半導(dǎo)體驅(qū)動電源技術(shù)復(fù)習(xí)

1、半導(dǎo)體驅(qū)動電源技術(shù)復(fù)習(xí)常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院題型一、填空題（25%）二、選擇題（10%）三、簡答題（30%）四、計(jì)算題（20%）五、綜合題（15%）項(xiàng)目一 LED初識1、LED知識1）LED屬于電流型器件。2）白光LED的正向電壓為3.0-3.8V3） LED根據(jù)功率大小來分類，分為：小型小型LED LED 、 功率型功率型 LED LED 。其中屬于大功率的功率范圍廣義上講為：單顆單顆LEDLED功率大于功率大于0.35W 0.35W 。4）大都數(shù)功率型發(fā)光二極管的反向擊穿電壓為5V.5）大多數(shù)大功率LED的反向擊穿電壓只有5V，如何對大功率LED進(jìn)行反向擊穿保護(hù)。2、LED驅(qū)動電源知識1 1

2、）LEDLED驅(qū)動電源驅(qū)動電源是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電電壓電流流以驅(qū)動LED發(fā)光的電源轉(zhuǎn)換器。 2）LED驅(qū)動電源的輸入包括高壓工頻交流高壓工頻交流（即市電）、低壓直流低壓直流、高壓直流高壓直流、低壓高頻交流低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等。3） LED驅(qū)動電路可以分為兩大類： LEDLED直流驅(qū)動電直流驅(qū)動電路路 、 LED LED交流驅(qū)動電路交流驅(qū)動電路 。4）直流驅(qū)動電路的特點(diǎn) LED直流驅(qū)動電路的優(yōu)點(diǎn)： 輸入電壓非常穩(wěn)定電壓低，通常是“安全”的EMI（電磁干擾）影響小缺點(diǎn)是電流較大，因此驅(qū)動電路的阻抗成為設(shè)計(jì)中的重要因素。5）白光白光LEDLED過驅(qū)動過驅(qū)動：即可以用高于額定

3、值的電流驅(qū)動，發(fā)光通量變大變大，磷光體飽和，色溫增加增加，光開始偏藍(lán)，芯片即線路發(fā)熱。電流不要超過額定值，少許多驅(qū)動沒有問題。3、光學(xué)概念1）光是一種波長位于可見光譜區(qū)（380nm-780nm）的電磁波。2）光的三原色RGB，即紅、綠、藍(lán)。3）光通量的單位為流明/ lm ，為光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光的總量；4）發(fā)光強(qiáng)度的單位為 坎德拉/cd ，為某一方向上單位立體角中的光通量；5）照度的單位為 勒克斯/lx ，被照物體單位面積上的光通量。6）亮度的單位為 坎德拉每平方米 cd/m2 光源在某一方向上的光強(qiáng)與人眼所“見到”的面積之比。7）色溫（CCT）單位為 開爾文/K 熱黑體輻射體與光源的色彩

4、相匹配時的開爾文溫度就是那個光源的色溫。 LED白光根據(jù)色溫，分為冷白、暖白和中性白冷白、暖白和中性白 。8）光對被照射物體的色彩呈現(xiàn)和色彩還原能力稱為 顯色指數(shù)顯色指數(shù)/CRI/Ra /CRI/Ra ，最大值為，最大值為 100 100 。普通功率型白光LED的顯色指數(shù)的Ra值約為80 項(xiàng)目二 LED手電筒電路的實(shí)現(xiàn)1、設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)中有這樣幾個概念：典型值、最小值、最大值，其中典型值典型值是針對設(shè)計(jì)目標(biāo)而言的，不意味每個產(chǎn)品經(jīng)測試后都滿足該規(guī)格。其中最小值和最大值最小值和最大值是都是受保證的參數(shù)，除注釋說明外，結(jié)果均是在生產(chǎn)階段的測試中得到的。2 、電池知識 在完全充滿電狀態(tài)下

5、，普通號電池的輸出電壓為：1.5V1.5V，充電電池的輸出電壓為： 1.2V1.2V。3 、電路設(shè)計(jì) 1）芯片 MP3302 current mode buck regulator BOOST 2）升壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理分析升壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理分析因?yàn)樵撾娐返妮敵鲭妷罕容斎腚妷焊?，故稱為升壓型電路。該電路中電感L儲能，電容C作用是儲能濾波，二極管D是整流二極管當(dāng)控制開關(guān)K閉合時，輸入電源Ui經(jīng)過電感L后直接返回，流過儲能電感L的電流線性地增大，輸出濾波電容C向負(fù)載R放電，整流二極管D截止。當(dāng)控制開關(guān)K關(guān)斷時，儲能電感L會產(chǎn)生反電動勢，反電動勢產(chǎn)生電流的方向與原來電流方向相同，因此電感電壓和電源電源疊

6、加，二極管D導(dǎo)通，會在負(fù)載上產(chǎn)生很高的電壓，并對電容C充電。4.LED手電筒電池的相關(guān)計(jì)算估算電池?cái)?shù)量：大多數(shù)手電筒都使用2個電池，假定“若干節(jié)”的意思是2個。C型電池在平均電壓為1.2V時的安培容量約為6Ah，電功率容量：6Ah *1.2V=7.2Wh2節(jié)電池，容量：7.2Wh*2=14.4Wh在25小時的工作時間內(nèi)，電池的可用功率為14.4/25=576mW通過變換器為LED供電。假設(shè)在鎮(zhèn)流器的效率能達(dá)到85%，因此LED的可用功率為576mW*0.85=490mW。如選用便宜的效能在60lm/W左右的功率LED，光輸出的損失大概為10%，則凈光通量為60*0.49*0.9=26lm網(wǎng)絡(luò)數(shù)

7、據(jù)：露營手電筒合適的光通量輸出為30lm左右。LED手電筒電池的相關(guān)計(jì)算D型電池在平均電壓為1.2V時的安培容量約為12.8Ah ，電功率容量： 12.8Ah *1.2V=15.4Wh2節(jié)電池，容量：15.4Wh*2=30.8Wh在25小時的工作時間內(nèi)，電池的可用功率為30.8/25=1.232W通過變換器為LED供電。假設(shè)在鎮(zhèn)流器的效率能達(dá)到85%，因此LED的可用功率為1.232W*0.85=1.047W。如選用便宜的效能在60lm/W左右的功率LED，光輸出的損失大概為10%，則凈光通量為60*1.047*0.9=56.5lm將光通量輸出降至30lm，工作時間為(56/30)25小時=4

8、7小時2節(jié)安培容量位2500mAh的電池的相關(guān)計(jì)算？5、手電筒電路分析計(jì)算1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:12-Oct-2013Sheet of File:L:PTOTRL復(fù)件 手電2.DDBDrawn By:1122R1RES21122C2CAP1122C1CAP1122L1INDUCTOR21A2KD2LED+1-2BAT1BATTERYSW1GND2FB3EN4IN5U1LED Driver ControlA1K2D1DIODE SCHOTTKY12J-INCON212J-OUTCON21）如何測量輸入電壓/電流，輸出電壓/電流

9、，如何計(jì)算效率2）輸入電源/輸出負(fù)載接的位置3）電路中重要元器件的功能項(xiàng)目三 USB燈電路的設(shè)計(jì)1 、 USB接口相關(guān)知識 1）USB口的供電電壓為：5V 5V USB集線器的供電電壓范圍為 4.4V5.25V4.4V5.25V。 2）USB規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)2.0版定義了1個單位負(fù)載電流最大為100mA 100mA 。任何設(shè)備允許吸取的最大電流為5 5個單位負(fù)載個單位負(fù)載。2、電路設(shè)計(jì) 芯片 LM3405 High Brightness (HB)LEDs Constant-current LED driver SOT23-6 package3 、分析直流驅(qū)動電路中典型降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路的工作原理因?yàn)樵?/p>

10、電路輸出電壓低于輸入電壓，故稱為降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ，電路中電感儲能，電容的作用是儲能、濾波，二極管作用是續(xù)流工作過程： K閉合期間電源VDD對電感、電容充電，對負(fù)載D1供電。 K斷開期間電感續(xù)流給負(fù)載D1供電，電容對負(fù)載供電4.USB4.USB燈待機(jī)功率計(jì)算燈待機(jī)功率計(jì)算如果調(diào)光電路消耗的功率為總功率的10%,即0.44*0.1=0.044WI=P/U= 44mw/4.4V=10mA電池安培容量為4000mAh, 即調(diào)光電路需要400小時才能使充滿電的筆記本電池耗盡。USB接口在筆記本電腦休眠狀態(tài)會自動關(guān)閉4、USB燈電路分析計(jì)算1）如何測量輸入電壓/電流，輸出電壓/電流，如何計(jì)算效率2）輸入電

11、源/輸出負(fù)載接的位置3）電路中重要元器件的功能1 、汽車尾燈中LED燈珠的選擇本設(shè)計(jì)選擇的LED為 5mm白光LED 正向電壓 2.0V-2.2V，工作電流50mA 發(fā)光強(qiáng)度為1000012000mcd要達(dá)到160000mcd的發(fā)光強(qiáng)度需要16個LED 根據(jù)LED的參數(shù)，在溫度為65時，發(fā)光強(qiáng)度只有額定值的70%，如果要實(shí)際發(fā)出160000mcd的光強(qiáng)，需要的LED個數(shù)為16/0.7約23個項(xiàng)目四 汽車尾燈電路設(shè)計(jì)2 、芯片HV9910PWM Low-Frequency Dimmingfixed frequency項(xiàng)目五 可調(diào)光臺燈1 、基礎(chǔ)知識 1）將220V降到某一低電壓數(shù)值的方法有 阻容阻容降壓降壓 、 變壓器降壓變壓器降壓 。 2）根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器、紅外光敏電阻器紫外光敏電阻器、紅外光敏電阻器 和和 可見光光敏電阻器可見