论文总字数：19112字

摘 要

该文从LED及其驱动电源的设计入手，先对电光源和LED做了一个简介，再分析了它的基本状况，包括开关电源，BUCK电路及其工作原理、稳定性分析等。然后以UC3843电流模式PWM控制器芯片为基础，设计了一款主要用于汽车照明领域的LED驱动电源，并进行了相关的仿真操作，检验了该电路设计的可行性。设计电路选用电压为12V直流，主电路选用降压斩波电路，电流控制模式取峰值样式，根据脉冲宽度调制的方法，对其中选择的两颗串联的LED进行供电，实现了欠压，过载和空载三种保护、对恒流输出和斜坡补偿等进行了实验，且通过相关仿真进行了验证。这款LED驱动电源抗干扰性高，输入面广，工作输出电流稳定；还能以此为依据，进行拓展，应用到其他电路领域。

关键词：驱动电源，峰值电流控制，脉冲宽度调制，发光二极管

ABSTRACT：In this paper, from the design of LED and its driving power, the first electric light source and LED made a summary, then analyses its basic situation, including switching power supply, BUCK circuit and working principle of the stability analysis, and then based on UC3843 current mode control chip, designed a model is mainly used in automotive lighting in the field of LED drive power supply, operation and the related simulation, test the feasibility of the circuit design. Design chooses voltage of 12 v dc circuit, main circuit selects the step-down chopper circuit, peak current control mode to take style, according to the pulse width modulation method, the choice of two series of LED power supply, the under-voltage, overload and no-load three protection experiments with constant current output and slope compensation, and other functions, and the simulation is verified by relevant the LED drive power supply high anti-interference, input side wide, work stable output current; It can also be used as a basis to expand and apply to other circuits

Key words：driver power，peak current mode control，PWM，LED

目 录

1 绪论 3

1.1 电光源 3

1.2 LED照明器件的发展 3

1.3 高功率LED简介 3

1.4 LED驱动电源的市场 6

2 开关电源分析 6

2.1 开关电源的调制方法 7

2.2 开关电源的控制模式 9

2.3 BUCK电路原理分析 11

2.4 峰值电流的斜坡补偿技术 15

3 基于UC3843的LED驱动电源设计 16

3.1 UC3843的主要特性 16

3.2 UC3843的工作原理 16

3.3 UC3843的引脚及其功能 17

3.4 UC3843的内部结构 18

3.5 UC3843的各模块具体特性 19

3.6电路结构 20

3.7参数计算 22

3.8器件选择 25

4 仿真实验 29

4.1 正常状态运行 29

4.2 斜坡补偿的效果检验 31

4.3 电源波动对电路的影响 31

结论 34

参考文献 35

致谢 36

1 绪论

1.1 电光源

纵观世界历史，工业革命突飞猛进的同时也伴随着人类历史的发展。迄今为止，照明历史经过了四次革命。除了第一次火的出现之外，其他都以电光源的形式存在。这些灯具主要分为白炽灯、气体放电灯和半导体照明。

1.2 LED照明器件的发展

世界上最早的发光二极管是1965年制成的。最早的LED发光效率是远低于白炽灯的，随着时代和科学技术的发展，越来越走向成熟，单在1990-2000年，这十年间，LED的光通量就提高了近20倍。
二十世纪末，白光LED的问世是电光源发展史上的一大革命，超高亮度白光LED的发光效率已能提高到100—300lm/W。其工作原理是利用红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色混合来获取白光的。为达到最佳的亮度和性价比，通常选择60%（G）：30%（R）：10%（B)的亮度比，构成全彩色像素。不难看出白光LED与RGB-LED，二者殊途同归，都达到了获得白光但前者是直接呈现出白光，后者是由红、绿、蓝三色光混合成白光。
2003年，美国Lumileds Lighting公司的Roland Haitz先生就提出：产生1m的LED成本每10年下降到1/10，而每个LED芯片所产生的亮度将增加20倍。这就是著名的Haitz定律，被誉为LED行业的“摩尔定律”。近年来相继问世的高亮度LED，发光效率分别为100lm/W、200lm/W和300lm/W，也基本符合这一定律。

1.3 高功率LED简介

1.3.1 高功率LED发光原理

发光二极管就是我们常说的LED，属于半导体器件，是Ⅲ-Ⅳ族化合物。其核心是一个半导体晶片，晶片一端固定作为负极，另一端引出正极，相当于一个PN结。所以LED伏安特性与日常的普通二极管相似，其工作原理都是当管脚两端施加正电压时,LED处于导通状态，反向就会截止。若在PN结两端加正向电压时，如下图所示，电子由N区注入到P区，空穴由P区注入N区。后进入的少数载流子与原来的多数载流子相结合，导致能量以光热两种形式释放。如图1-1所示。

图1-1 LED发光原理示意图

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