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摘 要

本文首先介绍了LED的优点、发展前景、研究其驱动方式的意义，然后简单介绍了LED的伏安特性和本课题中所用的LED芯片。本文介绍了照明LED主要的驱动方式的基本原理及其优劣处，选择较为适当的恒流驱动作为实验的驱动电路；并设计出了实验所用的恒流源驱动电路；讨论实验中LED的电极的排列方式，通过优缺点对比，选取了较为常见的LED串联与LED并联作为实验电极的排列方式；详细介绍了硅光电池的特性，运用硅光电池来测量LED的光强，设计出光强检测电路；通过实验分析LED总光强是否受LED连接方式的影响。

关键词：LED驱动方式 恒流源 电极排列方式 光强检测

Research on LED Driving Mode of Lighting

Abstract

This paper first introduces the advantages of LED, development prospects, to study the meaning of its drive mode, and then introduced the LED volt-ampere characteristics and problems in the use of LED chips.This paper introduces the basic principle and advantages and disadvantages of the main driving method of LED lighting, and selects the suitable constant current drive as the driving circuit of the experiment.And designed the constant current source driving circuit used in the experiment.In this paper, the arrangement of LED electrodes in the experiment is discussed. By comparing the advantages and disadvantages, the more common LED series and LED are arranged in parallel as the experimental electrode.Details of the characteristics of silicon photovoltaic cells, the use of silicon photovoltaic cells to measure the intensity of LED, and designed a light intensity detection circuit;Through the experimental analysis of LED total light intensity is affected by the LED connection.

Key Words: LED drive mode； A constant current source；Electrode arrangement；

Light intensity detection

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 LED研究背景及意义 1

1.2 LED的伏安特性 1

1.3 实验所用LED介绍 2

第二章 LED驱动方式的概述 3

2.1直流型驱动 3

2.1.1恒压驱动 3

2.1.2限流驱动 3

2.1.3恒流驱动 4

2.1.4脉冲驱动 4

2.2交流型驱动 5

第三章 实验电路设计 6

3.1可调恒流源的设计 6

3.2可调恒流电源电路图 7

3.3计算及元器件的选择 7

3.3.1特殊器件介绍 8

3.4其他可行恒流源方案 9

3.4.1集成稳压式恒流源工作原理 10

第四章 实验中LED连接方式讨论 12

4.1 LED采用全部串联 12

4.2 LED采用全部并联 13

4.3LED采用混联 14

4.3.1 LED采用串—并联 14

4.3.2 LED采用并—串联 14

4.4实验LED排列方式的选择 15

第五章 LED光强的测定 16

5.1光电池的介绍 16

5.1.1光电池工作原理 16

5.1.2光电池光谱特性 17

5.1.3光照特性 17

5.1.4频率响应 18

5.1.5温度特性 18

5.2光强检测电路的设计 19

5.2.1同相比例放大电路工作原理 19

5.2.2放大电路器件参数选择 19

第六章 实验及结论 22

6.1实验步骤 22

6.2实验数据处理 23

6.3 实验结论 24

参考文献 25

第一章 前言

1.1 LED研究背景及意义

LED问世与20世纪60年代，它是一种新型的半导体光源，作为照明光源，LED优势独特，与常规的照明光源相比，LED主要优势为：节约能源，安全环保，使用寿命长，响应速度快，发光效率高，显色性好，元件体积小，光线能量集中度高，发光指向性好等，属于典型的绿色照明光源^[1] 。随着城市建设和电子信息产业的高速发展，人们对新型节能光源的需求日益加大，LED产品的开发、研究和生产已成为发展前景诱人的朝阳产业，发展潜力空前巨大。近年来，在全球能源日趋紧张和全球气候变暖及环保压力日益加大的情况下，使用LED半导体照明已被公认为是节能环保的一种重要途径，目前我国已成为世界最大的大照明电器生产和出口国。伴随着对LED照明的急迫需求，LED在笔记本背光，液晶电视背光，汽车车灯上，手机显示屏将会很快得到海量应用。许多国家为了扶持LED产业，制定了相关行动计划。如欧盟的“彩虹计划”，美国的“固态照明计划”，日本的“21世纪照明计划”和韩国的“LED闪亮1530”。目前，我国已启动“国家半导体照明工程”和“十城万展”半导体照明应用示范城市方案，用来推动我国LED照明产业的发展^[2]。

LED发光的效率除去本身材质外，受LED驱动电路的影响极大，适当的LED的驱动电路能够让LED正常工作高效发光，大大延长了LED的寿命，不合适的驱动电路容易损坏LED,造成经济的损失。为了能够让充分发挥其能效高，亮度强，寿命长的特点，研究LED驱动方式就显得极为重要，因此，研究照明LED驱动方式能带来很大的经济效益。

1.2 LED的伏安特性

实验主要探讨LED的驱动方案，熟悉掌握LED的伏安特性，对驱动点源与LED排列方式设计的帮助很大。

LED的伏安特性曲线如下图1.1所示。

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