LED技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目三LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)當(dāng)前資源環(huán)境制約是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的突出矛盾。解決節(jié)能環(huán)保問(wèn)題，是擴(kuò)內(nèi)需、穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)、打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)升級(jí)版的一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。推動(dòng)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化是解決節(jié)能環(huán)保問(wèn)題的一條途徑。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，LED驅(qū)動(dòng)電源發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因?yàn)長(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源的質(zhì)量直接影響著LED燈具的效能。任務(wù)一LED驅(qū)動(dòng)電源的分類(lèi)任務(wù)二LED驅(qū)動(dòng)電源的基本原理任務(wù)三LED驅(qū)動(dòng)電源常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及應(yīng)用任務(wù)四LED連接方式與LED驅(qū)動(dòng)電源的選配任務(wù)五阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)考核思考與習(xí)題LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)LED技術(shù)及應(yīng)用

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///項(xiàng)目目標(biāo)1．了解LED驅(qū)動(dòng)電源的分類(lèi)、特點(diǎn)、工作原理及常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2．掌握LED的連接方式及其驅(qū)動(dòng)電源選配方法。3．掌握阻容降壓驅(qū)動(dòng)電源的工作原理及設(shè)計(jì)方法。思政目標(biāo)1．了解我國(guó)LED驅(qū)動(dòng)電源的前沿技術(shù)，提高學(xué)生的科學(xué)自信、文化自信。2．培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和

使命擔(dān)當(dāng)。3．培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)，激發(fā)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰的精神。任務(wù)一LED驅(qū)動(dòng)電源的分類(lèi)LED技術(shù)及應(yīng)用

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///LED技術(shù)及應(yīng)用

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LED是一種綠色光源，與白熾燈、熒光燈相比，節(jié)電效率可以超過(guò)90%。在同樣亮度下，LED的耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/10，為熒光燈的1/2，節(jié)能效果十分可觀(guān)。LED驅(qū)動(dòng)電源作為L(zhǎng)ED燈具的“心臟”，起到關(guān)鍵作用。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1．了解LED驅(qū)動(dòng)電源的概念及作用。2．了解LED驅(qū)動(dòng)電源的分類(lèi)及特點(diǎn)。任務(wù)內(nèi)容LED驅(qū)動(dòng)電源的種類(lèi)、特點(diǎn)。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED驅(qū)動(dòng)電源概述

隨著LED技術(shù)日益成熟，LED作為一種新型產(chǎn)品被應(yīng)用于各個(gè)方面，如廣泛使用的LED照明燈具、汽車(chē)工業(yè)上的儀器儀表指示燈、顯示屏上的LED背光源及醫(yī)用LED紫外線(xiàn)消毒器具等。LED屬于半導(dǎo)體器件，電源電壓和電流的波動(dòng)會(huì)使LED的光效降低、壽命縮短，甚至?xí)p壞LED芯片，因此LED能夠適應(yīng)的電源電壓和電流的范圍十分狹窄?，F(xiàn)行的工頻電源和常見(jiàn)的電池電源均不適合直接為L(zhǎng)ED供電，需要使用專(zhuān)門(mén)的電源轉(zhuǎn)換器——LED驅(qū)動(dòng)電源。LED驅(qū)動(dòng)電源能夠?qū)⒏邏汗ゎl交流電（市電）或其他供應(yīng)電源（低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流）轉(zhuǎn)換為適合為L(zhǎng)ED供電的特定的電壓電流，以驅(qū)動(dòng)LED正常工作。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

2．LED驅(qū)動(dòng)電源分類(lèi)LED驅(qū)動(dòng)電源幾乎是一對(duì)一的伺服器件。不同場(chǎng)所使用的LED對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源有不同要求。根據(jù)不同的應(yīng)用可以對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行如下分類(lèi)。1）按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)

（1）恒流式驅(qū)動(dòng)電源。

恒流式驅(qū)動(dòng)電源輸出的電流是恒定的，輸出的電壓會(huì)隨著負(fù)載的不同在一定范圍內(nèi)變化。若使用的是阻性負(fù)載，則負(fù)載阻值越小，輸出電壓越低；負(fù)載阻值越大，輸出電壓越高。當(dāng)負(fù)載阻值超過(guò)限定范圍時(shí)，電源會(huì)啟動(dòng)自我保護(hù)，無(wú)法正常工作。

（2）恒壓式驅(qū)動(dòng)電源。

恒壓式驅(qū)動(dòng)電源輸出的電壓是恒定的，輸出的電流會(huì)隨著負(fù)載的改變而發(fā)生變化。在使用恒壓式驅(qū)動(dòng)電源時(shí)允許開(kāi)路，嚴(yán)禁輸出直接短路，輸出電壓的波動(dòng)會(huì)引起LED亮度變化。在一般情況下，在使用恒壓式驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)LED時(shí)，需要串聯(lián)阻值合適的電阻。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能2．LED驅(qū)動(dòng)電源分類(lèi)2）按電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（1）電阻降壓驅(qū)動(dòng)電源。

電阻降壓驅(qū)動(dòng)電源通過(guò)電阻進(jìn)行降壓，電源受電網(wǎng)電壓變化的干擾較大，穩(wěn)壓效果差，降壓電阻要消耗大部分能量，因此其效率很低，系統(tǒng)可靠性也低。

（2）電容降壓驅(qū)動(dòng)電源。

電容具備“通交流，隔直流，通高頻，阻低頻”的特性，在交流回路中存在一定容抗，因此在交流電路中可用電容進(jìn)行降壓。電容具有充放電的作用，通過(guò)LED的瞬間電流極大，容易損壞LED芯片。相較于電阻，電容本身不消耗電能，因此電容降壓驅(qū)動(dòng)電源的效率比電阻降壓驅(qū)動(dòng)電源的效率高。但電容降壓驅(qū)動(dòng)電源易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，電源效率低，系統(tǒng)可靠性低。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能2．LED驅(qū)動(dòng)電源分類(lèi)2）按電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（3）常規(guī)變壓器降壓驅(qū)動(dòng)電源。

常規(guī)變壓器驅(qū)動(dòng)電源體積小，質(zhì)量較大，電源效率較低（一般為45%～60%），可靠性不高，因此在一般情況下很少使用。

（4）電子變壓器降壓驅(qū)動(dòng)電源。

電子變壓器降壓驅(qū)動(dòng)電源的電壓范圍窄，一般為180～240V，電源輸出波動(dòng)大，電源效率低，但比常規(guī)變壓器降壓驅(qū)動(dòng)電源高。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

2．LED驅(qū)動(dòng)電源分類(lèi)2）按電路結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（5）RCC降壓式驅(qū)動(dòng)電源。RCC降壓即自激式反激轉(zhuǎn)換器降壓。RCC降壓式驅(qū)動(dòng)電源的穩(wěn)壓范圍比較寬、電源效率比較高，一般可以達(dá)到70%～80%，應(yīng)用也較廣；但其振蕩頻率不連續(xù)，開(kāi)關(guān)頻率不容易控制，負(fù)載電壓的波紋系數(shù)也比較大，異常負(fù)載適應(yīng)性差。

（6）PWM控制驅(qū)動(dòng)電源。PWM（PulseWidthModulation，脈寬調(diào)制）是指在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)及外接負(fù)載變化的情況下，控制電路通過(guò)被控信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)主電路開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通的脈沖寬度，使電源的輸出電壓或電流穩(wěn)定（對(duì)應(yīng)恒壓式驅(qū)動(dòng)電源或恒流式驅(qū)動(dòng)電源）。PWM控制驅(qū)動(dòng)電源效率極高，一般可以達(dá)到80%～90%，輸出電壓、電流穩(wěn)定。PWM控制驅(qū)動(dòng)電源一般都有完善的保護(hù)措施，屬于高可靠性電源。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能2．LED驅(qū)動(dòng)電源分類(lèi)3）按電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)

（1）隔離式驅(qū)動(dòng)電源。

隔離是指電源輸入和輸出通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)電氣連接，通過(guò)“電—磁—電”的形式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，輸出端沒(méi)有與大地連接，沒(méi)有觸電危險(xiǎn)，相對(duì)比較安全。隔離式驅(qū)動(dòng)電源恒流精度高、輸入電壓范圍寬，適用于低壓大電流場(chǎng)合。因經(jīng)過(guò)隔離變壓器的能量轉(zhuǎn)化，隔離式驅(qū)動(dòng)電源效率和功率因數(shù)較低，電路較復(fù)雜，成本較高。隔離式驅(qū)動(dòng)電源又可細(xì)分為正激式驅(qū)動(dòng)電源和反激式驅(qū)動(dòng)電源。

（2）非隔離式驅(qū)動(dòng)電源。

非隔離是指輸入電源通過(guò)升降壓后直接加在LED負(fù)載上。非隔離式驅(qū)動(dòng)電源的效率和功率因數(shù)較高、電路簡(jiǎn)單、成本較低，適用于高電壓小電流場(chǎng)合，因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)變壓器隔離，所以存在觸電危險(xiǎn)，同時(shí)恒流精度較低，輸入電壓范圍窄。非隔離式驅(qū)動(dòng)電源包含升壓型、降壓型和降壓/升壓型三類(lèi)。LED技術(shù)及應(yīng)用

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思考：LED負(fù)載在什么情況下適合使用恒壓式驅(qū)動(dòng)電源，在什么情況下適合使用恒流式驅(qū)動(dòng)電源？知識(shí)與技能任務(wù)二LED驅(qū)動(dòng)電源的基本原理LED技術(shù)及應(yīng)用

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///LED技術(shù)及應(yīng)用

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通過(guò)對(duì)LED開(kāi)關(guān)電源的電路組成及工作原理進(jìn)行介紹，以及基于實(shí)例對(duì)恒壓式和恒流式兩種類(lèi)型的LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行分析，為學(xué)生今后從事LED照明產(chǎn)品的研發(fā)與制造打下良好的基礎(chǔ)。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1．了解LED開(kāi)關(guān)電源的電路組成及工作原理。2．了解恒壓式、恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。任務(wù)內(nèi)容1．LED開(kāi)關(guān)電源的電路組成及工作原理。2．恒壓式、恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED開(kāi)關(guān)電源電路組成及工作原理1）LED開(kāi)關(guān)電源電路組成LED開(kāi)關(guān)電源組成框圖如圖3-1所示。LED開(kāi)關(guān)電源電路主要包括輸入整流濾波電路、DC/DC電源變換器、輸出整流濾波電路及信號(hào)反饋電路。在一般情圖3-1LED開(kāi)關(guān)電源組成框圖況下，高可靠性的LED開(kāi)關(guān)電源還增設(shè)了電磁干擾濾波器，以濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對(duì)電源的干擾，同時(shí)減少LED開(kāi)關(guān)電源自身產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)；輔助電路由各類(lèi)保護(hù)電路組成，如輸入過(guò)壓/欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)壓/欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED開(kāi)關(guān)電源電路組成及工作原理2）LED開(kāi)關(guān)電源工作原理50Hz單相交流電或三相交流220V/380V電壓先經(jīng)過(guò)電磁干擾濾波器，然后進(jìn)行整流濾波，產(chǎn)生較高的直流電壓，該直流電壓為DC/DC電源變換器的輸入電壓。LED開(kāi)關(guān)電源的核心部件為DC/DC電源變換器，其通常包含功率開(kāi)關(guān)管、高頻變壓器及PWM比較器等。功率開(kāi)關(guān)管由PWM比較器控制，工作在導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)下，相當(dāng)于一個(gè)能夠高速切換狀態(tài)的開(kāi)關(guān)。功率開(kāi)關(guān)管配合高頻變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈將直流電壓變換成數(shù)千赫茲或數(shù)百千赫茲的高頻方波或準(zhǔn)方波，再由高頻變壓器的次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)產(chǎn)生交流電。

經(jīng)由DC/DC電源變換器轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的高頻交流電經(jīng)輸出整流濾波電路后變?yōu)橹绷麟?。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

圖3-2所示為L(zhǎng)ED開(kāi)關(guān)電源中的誤差放大器連接圖，信號(hào)反饋電路產(chǎn)生的反饋電壓接誤差放大器的反相輸入端，基準(zhǔn)電壓接同相輸入端，當(dāng)反饋電壓因某種原因偏高時(shí)，誤差放大器的輸出電壓會(huì)降低，繼而減少PWM比較器輸出信號(hào)的占空比，從而使功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，最終降低輸出電壓，起到穩(wěn)壓作用，反之亦然。圖3-2LED開(kāi)關(guān)電源中的誤差放大器連接圖

那么電路是如何保證輸出的電壓是穩(wěn)定的呢？

將信號(hào)反饋電路產(chǎn)生的反饋電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，得到誤差值。誤差放大器將誤差值放大，產(chǎn)生的誤差電壓改變PWM比較器輸出的脈沖寬度，繼而改變功率開(kāi)關(guān)管在一個(gè)周期內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能2．恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源

恒壓驅(qū)動(dòng)是電源中常見(jiàn)的一種控制方式。所謂恒壓，就是電源輸出的電壓是恒定的，不會(huì)隨負(fù)載的改變而改變。前面介紹的LED開(kāi)關(guān)電源就是一種恒壓式驅(qū)動(dòng)電源，下面以小功率恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源為例進(jìn)行分析。小功率恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源電路如圖3-3所示，其組成框圖如圖3-4所示。AC220V輸入整流濾波電器開(kāi)關(guān)

變壓器輸出整流濾波電器LED負(fù)載DK112PC817電壓反饋圖3-3小功率恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源電路圖3-4小功率恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源電路組成框圖LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

小功率恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源電路的各部分電路的功能如下。

（1）AC220V交流電壓輸入；整流二極管VD1～VD4和電容C1組成輸入整流濾波電路。

（2）電阻R1、R2，電容C2及二極管VD5組成RCD吸收電路。

（3）開(kāi)關(guān)變壓器T1在電路中起能量轉(zhuǎn)換與隔離作用。

（4）快恢復(fù)二極管VD7、電容C5、電阻R3組成輸出整流濾波電路。

（5）電阻R3為泄放電阻（假負(fù)載），在電路斷電后釋放C5兩端的電壓。

（6）PC817、穩(wěn)壓二極管VD6、電阻R4組成反饋電路，將輸出電壓通過(guò)PC817反饋到驅(qū)動(dòng)芯片DK112的FB引腳。

（7）電容C3的作用主要是平滑F(xiàn)B引腳的電壓，使反饋電壓減少突變。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能3．恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源LED的伏安特性曲線(xiàn)通常比較陡，很小的電壓變化就會(huì)引起較大的電流變化。若使用恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源供電，必須要求其有足夠高的精度，并在LED中串聯(lián)電阻限流，否則LED工作將極其不穩(wěn)定，從而降低產(chǎn)品的可靠性、壽命。圖3-5非隔離降壓式恒流LED驅(qū)動(dòng)電源電路因此在LED照明產(chǎn)品中通常使用恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

下面以一款非隔離降壓式恒流LED驅(qū)動(dòng)電源為例進(jìn)行分析，其電路如圖3-5所示。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

非隔離降壓式恒流LED驅(qū)動(dòng)電源的各部分電路的功能如下。

（1）AC220V為交流電壓輸入；整流二極管VD1～VD4組成橋式整流電路。

（2）二極管VD5、VD6、VD7，電容C1、C2組成功率因數(shù)校正（PowerFactorCorrection，PFC）電路，用于提高電路的功率因數(shù)。

（3）電阻R1、R2、R3、R4降壓，為BP2822供電。

（4）電阻R7、電容C4接芯片U1的GND引腳，起退耦作用。

（5）電阻R5、R6為電流采樣，可控制輸出電流大小。

（6）電容C5為輸出濾波電容，電阻R8為泄放電阻，在電路斷電后釋放電容C5兩端的電壓。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施

思考：LED開(kāi)關(guān)電源是如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的？任務(wù)三

LED驅(qū)動(dòng)電源常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及應(yīng)用LED技術(shù)及應(yīng)用

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///LED技術(shù)及應(yīng)用

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隨著LED照明技術(shù)的發(fā)展，LED驅(qū)動(dòng)電源在不斷演進(jìn)，著重于進(jìn)一步提升能效、增加功能及提高功率。在不同應(yīng)用場(chǎng)合，LED驅(qū)動(dòng)電源有不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本任務(wù)著重介紹LED驅(qū)動(dòng)電源常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1．了解LED驅(qū)動(dòng)電源常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的種類(lèi)。2．掌握不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)電源的工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合。任務(wù)內(nèi)容LED驅(qū)動(dòng)電源常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能LED驅(qū)動(dòng)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指功率變換器的電路結(jié)構(gòu)，也就是DC/DC電源變換器的電路結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電源的輸出特性不同。隔離式LED驅(qū)動(dòng)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為正激式和反激式；非隔離式LED驅(qū)動(dòng)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為升壓式、降壓式和降壓/升壓式。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

正激式DC/DC電源變換器簡(jiǎn)稱(chēng)正激式變換器，因其電路中只有一個(gè)功率開(kāi)關(guān)管，故又被稱(chēng)為單端正激式變換器、單管正激式變換器。正激式變換器因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉被廣泛應(yīng)用于中小功率的開(kāi)關(guān)電源中。圖3-6正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-6所示，Ui為直流輸入電壓，T為高頻變壓器，NP為高頻變壓器初級(jí)繞組，NS為高頻變壓器次級(jí)繞組，VD1為輸出整流二極管，VD2為續(xù)流二極管，L為輸出濾波電感，C為輸出濾波電容，Uo為輸出電壓，VT為功率開(kāi)關(guān)管。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

正激式變換器在功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)向負(fù)載傳輸能量。功率開(kāi)關(guān)管由PWM比較器控制進(jìn)行交替地導(dǎo)通和截止。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓Ui加在高頻變壓器初級(jí)繞組NP上，高頻變壓器次級(jí)繞組NS、復(fù)位繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此時(shí)整流二極管VD1導(dǎo)通，續(xù)流二極管VD2截止，高頻變壓器次級(jí)繞組NS產(chǎn)生的電壓為負(fù)載供電，同時(shí)，部分能量存儲(chǔ)在輸出濾波電感L、輸出濾波電容C上。

當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT截止時(shí)，整流二極管VD1截止，續(xù)流二極管VD2導(dǎo)通，存儲(chǔ)在輸出濾波電感L中的電能經(jīng)由續(xù)流二極管VD2構(gòu)成的回路向負(fù)載供電，維持輸出電壓不變。

正激式變換器的功率開(kāi)關(guān)管損耗小、變壓器漏感小、電磁輻射低、波紋系數(shù)大，但抗過(guò)壓能力弱、變壓器的初級(jí)脈沖電流大。LED技術(shù)及應(yīng)用

///31

///知識(shí)與技能2．反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

反激式DC/DC電源變換器簡(jiǎn)稱(chēng)反激式變換器，在功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)向變壓器初級(jí)繞組存儲(chǔ)能量，在功率開(kāi)關(guān)管截止時(shí)由次級(jí)繞組向負(fù)載輸出能量，因此被稱(chēng)為回掃式變換器。與正激式變換器類(lèi)似，反激式變換器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、有輸入/輸出隔離，被廣泛應(yīng)用于小功率的開(kāi)關(guān)電源中。圖3-7反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-7所示，Ui為直流輸入電壓，T為高頻變壓器，NP為高頻變壓器初級(jí)繞組，NS為高頻變壓器次級(jí)繞組，VD1為整流二極管，C為輸出濾波電容，Uo為輸出電壓，VT為功率開(kāi)關(guān)管。LED技術(shù)及應(yīng)用

///32

///知識(shí)與技能2．反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管在PWM比較器的控制下導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓直接加在高頻變壓器初級(jí)繞組兩端，使其有電流通過(guò)，并將能量?jī)?chǔ)存在高頻變壓器初級(jí)繞組中；此時(shí)高頻變壓器次級(jí)繞組輸出電壓的極性是上端為負(fù)、下端為正，整流二極管截止，沒(méi)有電流輸出。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，高頻變壓器初級(jí)繞組電流突然中斷，高頻變壓器次級(jí)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)應(yīng)極性為上端為正、下端為負(fù)，整流二極管導(dǎo)通，從而產(chǎn)生次級(jí)繞組電流，為負(fù)載供電并向輸出濾波電容充電，由于開(kāi)關(guān)的頻率很高，因此輸出電壓（也就是輸出濾波電容兩端的電壓）基本維持恒定。

反激式變換器的功率開(kāi)關(guān)管損耗大、變壓器漏感大，但抗過(guò)壓能力強(qiáng)、變壓器損耗小、效率高。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能3．降壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

降壓式DC/DC電源變換器簡(jiǎn)稱(chēng)降壓式變換器，又稱(chēng)Buck變換器，是LED驅(qū)動(dòng)電源中最簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)的一種變換器。降壓式變換器由于能將較高的直流電壓變換成較低的直流電壓，而且變換過(guò)程中的損耗很小、效率很高，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。圖3-8降壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

降壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-8所示，Ui為直流輸入電壓，VT為功率開(kāi)關(guān)管，VD1為續(xù)流二極管，L為輸出濾波電感（也稱(chēng)儲(chǔ)能電感），C為輸出濾波電容，Uo為輸出直流電壓，LED為外部負(fù)載。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

3．降壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

功率開(kāi)關(guān)管在PWM比較器的控制下，交替地導(dǎo)通與截止，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，續(xù)流二極管VD1截止，輸入電壓Ui與輸出濾波電感L接通，輸入電壓與輸出電壓的差值（Ui-Uo）加在電感上，通過(guò)電感的電流線(xiàn)性增加，經(jīng)過(guò)輸出濾波電感之后為外部負(fù)載LED供電，同時(shí)部分電能儲(chǔ)存在輸出濾波電感L和輸出濾波電容C上。

當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT關(guān)斷時(shí)，輸出濾波電感L與Ui斷開(kāi)。由于電感電流不能發(fā)生突變，因此在輸出濾波電感L上產(chǎn)生左負(fù)、右正的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以維持通過(guò)電感的電流不變。此時(shí)，續(xù)流二極管VD1導(dǎo)通，感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)由續(xù)流二極管VD1構(gòu)成的回路繼續(xù)向外部負(fù)載LED供電，維持輸出電壓不變。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

升壓式DC/DC電源變換器簡(jiǎn)稱(chēng)升壓式變換器，又稱(chēng)Boost變換器，也是LED驅(qū)動(dòng)電源經(jīng)常使用的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。升壓式變換器能將較低的直流電壓變換成較高的直流電壓，如將1.5V或3.7V的直流電壓變換成5V或12V的直流電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備工作。圖3-9升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-9所示，Ui為直流輸入電壓，VT為功率開(kāi)關(guān)管，VD1為續(xù)流二極管，L為輸出濾波電感，C為輸出濾波電容，Uo為輸出直流電壓，LED為外部負(fù)載。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT在PWM比較器的控制下導(dǎo)通時(shí)，輸入直流電壓Ui直接加到輸出濾波電感L的兩端，續(xù)流二極管VD1截止，通過(guò)輸出濾波電感的電流線(xiàn)性增大，同時(shí)，輸出濾波電容C向負(fù)載LED放電。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT在PWM比較器的控制下截止時(shí)，由于電感電流不能突變，因此輸出濾波電感L上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以維持通過(guò)電感的電流不變，電流經(jīng)過(guò)續(xù)流二極管VD1為外部負(fù)載LED供電，同時(shí)對(duì)濾波電容C進(jìn)行充電。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能5．降壓/升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

降壓/升壓式DC/DC電源變換器簡(jiǎn)稱(chēng)降壓/升壓式變換器，又稱(chēng)Buck-Boost變換器，其輸出電壓可以比輸入電壓高，也可以比輸入電壓低。這種變換器由于輸出電壓與輸入電壓的極性相反，因此也稱(chēng)為極性反轉(zhuǎn)變換器。圖3-10降壓/升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

降壓/升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3-10所示，Ui為直流輸入電壓，VT為功率開(kāi)關(guān)管，VD1為續(xù)流二極管，L為輸出濾波電感，C為輸出濾波電容，Uo為直流輸出電壓，LED為外部負(fù)載。LED技術(shù)及應(yīng)用

///38

///知識(shí)與技能5．降壓/升壓式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓Ui直接加到輸出濾波電感L的兩端，續(xù)流二極管VD1截止，通過(guò)輸出濾波電感L的電流線(xiàn)性增大，輸出濾波電感L儲(chǔ)存的能量增加；同時(shí)，輸出濾波電容C向外部負(fù)載LED放電，輸出濾波電容C的接法為上負(fù)、下正，放電時(shí)輸出濾波電容C下端輸出正電壓。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管VT截止時(shí)，由于電感電流不能突變，因此輸出濾波電感L上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以維持通過(guò)電感的電流不變，電流從輸出濾波電感L下端流出為外部負(fù)載LED供電，并通過(guò)續(xù)流二極管VD1回到輸出濾波電感L，同時(shí)對(duì)輸出濾波電容C進(jìn)行充電。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///

思考：

請(qǐng)簡(jiǎn)述LED驅(qū)動(dòng)電源的五種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別有什么特點(diǎn)？知識(shí)與技能任務(wù)四LED連接方式與LED驅(qū)動(dòng)電源的選配LED技術(shù)及應(yīng)用

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///LED技術(shù)及應(yīng)用

///41

///LED是敏感的半導(dǎo)體器件，具有負(fù)溫度特性。在應(yīng)用過(guò)程中，需要考慮LED作為負(fù)載應(yīng)當(dāng)采用何種方式進(jìn)行連接，以及如何選配合適的LED驅(qū)動(dòng)電源，以保證LED正常工作。本任務(wù)著重介紹LED三種連接方式的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，以及如何選配LED驅(qū)動(dòng)電源。LED技術(shù)及應(yīng)用

///42

///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)任務(wù)內(nèi)容1．了解LED三種連接方式的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2．掌握LED驅(qū)動(dòng)電源的選配方法。技能目標(biāo)能根據(jù)LED選配LED驅(qū)動(dòng)電源。1．LED連接方式的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2．LED驅(qū)動(dòng)電源的選配。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED的連接方式

在實(shí)際應(yīng)用中，LED的連接形式受多方面影響，如應(yīng)用要求、電源的輸入電壓、效率、產(chǎn)品的尺寸及布局等。1）串聯(lián)連接

（1）簡(jiǎn)單串聯(lián)連接。圖3-11LED串聯(lián)連接方式

圖3-11所示為L(zhǎng)ED串聯(lián)連接方式，即將LED逐個(gè)順次首尾相連接。連接的LED越多，要求LED驅(qū)動(dòng)電源輸出的電壓越高。因?yàn)樵诓捎煤?jiǎn)單串聯(lián)連接的方式時(shí)，流過(guò)每個(gè)LED的電流大小是相同的，所以每個(gè)LED的亮度一樣。當(dāng)LED的一致性差別比較大時(shí)，分配到不同LED兩端的電壓會(huì)不同。

在串聯(lián)電路中，若某個(gè)LED損壞出現(xiàn)開(kāi)路，則會(huì)導(dǎo)致全部LED不亮。當(dāng)某個(gè)LED出現(xiàn)短路時(shí)，若使用的是恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源，則會(huì)導(dǎo)致其他LED兩端電壓升高，電源輸出電流增大，其他LED容易被損壞；若使用的是恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，則其他LED仍正常工作，不受影響。LED技術(shù)及應(yīng)用

///44

///知識(shí)與技能1．LED的連接方式

1）串聯(lián)連接

（2）帶并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的串聯(lián)。

在簡(jiǎn)單串聯(lián)連接方式中，其中一個(gè)LED損壞出現(xiàn)開(kāi)路，會(huì)導(dǎo)致所有LED不亮，影響使用。帶并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的LED串聯(lián)連接方式如圖3-12所示。為提高可靠性，在每個(gè)LED上并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓高于LED的工作電壓。在LED正常工作時(shí)，穩(wěn)壓二極管不導(dǎo)通，電流只從LED流過(guò)；當(dāng)某個(gè)LED故障出現(xiàn)開(kāi)路時(shí)，其兩端并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管擊穿導(dǎo)通，串聯(lián)線(xiàn)路中的其他LED仍有電流通過(guò)，可正常工作。圖3-12帶并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的LED串聯(lián)連接方式LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED的連接方式2）并聯(lián)連接

（1）簡(jiǎn)單并聯(lián)連接。LED并聯(lián)連接方式如圖3-13所示，各LED的正極與正極相連，同時(shí)負(fù)極與負(fù)極相連。在工作時(shí)，以并聯(lián)連接方式相連的LED承受的電壓是一樣的。當(dāng)LED的一致性較差時(shí)，流過(guò)每個(gè)LED的圖3-13LED并聯(lián)連接方式電流是不相等的，電流分配不均可能會(huì)縮短流經(jīng)電流過(guò)大的LED的壽命。這種連接方式的驅(qū)動(dòng)電源輸出電壓低，輸出電流大小根據(jù)并聯(lián)的LED數(shù)量不同而不同。

在并聯(lián)電路中，當(dāng)某個(gè)LED損壞出現(xiàn)開(kāi)路時(shí)，若使用的是恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電源輸出電流會(huì)減少，不影響其他LED正常工作；若使用的是恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電源輸出電流保持不變，導(dǎo)致分配給其他LED的電流增大，容易損壞LED。若某個(gè)LED出現(xiàn)短路，則驅(qū)動(dòng)電源輸出的所有電流都將加在這個(gè)LED上，該LED因此被損壞，形成開(kāi)路。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

1．LED的連接方式2）并聯(lián)連接

（2）獨(dú)立匹配的并聯(lián)連接。

獨(dú)立匹配的LED并聯(lián)連接方式如圖3-14所示。采用這種連接方式的LED的電流可獨(dú)自調(diào)節(jié)，保證流過(guò)每個(gè)LED的電流都在其要求范圍內(nèi)，具有良好的驅(qū)動(dòng)效果。當(dāng)單個(gè)LED發(fā)生故障時(shí)，故障LED不會(huì)影響其他LED的正常工作，同時(shí)能匹配具有較大差異的LED。但采用這種連接方式的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格高，不適用于應(yīng)用的LED數(shù)量較多的電路。圖3-14獨(dú)立匹配的LED并聯(lián)連接方式LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED的連接方式3）混聯(lián)連接

當(dāng)應(yīng)用的LED數(shù)量較多時(shí)，簡(jiǎn)單串聯(lián)連接方式或者簡(jiǎn)單并聯(lián)連接方式都不適用，前者要求驅(qū)動(dòng)電源輸出很高的電壓，后者要求驅(qū)動(dòng)電源輸出很大的電流，這為其設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)困難，并且還涉及驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)問(wèn)題和總體的效率問(wèn)題。因此在大多數(shù)LED產(chǎn)品中，特別是在LED照明燈具中，LED常采用混聯(lián)連接方式。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

1．LED的連接方式3）混聯(lián)連接

（1）先串后并連接。LED先串后并連接方式如圖3-15所示，先將LED分組串聯(lián)，每組LED的數(shù)量一致，再將各組串聯(lián)的LED并聯(lián)。采用先串后并連接方式的LED保證了與驅(qū)動(dòng)電源的匹配，比簡(jiǎn)單串聯(lián)連接方式具有更高的可靠性。整個(gè)電路具有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、連接方便、效率較高等特點(diǎn)，適用于LED數(shù)量多的應(yīng)用場(chǎng)合。圖3-15所示為3串4并LED。圖3-15LED先串后并連接方式LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能

當(dāng)某一組LED中有LED故障出現(xiàn)短路時(shí)，相當(dāng)于該組連接的LED的數(shù)量減少，無(wú)論使用哪種驅(qū)動(dòng)電源，通過(guò)該組LED的電流都將增大，對(duì)應(yīng)LED容易損壞，最終表現(xiàn)為開(kāi)路。當(dāng)有一組LED開(kāi)路后，若使用的是恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源，則其他組LED正常工作，通過(guò)的電流不變，不受影響；若使用的是恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，則原本通過(guò)有故障LED組的電流會(huì)分配到其他LED組。通過(guò)其他組LED的電流增大，在分配的電流比較大時(shí)其他組LED會(huì)被影響。當(dāng)并聯(lián)的LED組比較多時(shí)，分配的電流不大，不會(huì)對(duì)其他組LED造成大的影響。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能1．LED的連接方式3）混聯(lián)連接

（2）先并后串連接。LED先并后串連接方式如圖3-16所示，先將LED分組并聯(lián)，每組LED的數(shù)量一樣；然后將并聯(lián)成組的LED串聯(lián)。圖3-16所示為4并3串LED。圖3-16LED先并后串連接方式LED技術(shù)及應(yīng)用

///51

///知識(shí)與技能

當(dāng)某個(gè)LED故障出現(xiàn)短路時(shí)，與該LED并聯(lián)的LED組會(huì)全部不亮。當(dāng)使用恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，因輸出電流不變，不會(huì)對(duì)其他組LED造成影響，電源輸出電壓降低。值得注意的是，電源輸出電流會(huì)流過(guò)短路的LED，若電流過(guò)大，則該LED可能被燒斷，形成斷路。當(dāng)使用恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，分配到每組LED的電壓會(huì)增大，流經(jīng)每組LED的電流也會(huì)增大，其余LED極可能損壞。

若某個(gè)LED斷路，無(wú)論使用的是恒壓式LED驅(qū)動(dòng)電源還是恒流源，該組每個(gè)LED分配到的電流都會(huì)增大，該組LED容易被損壞。LED技術(shù)及應(yīng)用

///52

///知識(shí)與技能2．LED驅(qū)動(dòng)電源的選配LED本身的負(fù)載特性大大影響了電源驅(qū)動(dòng)它的可靠性。在一定的區(qū)間內(nèi)，LED兩端的電壓升高，通過(guò)該LED的電流呈指數(shù)式增長(zhǎng)。也就是說(shuō)，當(dāng)加在LED兩端的電壓稍微有波動(dòng)時(shí)，其兩端的電流就會(huì)劇烈變動(dòng)，因此優(yōu)先考慮使用恒流式驅(qū)動(dòng)電源作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電源。若選配的LED驅(qū)動(dòng)電源輸出不穩(wěn)定，如容易受電網(wǎng)干擾，或者輸出的電壓、電流與LED不匹配，則會(huì)導(dǎo)致LED損壞。LED技術(shù)及應(yīng)用

///53

///知識(shí)與技能LED驅(qū)動(dòng)電源的選配步驟如下。

第一步是明確燈珠的參數(shù)：主要參數(shù)有工作電流、工作電壓?？梢酝ㄟ^(guò)查閱相關(guān)資料、文檔獲取相關(guān)參數(shù)。

第二步是了解LED燈珠的連接方式：若是照明燈具，則一般在燈盤(pán)上會(huì)標(biāo)明XBXC或XCXB，其中，X是數(shù)字，B代表并聯(lián)的數(shù)量，C代表串聯(lián)的數(shù)量，如3B4C指的是3并4串。若燈盤(pán)沒(méi)有標(biāo)注信息，則可以通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。先使用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管擋測(cè)量LED燈珠兩端，若有多顆LED燈珠被點(diǎn)亮，則是先并聯(lián)，有幾顆LED燈珠被點(diǎn)亮就表明有幾顆LED燈珠是并聯(lián)的，之后測(cè)量有幾組；若測(cè)得的LED燈珠只有一顆被點(diǎn)亮，則是先串聯(lián)，再使用蜂鳴擋測(cè)量LED燈珠的連接情況。

第三步是計(jì)算LED所需電壓、電流：例如，使用的LED燈珠的工作電流為20mA，工作電壓為3.0V，連接形式為3并4串，可算得總電流為20mA×3=60mA，電壓為3.0V×4=12V。

第四步是選配LED驅(qū)動(dòng)電源：對(duì)于LED已經(jīng)明確的情況，一般都選用恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源。這里選擇輸出電流為60mA，允許一定范圍的偏差，電壓范圍包含12V的恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源。LED技術(shù)及應(yīng)用

///54

///任務(wù)實(shí)施LED吸頂燈是常見(jiàn)的家用燈具，熟悉檢測(cè)燈具是工程師必備的技能。下面以L(fǎng)ED吸頂燈的驅(qū)動(dòng)電源選配為例進(jìn)行說(shuō)明。1．實(shí)訓(xùn)器材（見(jiàn)表3-1）表3-1LED驅(qū)動(dòng)電源選配材料名

稱(chēng)型

號(hào)LED吸頂燈燈盤(pán)直徑130mm，24W名

稱(chēng)型

號(hào)LED驅(qū)動(dòng)電源INPUT：AC175～260V50/60HzOUTPUT：DC42～125V300(1±5%)mALED驅(qū)動(dòng)電源INPUT：AC95～265V50/60HzOUTPUT：DC42～125V240(1±10%)mALED驅(qū)動(dòng)電源INPUT：AC95～265V50/60HzOUTPUT：DC12～26V300(1±5%)mALED技術(shù)及應(yīng)用

///55

///任務(wù)實(shí)施2．實(shí)訓(xùn)安全與要求

（1）實(shí)訓(xùn)設(shè)備若需上電，則插在隔離變壓器輸出端；測(cè)量設(shè)備若需上電，則插在市電輸出端。

（2）實(shí)訓(xùn)設(shè)備上電前，須做好檢查，確保設(shè)備連線(xiàn)正確。

（3）嚴(yán)格按照實(shí)訓(xùn)室操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行。

（4）完成任務(wù)后，切斷電源并清理工作區(qū)域，待指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后方可離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。LED技術(shù)及應(yīng)用

///56

///3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（1）燈珠參數(shù)。

燈盤(pán)使用的LED燈珠參數(shù)如表3-2所示。表3-2燈盤(pán)使用的LED燈珠參數(shù)LED燈珠型號(hào)2835電

壓3.0～3.3V電

流60mA功

率0.2W色

溫6000～6500K尺

寸2.8mm×3.5mm任務(wù)實(shí)施LED技術(shù)及應(yīng)用

///57

///3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（2）燈盤(pán)LED的連接方式。

圖3-17所示為L(zhǎng)ED吸頂燈燈盤(pán)實(shí)物圖。燈盤(pán)絲印信息為2835-5B24C，表示LED燈珠的型號(hào)為2835，使用的連接方式為5并24串。也可以通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量，來(lái)確定LED的連接方式。任務(wù)實(shí)施圖3-17LED吸頂燈燈盤(pán)實(shí)物圖LED技術(shù)及應(yīng)用

///58

///3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（3）相關(guān)參數(shù)計(jì)算。在先并后串的LED中，工作電流為單個(gè)LED工作電流每組并聯(lián)的LED數(shù)量；工作電壓為單個(gè)LED的電壓串聯(lián)的LED組數(shù)。因此，LED燈盤(pán)工作電流為60mA×5=300mA；LED燈盤(pán)工作電壓為單個(gè)LED工作電壓×24（串），范圍為72～79.2V。任務(wù)實(shí)施LED技術(shù)及應(yīng)用

///59

///任務(wù)實(shí)施

3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（4）LED驅(qū)動(dòng)電源選配。

由于LED的特性，在選用LED驅(qū)動(dòng)電源時(shí)要優(yōu)先考慮恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源。LED驅(qū)動(dòng)電源實(shí)物圖如圖3-18所示，圖中顯示了LED驅(qū)動(dòng)電源輸入和輸出的電參數(shù)信息，“INPUT：AC95-265V50/60Hz”是指驅(qū)動(dòng)電源輸入頻率為50Hz或60Hz，電壓為95～265V的交流電；“OUTPUT：DC12-26V300mA±5%”是指驅(qū)動(dòng)電源輸出300mA的直流電，誤差范圍為±5%，負(fù)載的工作電壓范圍為12～26V，該驅(qū)動(dòng)電源為恒流輸出。圖3-18LED驅(qū)動(dòng)電源實(shí)物圖LED技術(shù)及應(yīng)用

///60

///任務(wù)實(shí)施

3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（4）LED驅(qū)動(dòng)電源選配。

根據(jù)燈盤(pán)的工作電流和工作電壓信息，選擇匹配的LED驅(qū)動(dòng)電源，這里選擇的LED驅(qū)動(dòng)電源型號(hào)為INPUT：AC175～260V50/60Hz，OUTPUT：DC42～125V300(1±5%)mA，滿(mǎn)足300mA的輸出電流，72～79.2V的輸出電壓。LED技術(shù)及應(yīng)用

///61

///任務(wù)實(shí)施

思考：

為什么LED燈具一般選用恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源來(lái)供電？LED技術(shù)及應(yīng)用

///62

///任務(wù)五阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)LED技術(shù)及應(yīng)用

///63

///

阻容降壓驅(qū)動(dòng)器具有體積小、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適用于小功率、小電流、可靠性要求不是特別高的負(fù)載，特別是小功率LED產(chǎn)品、小家電、溫控器等。LED技術(shù)及應(yīng)用

///64

///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1．理解阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的工作原理。2．掌握阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路構(gòu)成。3．掌握阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)。任務(wù)內(nèi)容阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的工作原理、電路構(gòu)成及電路設(shè)計(jì)。LED技術(shù)及應(yīng)用

///65

///知識(shí)與技能1．阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的工作原理阻容降壓電路是一種利用電容在一定頻率的交流信號(hào)下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流的電路。電容在電路上起限制電流和動(dòng)態(tài)分配電容和負(fù)載兩端的電壓的作用。圖3-19阻容降壓電路圖

阻容降壓電路由降壓電容C1與負(fù)載電阻R1組成，如圖3-19所示。電容具備通交流、隔直流，通高頻、阻低頻的特性。電容連接在交流電路中，會(huì)產(chǎn)生容抗。在阻容降壓電路中電容和負(fù)載電阻串聯(lián)分壓，分配到負(fù)載電阻的電壓減少，從而實(shí)現(xiàn)降壓。

交流電通過(guò)電容，雖然有容抗但沒(méi)有能量消耗，只存在電能交換，這也是阻容降壓電路被廣泛應(yīng)用的原因之一。LED技術(shù)及應(yīng)用

///66

///知識(shí)與技能2．阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路1）簡(jiǎn)單阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

圖3-20所示為簡(jiǎn)單阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路由并聯(lián)的電阻R1、電容C1、反向并聯(lián)的LED1和LED2及電阻R2構(gòu)成，在利用電容降壓的同時(shí)，利用LED的單向?qū)щ娦裕磳?dǎo)通發(fā)光工作，替代整流二極管起到整流作用，被廣泛應(yīng)用于小夜燈、指示燈等場(chǎng)合。圖3-20簡(jiǎn)單阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路LED技術(shù)及應(yīng)用

///67

///知識(shí)與技能2．阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路2）帶橋式整流濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

圖3-21所示為帶橋式整流濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路包含降壓模塊、整流模塊、濾波模塊。圖3-21帶橋式整流濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

電容C1和電阻R1組成降壓模塊，電容C1的作用是降壓和限流。

電阻R1為泄放電阻，作用是在斷電后為電容C1提供放電回路，防止電源插頭在拔出后接觸到人體產(chǎn)生傷害，同時(shí)防止在快速插拔電源插頭或插頭接觸不良時(shí)電容C1上的殘余電壓和電網(wǎng)電壓疊加對(duì)后續(xù)器件形成高壓沖擊。LED技術(shù)及應(yīng)用

///68

///知識(shí)與技能

2．阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路2）帶橋式整流濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路VD1～VD4為整流二極管，也可以使用整流堆，起整流作用，將交流電轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)直流電。C2、C3為濾波電容，作用是將整流后的脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換成平滑的直流電。RV為壓敏電阻，當(dāng)輸入電源出現(xiàn)瞬間的脈沖高壓時(shí)能夠?qū)Φ匦狗?，避免?fù)載因瞬間高壓被損壞。R2為限流電阻，作用是避免電路輸出電壓波動(dòng)對(duì)LED產(chǎn)生較大影響。LED技術(shù)及應(yīng)用

///69

///知識(shí)與技能2．阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路3）帶橋式SCR保護(hù)的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

圖3-22所示為帶橋式SCR保護(hù)的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路在圖3-21所示的電路的基礎(chǔ)上增加了由電阻R3、SCR（SiliconControlledRectifier，可控硅整流器）組成的保護(hù)電路，當(dāng)流過(guò)LED的電流大于設(shè)定值時(shí)，SCR導(dǎo)通，對(duì)電路進(jìn)行分流，使LED在穩(wěn)定的電流下工作。與如圖3-21所示的電路相比，圖3-22所示的電路更穩(wěn)定、可靠，適合于要求較高的工作場(chǎng)合。圖3-22帶橋式SCR保護(hù)的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路LED技術(shù)及應(yīng)用

///70

///知識(shí)與技能2．阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路4）帶橋式整流復(fù)合濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路

圖3-23所示為帶橋式整流復(fù)合濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路在圖3-21所示電路的基礎(chǔ)上增加了電源輸入初級(jí)濾波電路，以濾除輸入的瞬間高壓，構(gòu)成雙重濾波保護(hù)。圖3-23帶橋式整流復(fù)合濾波的阻容降壓LED驅(qū)動(dòng)電路LED技術(shù)及應(yīng)用

///71

///知識(shí)與技能3．阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)

阻容降壓電路只適用于驅(qū)動(dòng)非容性或感性的固定負(fù)載，也就是說(shuō)當(dāng)負(fù)載是動(dòng)態(tài)變化，或者是容性/感性負(fù)載時(shí)，不適合使用阻容降壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。同樣，阻容降壓驅(qū)動(dòng)器不能用于驅(qū)動(dòng)大功率的負(fù)載。

以帶橋式整流復(fù)合濾波的阻容降壓電路設(shè)計(jì)為例進(jìn)行介紹。1）選擇降壓電容降壓電容工作在交流電壓下，需要采用無(wú)極性電容，絕對(duì)不能使用電解電容，當(dāng)輸入電源為220V、50Hz的市電時(shí)其耐壓值需要超過(guò)400V，可以選擇滌綸電容或紙介電容。

電容的電容值是根據(jù)負(fù)載的電流大小和輸入交流電的工作電壓、頻率確定的，不是依據(jù)負(fù)載的電壓和功率確定的。電容容抗的計(jì)算公式為L(zhǎng)ED技術(shù)及應(yīng)用

///72

///知識(shí)與技能3．阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)1）選擇降壓電容式中，XC為電容的容抗；f為輸入交流電源的頻率；C為電容的電容值。通過(guò)電容的電流可近似為式中，U為輸入電源電壓。

在220V、50Hz的交流電路中，當(dāng)負(fù)載電壓遠(yuǎn)小于220V時(shí)，電流和電容的關(guān)系為式中，電流的單位為mA；電容的單位為μF。I=I=69CLED技術(shù)及應(yīng)用

///73

///知識(shí)與技能3．阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)2）選擇泄放電阻

在選取泄放電阻的阻值時(shí)要考慮降壓電容的大小，電容容量越大，殘存的電荷越多，選擇的泄放電阻的阻值越小。泄放電阻選型參考表如表3-3所示。降壓電容C1/μF0.470.6811.52泄放電阻R1/Ω1M750k510k360k200k～300k表3-3泄放電阻選型參考表3）選擇其他元件

整流二極管可選用1N4007；濾波電容可選用10μF以上的鉭、鋁電解電容，耐壓值大于1.2倍的負(fù)載電壓即可；保護(hù)環(huán)節(jié)元器件除壓敏電阻外，還可以選用穩(wěn)壓二極管。LED技術(shù)及應(yīng)用

///74

///

思考：

在阻容降壓電路中降壓電容為什么需要并聯(lián)一個(gè)電阻？知識(shí)與技能LED技術(shù)及應(yīng)用

///75

///考核任務(wù)考核內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分值自我評(píng)分分值×50%教師評(píng)分分值×50%專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能任務(wù)計(jì)劃階段實(shí)訓(xùn)任務(wù)要求10

任務(wù)執(zhí)行階段LED驅(qū)動(dòng)電源的種類(lèi)10

LED驅(qū)動(dòng)電源結(jié)構(gòu)、工作原理10

LED連接方式10

阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理10

任務(wù)完成階段LED驅(qū)動(dòng)電源的選配25

職業(yè)素養(yǎng)規(guī)范操作（安全、文明）10

學(xué)習(xí)態(tài)度5

合作精神及組織協(xié)調(diào)能力5

交流總結(jié)5

合計(jì)100

學(xué)生心得體會(huì)與收獲：

教師總體評(píng)價(jià)與建議：

教師簽名：

日期：LED技術(shù)及應(yīng)用

///76

///思考與習(xí)題1．填空題（1）LED驅(qū)動(dòng)電源根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式可以分為

和

。（2）輸入電源通過(guò)升降壓后直接加在LED上的驅(qū)動(dòng)電源為

驅(qū)動(dòng)電源。（3）LED驅(qū)動(dòng)電源常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、

、

和

。（4）LED的連接方式包括串聯(lián)、并聯(lián)及

。2．簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述阻容降壓驅(qū)動(dòng)器的工作原理。LED技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目四LED照明燈具裝配LED照明技術(shù)是人類(lèi)照明史上的第二次革命。LED照明燈具的光效是節(jié)能燈的5倍，是白熾燈的20倍。目前，我國(guó)LED照明核心器件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，使用率約為50%。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)LED照明技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)的飛躍。如今我國(guó)已成為全球最大的LED照明產(chǎn)品的制造、消費(fèi)和出口國(guó)。

與傳統(tǒng)燈具相比，LED照明燈具具有壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，將在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中發(fā)揮重要作用。LED室內(nèi)照明燈具包括LED球泡燈、LED面板燈、LED日光燈、LED吸頂燈、LED筒燈、LED射燈、LED燈帶等，結(jié)構(gòu)種類(lèi)繁多，不僅節(jié)能環(huán)保，還可以美化室內(nèi)環(huán)境，創(chuàng)造舒適優(yōu)美的燈光效果。任務(wù)一LED球泡燈的裝配任務(wù)二LED面板燈的裝配任務(wù)三LED日光燈的裝配任務(wù)四LED吸頂燈的裝配任務(wù)五LED可調(diào)光筒燈的安裝考核思考與習(xí)題LED照明燈具裝配LED技術(shù)及應(yīng)用

///79

///項(xiàng)目目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)常見(jiàn)LED照明燈具的結(jié)構(gòu)和種類(lèi)。2．理解常見(jiàn)LED照明燈具的組成原理。3．掌握常見(jiàn)LED照明燈具的裝配方法。思政目標(biāo)1．引導(dǎo)學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，逐步養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣。2．培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生深刻領(lǐng)悟綠色低碳的意義。3．弘揚(yáng)社會(huì)主義新時(shí)代的工匠精神，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)民族品牌的信心。任務(wù)一LED球泡燈的裝配LED技術(shù)及應(yīng)用

///80

///LED技術(shù)及應(yīng)用

///81

///

LED球泡燈采用的是燈泡外形，內(nèi)部光源使用的是LED燈珠。LED球泡燈由于具備所有LED燈具的優(yōu)點(diǎn)，即節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)、無(wú)頻閃，因此在民用市場(chǎng)中被廣泛應(yīng)用。LED技術(shù)及應(yīng)用

///82

///任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1．掌握LED球泡燈的組成。2．了解LED球泡燈的種類(lèi)與優(yōu)點(diǎn)。3．掌握LED球泡燈的裝配方法。技能目標(biāo)

能裝配LED球泡燈。任務(wù)內(nèi)容1．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)和各組成部件的作用。2．裝配LED球泡燈。LED技術(shù)及應(yīng)用

///83

///知識(shí)與技能LED球泡燈是替代傳統(tǒng)白熾燈的新型節(jié)能燈具。傳統(tǒng)白熾燈能耗高、壽命短，在全球資源緊張的大環(huán)境下，已逐漸被禁止生產(chǎn)，其替代產(chǎn)品是電子節(jié)能燈。電子節(jié)能燈雖然具有節(jié)能的特點(diǎn)，但在制造過(guò)程中使用了諸多污染環(huán)境的重金屬元素，有悖于環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)。隨著LED技術(shù)的高速發(fā)展，LED逐漸成為新型綠色照明燈具的不二之選。LED在發(fā)光原理、節(jié)能環(huán)保層面遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品。LED技術(shù)及應(yīng)用

///84

///知識(shí)與技能1．LED球泡燈介紹

白熾燈及電子節(jié)能燈在人們的日常使用中占據(jù)非常高的比例，同時(shí)市民使用最多的是球形燈泡。因此，為了減少浪費(fèi)，LED照明燈具制造廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)了符合現(xiàn)有接口和人們使用習(xí)慣的LED球泡燈，人們?cè)诓恍枰鼡Q傳統(tǒng)燈具基座和線(xiàn)路的情況下就可使用新一代的LED照明產(chǎn)品。

為了符合人們的使用習(xí)慣，LED球泡燈不僅采用了現(xiàn)有的接口方式，即螺口、插口方式，還模仿了白熾燈的外形?；贚ED的單向性發(fā)光原理，設(shè)計(jì)人員在燈具結(jié)構(gòu)上做了更改，使得LED球泡燈的配光曲線(xiàn)基本與白熾燈的點(diǎn)光源性趨同。

基于LED的發(fā)光特性，只有LED球泡燈的光源、驅(qū)動(dòng)電路、散熱裝置等結(jié)構(gòu)共同配合才能實(shí)現(xiàn)低能耗、長(zhǎng)壽命、高光效且環(huán)保的目的。LED技術(shù)及應(yīng)用

///85

///知識(shí)與技能2．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)

（1）常見(jiàn)LED球泡燈的外形。LED球泡燈的外形有很多樣式。常見(jiàn)的幾種LED球泡燈的外形如圖4-1所示。圖4-1常見(jiàn)的幾種LED球泡燈的外形LED技術(shù)及應(yīng)用

///86

///知識(shí)與技能2．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)

（2）LED球泡燈的組成。LED球泡燈的組成如圖4-2所示。LED球泡燈主要由驅(qū)動(dòng)電源、反光罩、鋁基板及LED燈珠、散熱裝置、燈頭等部件組成。驅(qū)動(dòng)電源燈頭散熱裝置鋁基板及LED燈珠固定螺絲反光罩圖4-2LED球泡燈的組成LED技術(shù)及應(yīng)用

///87

///知識(shí)與技能

2．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)

（2）LED球泡燈的組成。

①驅(qū)動(dòng)電源。

目前大多數(shù)LED驅(qū)動(dòng)電源為內(nèi)置電源。LED驅(qū)動(dòng)電源采用的是完全隔離式設(shè)計(jì)，具有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)等功能，安全可靠。

②反光罩。

反光罩是采用具有高透光率的PC材料制成的，透光率超過(guò)95%，照度均勻性良好，對(duì)眼睛無(wú)刺激性。反光罩主要起均勻光照亮度的作用。

③鋁基板及LED燈珠。LED燈珠主要起照明的作用，一般由多顆大功率型LED組成。通常利用PCB對(duì)LED進(jìn)行電氣連接。LED球泡燈的PCB大多是由鋁基板制作而成的。LED技術(shù)及應(yīng)用

///88

///知識(shí)與技能

2．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)

（2）LED球泡燈的組成。

④散熱裝置。LED的散熱裝置非常重要，能夠防止光效下降、壽命縮短。大多數(shù)LED制造商采用的是鋁合金鑄件制造的散熱裝置，如圖4-3所示。散熱裝置的加工工藝通常為有機(jī)加工及模具成型等方式。散熱裝置通過(guò)鏤空導(dǎo)熱設(shè)計(jì)，加大了導(dǎo)熱面與空氣的接觸面積，LED燈珠與鋁基板的接觸面采用散熱膏粘接，實(shí)現(xiàn)了良好的散熱和導(dǎo)熱性能。圖4-3散熱裝置LED技術(shù)及應(yīng)用

///89

///知識(shí)與技能

2．LED球泡燈的結(jié)構(gòu)

（2）LED球泡燈的組成。

④散熱裝置。

有的LED照明燈具的溝道深度從下到上逐漸遞增，有的則上下基本等深。散熱裝置的表面積越大，散熱性能越好。在外形尺寸有限的情況下，加大溝道深度是增加散熱表面積的方法之一，但隨著溝道深度的增加，電源電路底板、樹(shù)脂殼等部位的內(nèi)部安裝空間會(huì)逐漸減小。

⑤燈頭。大多數(shù)廠(chǎng)家生產(chǎn)的LED球泡燈的燈頭接口可以靈活更換為E27、E26、E14等不同規(guī)格的燈頭，安裝簡(jiǎn)便。LED技術(shù)及應(yīng)用

///90

///知識(shí)與技能3．LED球泡燈的種類(lèi)

（1）根據(jù)功率分類(lèi)。

根據(jù)功率，可將LED球泡燈分為3W、5W、7W、9W、12W、15W、18W等。

（2）根據(jù)發(fā)光亮度分類(lèi)。

根據(jù)發(fā)光亮度，可將LED球泡燈分為正白、暖白兩種亮度。正白LED亮度高，暖白LED亮度低。

（3）根據(jù)發(fā)光顏色分類(lèi)。

根據(jù)發(fā)光顏色，可將LED球泡燈分為白光LED、紅光LED、藍(lán)光LED、綠光LED、黃光LED等。

（4）根據(jù)外形分類(lèi)。

根據(jù)外形，可將LED球泡燈分為蘑菇形、香蕉形、蠟燭形等。

（5）根據(jù)接口分類(lèi)。

根據(jù)接口，可將LED球泡燈分為E27、E14等規(guī)格。LED技術(shù)及應(yīng)用

///91

///知識(shí)與技能4．LED球泡燈的優(yōu)點(diǎn)

隨著節(jié)能環(huán)保理念逐漸深入人心，LED球泡燈得到廣泛青睞，被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)和居民生活。LED球泡燈的主要優(yōu)點(diǎn)如下。

（1）節(jié)能環(huán)保。

隨著LED照明技術(shù)的高速發(fā)展，LED球泡燈的節(jié)能效果越來(lái)越好。白光LED球泡燈的能耗為白熾燈的1/10，為電子節(jié)能燈的1/4。同時(shí)，LED球泡燈不含汞等有害物質(zhì)，可回收利用，節(jié)能環(huán)保。

（2）電氣隔離。LED驅(qū)動(dòng)電源由電壓較高的交流市電網(wǎng)供電，但是LED工作在較低的安全電壓下，因此需要在二者間做電氣隔離，以符合安全規(guī)范，避免觸電事故的發(fā)生。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．LED球泡燈的優(yōu)點(diǎn)

（3）壽命長(zhǎng)。LED球泡燈的壽命長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)小時(shí)，是節(jié)能燈的5～10倍。LED球泡燈采用的是高度可靠的先進(jìn)封裝工藝——共晶焊，能充分保障LED球泡燈的超長(zhǎng)壽命，對(duì)普通家庭照明而言，可謂“一勞永逸”。電源壽命是決定LED球泡燈壽命的根本因素，電源品質(zhì)是決定LED球泡燈品質(zhì)的關(guān)鍵。

（4）光效高、發(fā)熱少。LED球泡燈采用的是PWM恒流技術(shù)，電源采用的是內(nèi)置形式，與LED燈珠相鄰，電源與LED芯片發(fā)出的熱量會(huì)疊加在一起，共同影響LED球泡燈的工作溫度，因此LED球泡燈光效高、發(fā)熱少，恒流精度高。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．LED球泡燈的優(yōu)點(diǎn)

（5）電流脈動(dòng)幅度小。

電流脈動(dòng)幅度小不僅有利于提高照明光線(xiàn)的質(zhì)量，還有利于延長(zhǎng)組件壽命，從而延長(zhǎng)LED球泡燈的壽命。

（6）功率因數(shù)高。

提高LED驅(qū)動(dòng)電源的功率因數(shù)，可以提高電網(wǎng)設(shè)備的電能利用效率，減少電網(wǎng)的無(wú)效損耗，從而提高電能利用效率。

（7）電流脈動(dòng)頻率高。

電流脈動(dòng)頻率高說(shuō)明當(dāng)LED球泡燈工作在高速狀態(tài)時(shí)，不會(huì)讓人眼察覺(jué)到燈光的頻閃，消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視疲勞。當(dāng)然，優(yōu)質(zhì)的LED球泡燈是沒(méi)有大幅度電流脈動(dòng)的。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．LED球泡燈的優(yōu)點(diǎn)

（8）成本低。

由于LED球泡燈在結(jié)構(gòu)上比白熾燈復(fù)雜，因此即使在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，LED球泡燈的價(jià)格也高于白熾燈。但隨著規(guī)模生產(chǎn)的展開(kāi)，LED球泡燈的價(jià)格在不斷降低。同時(shí)，隨著LED技術(shù)日新月異的進(jìn)步，LED球泡燈的光效正在取得驚人的突破。即使購(gòu)買(mǎi)LED球泡燈的價(jià)格較高，但在長(zhǎng)時(shí)間使用后其成本要低于白熾燈和節(jié)能燈。

（9）體積小、安裝方便。

因?yàn)長(zhǎng)ED球泡燈的電源一般是一體式內(nèi)置電源，所以其體積小。LED球泡燈采用了通用標(biāo)準(zhǔn)頭，可直接替換白熾燈等，安裝方便。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能4．LED球泡燈的優(yōu)點(diǎn)

（10）保護(hù)功能。

為符合安全規(guī)范，LED球泡燈一般具有過(guò)溫度、過(guò)電流和開(kāi)路保護(hù)等保護(hù)功能。多重保護(hù)功能可避免觸電事故的發(fā)生。

（11）安全健康。LED球泡燈以L(fǎng)ED作為光源，配以專(zhuān)業(yè)的散熱結(jié)構(gòu)，工作時(shí)溫度很低（40～60℃），即使抓在手上也不會(huì)被燙傷。LED球泡燈的燈殼使用的材料是PC/亞克力，燈罩使用的材料是亞克力，即使破碎也不易造成割傷。同時(shí)光源部分使用的是抗震耐摔的特殊材料。由于LED球泡燈工作時(shí)的光譜沒(méi)有IR（紅外線(xiàn)）和UV（紫外線(xiàn)）輻射，因此在使用時(shí)對(duì)健康沒(méi)有影響。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///知識(shí)與技能5．LED球泡燈的技術(shù)特征LED球泡燈在電氣方面有許多技術(shù)特征，具體如下。

（1）LED球泡燈的外殼是由阻燃防靜電絕緣ABSO材料與玻璃制成的，有良好的抗震作用。

（2）高亮度LED的色彩鮮麗、色澤純正、混色均勻、顯色性好、無(wú)光斑。

（3）LED球泡燈的工作電壓為110V、220V，客戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇。

（4）LED球泡燈的響應(yīng)時(shí)間短，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度變化而變化。

（5）LED球泡燈的燈頭可按客戶(hù)要求定制。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施

本任務(wù)主要是完成LED球泡燈的裝配。1．實(shí)訓(xùn)器材（見(jiàn)表4-1）材料名稱(chēng)數(shù)

量規(guī)格或型號(hào)數(shù)字萬(wàn)用表1個(gè)VC890DLED燈珠5顆1W鋁基板1塊3W-50mmLED驅(qū)動(dòng)電源1個(gè)—散熱器1個(gè)—燈頭1個(gè)—反光罩1個(gè)—導(dǎo)線(xiàn)若干—電烙鐵1把—焊錫若干—硅脂適量—螺釘旋具1把十字熱塑管適量—熱風(fēng)槍1把—表4-1LED球泡燈裝配材料清單LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施2．實(shí)訓(xùn)安全與要求

（1）在焊接過(guò)程中，注意安全，避免燙傷。

（2）在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，注意用電安全，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作。

（3）在LED球泡燈的裝配過(guò)程中，要正確辨別LED燈珠的正、負(fù)極，切勿裝反。裝配完畢后，必須認(rèn)真檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可調(diào)試。

（4）完成任務(wù)后，切斷電源并清理工作區(qū)域，待指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后方可離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

下面介紹裝配LED球泡燈的具體操作過(guò)程。

（1）裝配LED燈珠。

①檢測(cè)LED燈珠的性能。

使用數(shù)字萬(wàn)用表的蜂鳴擋檢測(cè)LED燈珠是否能正常發(fā)光，避免因?yàn)長(zhǎng)ED燈珠損壞而返工檢修。檢測(cè)LED燈珠如圖4-4所示。

②檢測(cè)鋁基板的性能。

使用數(shù)字萬(wàn)用表的蜂鳴擋檢測(cè)鋁基板表面的覆銅及焊接點(diǎn)與鋁基板散熱面是否有短路現(xiàn)象。如果有，就有漏電或短路的危險(xiǎn)，一定要先排除此類(lèi)問(wèn)題，不能在裝配完成后再檢查。圖4-4檢測(cè)LED燈珠L(zhǎng)ED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

下面介紹裝配LED球泡燈的具體操作過(guò)程。

（1）裝配LED燈珠。

③涂敷散熱硅脂。

為了使焊接在鋁基板上的LED燈珠在工作時(shí)能將熱量更快地散發(fā)至鋁基板，在焊接LED燈珠前要先在底部涂敷導(dǎo)熱性能良好的硅脂。涂敷的硅脂要適量，以免影響LED燈珠的焊接。

④上錫。

在鋁基板的各個(gè)焊腳點(diǎn)均勻鍍上一層薄的焊錫，以便焊接LED燈珠。需要注意的是，所鍍焊錫不要過(guò)多，以免影響LED燈珠的焊接。焊錫過(guò)多容易使LED燈珠焊接不平。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

下面介紹裝配LED球泡燈的具體操作過(guò)程。

（1）裝配LED燈珠。

⑤焊接LED燈珠。

將經(jīng)過(guò)檢測(cè)后的性能良好的LED燈珠正確焊接在鋁基板上。在焊接時(shí)要注意LED燈珠上的正、負(fù)極的標(biāo)志，正確辨別正、負(fù)極，以免造成正、負(fù)極極性焊接錯(cuò)誤。LED燈珠焊接效果如圖4-5所示。

⑥檢測(cè)。

完成LED燈珠焊接后，一定要仔細(xì)檢查L(zhǎng)ED燈珠的焊接質(zhì)量，檢查焊點(diǎn)是否飽滿(mǎn)有光澤，是否存在漏焊現(xiàn)象，是否有過(guò)溫焊接造成的焊腳翹起現(xiàn)象，以及是否有焊錫過(guò)多造成的短路現(xiàn)象，以保證焊接質(zhì)量。LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施

3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（2）裝配燈板。

將鋁基板對(duì)準(zhǔn)散熱器的接觸面，用5顆螺絲釘進(jìn)行固定。燈板裝配效果如圖4-6所示。圖4-5LED燈珠焊接效果圖4-6燈板裝配效果LED技術(shù)及應(yīng)用

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///任務(wù)實(shí)施

3．實(shí)訓(xùn)過(guò)程

（3）裝配LED驅(qū)動(dòng)電源。