開題報告模板 - 副本 2

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1、畢業(yè)設計（論文）開題報告書課 題 名 稱 大功率LED燈驅(qū)動電源的設計 學 生 姓 名 易奇林 學 號 1041203057 系、年級專業(yè) 電氣工程系10級測控專業(yè) 指 導 教 師 李輝 2013年 12月 15 日一、課題的來源、目的、意義（包括應用前景）、國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平1課題來源及目的 本課題來源于科研與教學方面的實際應用，其目的是為培養(yǎng)學生綜合運用所學理論知識和技能解決實際問題能力，實際動手能力，查閱文獻資料的能力與工程設計的基本能力，培養(yǎng)學生綜合運用本專業(yè)理論知識的能力。2. 課題意義隨著能源危機和氣候變暖問題越來越嚴重，節(jié)能已經(jīng)成為全球普遍關注的話題。照明是人類消耗能源的重要方面，

2、照明約占世界總能耗的20.因此提高照明用的的效率，可以有效緩解能源緊張。如何提高照明系統(tǒng)的能源利用率，延長照明系統(tǒng)的壽命，取代白熾燈，熒光燈，節(jié)能燈的第四代照明燈具是什么？業(yè)界給出的答案就是LED燈照明。LED照明每W流明數(shù)可達到120lm。遠高于白熾燈和日光燈，此外LED燈珠壽命可長達十萬小時，并且綠色無污染。LED照明具備的這些優(yōu)點決定了其應用前景是非常廣闊的,能夠成為照明領域的新一代綠色光源1。不過LED的應用，需要合適的驅(qū)動控制電路。大功率白光LED上的正向壓降一般為3-4V，不能直接使用市電驅(qū)動。因此一個和LED燈珠匹配的高效，環(huán)保，長壽命的電源是必須的，這正是這次選題的目的和意義所

3、在。3國內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 人類社會不斷發(fā)展前進，人們的聰明才智使機器制造業(yè)、電子工業(yè)等相繼誕生和發(fā)展。城市建筑規(guī)模也隨著擴大，在電源發(fā)展的一百多年來，照明電器作為光源已經(jīng)經(jīng)歷了三個重要的發(fā)展階段:白熾燈,熒光燈和高強度氣體放電燈,大功率照明LED是將是第四代光源。高工LED產(chǎn)業(yè)研究所調(diào)研報告顯示，如今LED照明已經(jīng)超越背光源成為LED市場增長速度最快的應用市場，到2015年，LED國內(nèi)照明市場的產(chǎn)值滲透率將達到四分之一。近年來我國隨著LED燈應用技術的迅猛發(fā)展和日趨成熟，功率型LED驅(qū)動顯得越來越重要,用市電驅(qū)動大功率LED需要解決降壓和恒流問題及轉(zhuǎn)換效率,體積，工作時間，成本，電磁干擾和功率因

4、素等問題。隨著LED光效及總體發(fā)光量的不斷提高，大功率LED照明在普通照明方面得到不斷擴展，相應的電源驅(qū)動也隨市場的升溫如雨后春筍般萌發(fā)。本課題研究的是大功率照明LED開關電源的技術，現(xiàn)在正處于一個新興的熱潮中。 二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術方案和準備采取的措施1研究的主要內(nèi)容設計基于LED照明驅(qū)動設計了恒流輸出、空載保護、隔離輸出及EMC等功能.系應用于LED照明驅(qū)動的開關電源電路。采用PWM自動調(diào)節(jié)實現(xiàn)恒流輸出，穩(wěn)壓管過壓鎖定實現(xiàn)空載保護，電磁隔離和光隔離實現(xiàn)隔離輸出。經(jīng)過多次的運行與檢測，實踐證明該電路恒流輸出穩(wěn)定，發(fā)熱量低。本設計體積小,微調(diào)反饋電路可設置作為為LED驅(qū)動

5、常用的350mA或700mA恒流2工程技術方案本系統(tǒng)由火災檢測模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊和聲光報警模塊模塊組成?；馂臋z測模塊由溫度檢測和煙霧檢測構成，其溫度傳感器選用AD590，煙霧傳感器選用MQ-2煙霧傳感器。A/D轉(zhuǎn)換模塊選用常用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。聲光報警模塊分為聲音報警和光報警，聲音報警模塊由LM386運放器及音響設備組成。光報警模塊采用高亮度紅色光LED閃爍實現(xiàn)。通過對煙霧和溫度的檢測來啟動報警?；谏鲜龅脑硪笪覀儊碓O計硬件框圖如圖1所示：電源模塊時鐘電路單片機系統(tǒng)報警電路濃度顯示溫度傳感器按鍵煙霧傳感器A/D轉(zhuǎn)換圖1 硬件原理框圖各模塊電路功能：1.DC/DC

6、變換器DC/DC變換器的類型有多種,為了保證用電安全,本設計方案選為隔離式。隔離式DC/DC變換形式又可進一步細分為正激式、反激式、半橋式、全橋式和推挽式等。其中,半橋式、全橋式和推挽式通常用于大功率輸出場合,其激勵電路復雜,實現(xiàn)起來較困難;而正激式和反激式電路則簡單易行,但由于反激式比正激式更適應輸入電壓有變化的LED大功率驅(qū)動電源。2.恒流恒壓電路使用恒流恒壓控制器件TSM101調(diào)節(jié)輸出電壓和電流,使之穩(wěn)定。通過TSM101的控制作用,保證了電源恒流(CC)和恒壓(CV)工作。隔離變壓器經(jīng)過雙二極管和電解電容器濾波的電壓,再經(jīng)電感和電容濾波后的輸出為本電源模塊的輸出電壓,直接加在LED路燈

7、上?？烧{(diào)電阻器分別調(diào)節(jié)輸出電壓和電流的大小。分別對電源輸出的電壓和電流采樣。TMS101的輸出TOUT通過光電耦合器、可控硅和三極管等電路送到L6561的引腳5,通過反饋電路實現(xiàn)恒流控制。3. 比較器電路采用比較器LM258，輸出端的采樣電阻兩端的電壓信號VR+和VR-送到比較器LM258,通過與預設電壓進行比較,產(chǎn)生電壓反饋信號DOUT。VF為變壓器T1副邊繞組產(chǎn)生的輔助電源。 4.PFC電路本設計采用最常見的有源功率因數(shù)校正的控制器件L6561，L6561的引腳8為電源輸入端,由變壓器T1的副邊繞組提供;引腳7為驅(qū)動信號輸出引腳,直接驅(qū)動MOS管VQ1;引腳6為參考地,該引腳和主回路的地連

8、在一起;引腳5為過零檢測引腳,用于確定何時導通MOS管。變壓器T1的引腳1和引腳2組成的繞組,通過電阻將電感電流過零信號傳輸至該器件的引腳5,同時比較器LM258產(chǎn)生的信號DOUT通過光耦、三極管、可控硅等傳輸至器件的引腳5,以檢測輸出電流。引腳4為MOS管電流采用引腳,器件將該引腳檢測到的信號與器件內(nèi)部產(chǎn)生的電感電流信號相比較,來確定何時關斷MOS管。采樣MOS管電流,該電阻一端接于系統(tǒng)地,另一端同時在MOS管的源極和器件的引腳4。引腳3為器件內(nèi)部乘法器的一個輸入端,該引腳與整流橋電路輸出電壓相連,確定輸入電壓的波形與相位,用以生成器件內(nèi)部的電感電流參考信號。Ubout經(jīng)3只電阻分壓后傳送到

9、引腳3。引腳2為內(nèi)部乘法器的另一個輸入端,同時為電壓誤差放大器的輸出端,引腳1為系統(tǒng)反饋電壓的輸入端。恒流恒壓器件的輸出TOUT通過光耦將電壓反饋傳送到器件的引腳1,形成輸出電壓的負反饋回路。電阻R28和電容C18連接于器件的引腳1和引腳2之間,用于形成電壓環(huán)的補償網(wǎng)絡。3準備采取的措施（1）閱讀大量與本設計有關的文獻書籍；（2）在網(wǎng)上查找本設計相關的內(nèi)容，學會圖書檢索，提高自己的查找文獻資料的能力；（3）學會使用仿真軟件，為設計的仿真階段作準備。（4）遇到不明白的問題及時向指導老師和同學請教。認真做到以上四點，希望在老師和一些同學的幫助下保質(zhì)保量地完成論文。三、現(xiàn)有基礎和具備的條件1理論方面

10、完成設計課題需要具備一定的模擬電子技術、數(shù)字電子技術、LED照明技術和電源驅(qū)動等理論基礎知識，熟練掌握相關軟件Multisim10.0、Protel 99SE等的使用。2硬件方面（1）數(shù)字控制與PLC實驗室有“THKSCM-1型單片機實驗系統(tǒng)”；（2）THKSCM-1型單片機實驗系統(tǒng)實驗指導書、KEIL 軟件，WAVE 軟件3參考文獻 1 周志敏，紀愛華等著LED照明技術與工程應用M北京：中國電力出版社.2009.22 任增民.秦會斌.崔佳冬 一種大功率LED驅(qū)動電路設計與實現(xiàn) 期刊論文 -杭州電子科技大學學報2007(5) 3 Optoelectronics Industry Develop

11、ment Association，Light Emitting Diodes (LEDs) for General Illumination，2002.94 童詩白，華成英，模擬電子技術基礎. 高等教育出版社.5 王聲學，吳廣寧，蔣偉等LED原理及其照明應用J燈與照明，2006年04期6 李茂華LED驅(qū)動控制研究D西南交通大學，2006，28-297 劉彬 LED 恒流驅(qū)動電源的研究與設計D北京交通大學，2009，22-238 楊旭.裴云慶.王兆安 開關電源技術 20049 期刊論文 LED路燈驅(qū)動電源的設計 - 電子設計工程2010,18(6)10 王曉明，郭偉玲，高國等LED新一代照明光源

12、J現(xiàn)代顯示，2005年07期11 2009年中國LED產(chǎn)業(yè)分析報告EB/OL千尋創(chuàng)意資源站2009512 楊恒，LED照明驅(qū)動電路設計與實例精選M北京：中國電力出版社，2008.1 四、總的工作任務，進度安排以及預期結果1總的工作任務1、硬件電路設計；2、軟件設計；3、完成實物制作或仿真設計；4、畢業(yè)設計說明書（論文）1份（電子版、打印稿各1份）；5、不少于3000漢字的專業(yè)外文翻譯資料1份（打印稿或手寫稿均可）；6、硬件結構圖、軟件程序及實物或仿真過程及結果（編入成品附件，同時上交電子版）；7、要求在2013年3月-2013年6月，在學校內(nèi)完成畢業(yè)設計。2進度安排2013年12月1日-12月

13、30日：畢業(yè)設計初期，查閱課題相關資料，對課題設計內(nèi)容有一個初步了解，并完成開題報告、文獻綜述，待學校抽查。2013年1月1日-2月28日：畢業(yè)設計初步設想及草案，根據(jù)設計要求，熟悉過程控制實驗裝置，建立模型，完成一篇相關文獻翻譯。2014年3月1日-4月30日：查閱DSP原理與應用、智能儀器、電力電子技術等相關書籍，完成對系統(tǒng)軟件部分的程序編寫，并進行修正，并給出曲線等仿真結果。即畢業(yè)設計兩次中期檢查，設計基本完成。2014年5月1日-5月10日：分析總結控制系統(tǒng)性能指標及規(guī)律，并對畢業(yè)設計調(diào)整、修改、完善。即等待答辯。3預期結果保質(zhì)保量地順利完成此次畢業(yè)設計，希望我設計出的這個火災報警系統(tǒng)符合設計任務書里的要求，能運用到生活和實踐中去。通過這次畢業(yè)設計，希望自已能夠把大學四年所學的理論知識很好的跟實踐結合起來，讓自己所學的東西掌握的更好，更深刻，為以后在工作里打好良好的基礎。五、指導教師審閱意見指導教師（簽名） 年 月 日 六、教研室審查意見教研室主任（簽名） 年 月 日 七、系審查意見主管系領導（簽名） 年 月 日 備 注