Y的特点 78
4.3.2 MAX8631X/MAX8631Y的典型应用 78
4.4 开关电容式变换器MAX8879 79
4.4.1 MAX8879的特点 80
4.4.2 MAX8879的典型应用电路 80
4.4.3 软启动 81
4.4.4 输出电流的设置 81
4.5 输出电流为250mA的开关电容型变换器LTC3219/LTC3208/LTC3220 83
4.5.1 LTC3219 83
4.5.2 大电流电荷泵型LED驱动器LTC3208 84
4.5.3 360mA、18通道的LED驱动器LTC3220/LTC3220-1 85
4.6 多模式电荷泵升压变换器NCP5608 86
4.6.1 NCP5608的特点 86
4.6.2 NCP5608的典型应用 88
第5章 用降压变换器及降压-升压变换器驱动LED 90
5.1 降压变换器的基本工作原理 90
5.1.1 降压变换器的电路形式及工作原理 90
5.1.2 降压变换器电路中电感L的选择 92
5.1.3 输出电容CO的选择 93
5.1.4 用降压变换器驱动LED 93
5.2 降压变换器LED驱动器LT3474/LT3474-1、MAX16819/MAX16820 94
5.2.1 1A输出的降压变换器LT3474/LT3474-1 94
5.2.2 MAX16819/MAX16820降压恒流LED驱动电路 95
5.3 大电流三态控制的降压变换器LT3743 95
5.3.1 LT3743的特点 96
5.3.2 各引脚的功能说明 96
5.3.3 用LT3743驱动LED的实用电路 97
5.3.4 有关LT3743工作的一些说明 98
5.3.5 LT3743的应用电路 101
5.4 其他的一些降压变换器IC 103
5.4.1 降压变换器LM3489 103
5.4.2 降压变换器CAT4201 105
5.5 降压-升压变换器的基本工作原理 108
5.5.1 降压-升压变换器的基本电路的演变 108
5.5.2 降压-升压变换器的基本工作原理简介 109
5.5.3 降压-升压变换器的工作波形 109
5.6 降压-升压变换器LT3454驱动LED的电路 110
5.6.1 降压-升压变换器LT3454的特点 110
5.6.2 LTC3454的内部框图 111
5.6.3 LTC3454的工作分析 112
5.7 降压-升压变换器NCP3064/NCP3064B/NCV3064 116
5.7.1 NCP3064的内部框图 116
5.7.2 用NCP3064组成降压变换器或升压变换器 116
5.8 降压-升压变换器LTC3522 118
5.8.1 LTC3522的特点 118
5.8.2 LTC3522各引脚说明 120
5.8.3 LTC3522各部分的工作分析 120
5.8.4 电感L的选择 122
5.8.5 输出电容的选择 123
5.8.6 LTC3522的实用电路 124
5.9 1.5A的降压-升压变换器NCP3063 125
5.9.1 NCP3063的特点 125
5.9.2 NCP3063的方框图及引脚功能 125
5.9.3 NCP3063的典型降压输出电路 126
5.9.4 用NCP3063组成的350mA降压-升压变换器驱动LED 126
5.9.5 用NCP3063组成的700mA降压-升压变换器驱动LED 129
第6章 能组成多拓扑结构变换器的LED驱动芯片 132
6.1 反激式功率变换器的工作原理 132
6.1.1 反激式变换器的工作原理和电流波形 132
6.1.2 反激式变换器的特点 134
6.2 4通道高效、高亮度LED驱动器MAX16814 135
6.2.1 MAX16814的特点 135
6.2.2 MAX16814按升压变换器工作的LED驱动电路 135
6.2.3 MAX16814按SEPIC工作的LED驱动电路 137
6.2.4 MAX16814电感耦合的升压-降压变换器 137
6.2.5 MAX16814变换器中功率线路的设计 139
6.3 多拓扑结构的LED驱动器LT3755/LT3755-1/LT3755-2 141
6.3.1 LT3755的特点 141
6.3.2 LT3755的典型应用电路 141
6.3.3 LT3755的另一些应用电路 143
6.3.4 LT3755芯片的散热考虑 145
6.3.5 检测电阻RSENSE的选择 145
6.3.6 电感的选择 146
6.4 三通道输出的LED驱动器LT3496 146
6.4.1 LT3496的典型应用电路 146
6.4.2 LT3496的其他一些应用电路 147
6.5 用LTC3783组成的LED驱动器 150
6.5.1 LTC3783的特点 150
6.5.2 LTC3783按升压变换器的LED驱动电路 150
6.5.3 LTC3783按降压-升压模式工作的LED驱动电路 152
第7章 AC/DC变换器LED驱动器 154
7.1 概述 154
7.2 LED恒流驱动芯片Viper12/Viper22A 155
7.2.1 Viper12/Viper22A芯片的特点 155
7.2.2 Viper12/Viper22A的方框图 156
7.2.3 用Viper12A组成的恒流LED驱动电路 157
7.2.4 用Viper22A组成的LED恒流驱动电路 161
7.2.5 非隔离的LED驱动电路 162
7.3 OB2532原边控制的PWM控制器 163
7.3.1 OB2532的特点 163
7.3.2 OB2532的引脚功能 163
7.3.3 OB2532的典型应用电路 164
7.3.4 OB2535/OB2536/OB2538系列 165
7.4 高功率因数的PWM控制器SN03 166
7.4.1 SN03的特点 166
7.4.2 用SN03驱动LED的实用电路 166
7.5 准谐振反激式PWM控制器OB2203 167
7.5.1 OB2203的特点 167
7.5.2 OB2203的内部框图及引脚名称 168
7.5.3 OB2203的工作说明 168
7.5.4 OB2203的典型应用电路 171
7.5.5 采用OB6663组成40W以上的LED驱动电路 171
7.6 用FSDM311A组成10W LED的驱动电路 172
7.6.1 FSDM311A的特点 172
7.6.2 FSDM311A的各引脚功能 172
7.6.3 FSDM311A的各部分工作说明 173
7.6.4 用FSDM311A组成10W的LED驱动电路 176
7.7 低待机功耗、中功率的PWM控制器NCP1028 177
7.7.1 NCP1028简介 177
7.7.2 NCP1028的特点 178
7.7.3 NCP1028的引脚功能 179
7.7.4 NCP1028的应用 179
7.7.5 用NCP1028组成15W LED驱动电路 180
7.8 电流模式PWM控制器NCP1201 183
7.8.1 NCP1201的特点 183
7.8.2 NCP1201各引脚功能及其说明 183
7.8.3 NCP1201的应用电路 185
7.9 宽电压范围的降压型LED驱动器HV9921/HV9922/HV9925 186
7.9.1 三端降压型LED驱动器HV9921/HV9922 186
7.9.2 输出电流可设置的降压型LED驱动器HV9925 187
7.10 全电压范围的高亮度LED驱动器HV9910 189
7.10.1 HV9910的特点 189
7.10.2 HV9910的引脚名称及功能 190
7.10.3 用HV9910驱动LED的电路 190
7.11 高功率因数的离线LED驱动器HV9906 192
7.11.1 HV9906的特点 192
7.11.2 HV9906的方框图及其工作说明 193
7.11.3 HV9906的典型应用电路及说明 195
7.12 高功率因数LED驱动器HV9931 199
7.12.1 HV9931的引脚功能 199
7.12.2 用HV9931组成的LED驱动器 200
7.12.3 图7-51中电路元件值的计算 201
7.12.4 输入200～265V，输出0～40V、350mA的LED驱动器 202
7.13 高功率因数、90W的LED驱动器NCP1652 204
7.13.1 NCP1652的特点 204
7.13.2 NCP1652的引脚功能 205
7.13.3 用NCP1652组成90W的LED驱动电路 207
7.13.4 用NCP1651组成另一种90W LED驱动电路 211
7.14 离线式LED驱动器Viper53-E 213
7.14.1 Viper53-E的特点 213
7.14.2 Viper53-E的引脚排列图 213
7.14.3 Viper53-E的原边控制及副边控制方式 214
7.14.4 用Viper53-E组成多输出的直流电源 215
7.14.5 用Viper53-E组成20W的LED驱动电路 219
第8章 各类LED照明灯具实例 223
8.1 LED射灯 223
8.1.1 LED射灯(灯杯)的外形 223
8.1.2 LED射灯(灯杯)的驱动 224
8.1.3 用NCP1014驱动LED的电路 225
8.2 LED筒灯、LED节能灯、LED日光灯 234
8.2.1 LED筒灯的外形 234
8.2.2 LED节能灯及LED日光灯的外形 235
8.2.3 灯的驱动电路 237
8.3 LED路灯和隧道灯及其散热结构 240
8.3.1 路灯及隧道灯的外形 240
8.3.2 路灯及隧道灯的散热 242
8.4 30W LED路灯的驱动电路 244
8.4.1 FAN7554的特点 244
8.4.2 FAN7554的引脚功能 245
8.4.3 FAN7554工作的说明 246
8.4.4 FAN7554的典型应用电路 248
8.4.5 用FAN7554组成30W驱动LED路灯电路 250
8.5 90W LED路灯的驱动电路 252
8.5.1 单级LED驱动电路的优缺点 252
8.5.2 NCP1652的引脚功能 253
8.5.3 NCP1652的工作说明 254
8.5.4 NCP1652在90W LED路灯中的应用 262
参考文献 269 序言
毋庸置疑，LED光源具有许多其他光源所不具备的一系列优点，如：无污染、寿命长、能耗低、耐振动、控制方便、便于调光等。近年来LED光源的光效不断提高，商品化器件的发光效率远远超过白炽灯和卤钨灯，已有光效近1201m／W的白光LED面市。国内已有不少照明企业及其他的电子产品生产企业看到了白光LED照明未来的巨大市场和潜在商机，投入了很多人力和物力，以应对这方面的挑战。
由于发展速度很快，国内不少企业的从业人员对LED的特点，特别是对它的驱动电路的特点和要求并不十分了解，以致驱动电路的设计和工艺安排还存在这样或那样的问题，导致整体电路效率很低、发热严重，严重地降低了整个照明系统的效率和可靠性，使LED高效、长寿命的优点荡然无存。国内前期推出的一些LED道路照明的示范工程，由于发热严重、光效降低很快、LED寿命很短，不得不定期更换灯具，远远没有达到所宣称的效果，给LED照明的应用推广带来不良的影响。
在本书中，作者首先结合LED的特点及其对驱动电路的要求，在基本的理论基础上，对各种驱动器拓扑做了仔细、透切的分析，阐述了电路中各个元件的作用，说明了电路的电压、电流波形，介绍了各个元件对电压、电流波形的影响，为电路设计者合理选择元件参数提供了清晰的物理概念。这方面的内容在同类书籍中是不多见的。
其次，作者在介绍各类IC芯片时，力求避免出现以下毛病：如从网上照搬照抄现成资料，不分析、不消化，使内容杂乱无章，使读者抓不住要领，甚至对原文并没有理解，胡编乱改、随意编写，对读者不负责任等。为此，作者通过对各种芯片的分析类比、相互印证，在理清头绪、融会贯通之后，才删繁就简，逐一介绍。介绍时尽量采用统一的专业术语，前后一致、相互衔接和补充，以加深读者对一些重要概念的理解和印象。
最后，作者在介绍各类芯片时，力求由简入繁、由浅入深、由低级到高级，符合人的认识规律，有些重要元件的计算公式，在第一次遇到时就做了详细的推导，如DC／DC电感升压式变换器中电感、电容的计算公式便是如此。在后面介绍其他芯片时，只要提一下或稍加说明，给出它的变形或直接引用就可以了。 文摘
插图：
1.7.1 解决散热问题
散热是大功率LED需要解决的大问题。散热不好，芯片温度过高，就会加速器件和荧光粉的老化，使LED产生光衰、颜色漂移、缩短寿命等，严重时甚至会烧毁芯片。温度升高后，蓝光LED的波长变长，使白光LED的色温变化。如果蓝光波长偏离太多，就会降低荧光粉的转换效率和出光率，同时还会改变LED辐射的光波波长，最终造成LED的色温、色度发生变化，影响发光的质量。反之，如果散热效果好，则可以提高白光LED的效率，增大功率输出，提高LED的光学性能和可靠性等。
工程上，为了表征系统的散热性能的好坏，引入参数“热阻”，它的定义是：在热平衡的条件下两规定点（或区域）之间的温度差与产生温度差的热耗散功率之比。热阻的单位为K／W或C／W，热阻值越小，表明系统的散热效果越好。
解决白光LED散热问题的主要措施是采用新型的封装结构和封装材料、粘结材料等。在封装结构上，可以采用前面提到的倒装芯片结构（见图1.11）。芯片安装在硅基体上，由于硅的良好导热性（比GaAs衬底的导热率高3倍），热量很容易散发出来，其热阻可降低至10C／W（传统炮弹型LED的热阻高达300C／W）。一般倒装芯片可以用表面贴装方式安装到金属电路板上，，再加上外部的铝热衬，能够使器件的散热效果进一步增强。此外，把封装外壳改为扁平式、缩短LED结点与插脚之间的距离、加大引线的直径和尺寸和用更好的导热材料制作引脚等措施，也有利于器件的散热。
在外壳封装材料上，可以采用散热性能较好的陶瓷封装代替传统的热传导性能差的树脂封装，这样做既可以提高散热性能，又可以减少封装面积和厚度，仅为原来厚度的1／5。
| ISBN | 9787115244567 |
|---|---|
| 出版社 | 人民邮电出版社 |
| 作者 | 陈传虞 |
| 尺寸 | 16 |