基于物联网技术的大功率LED路灯监测控制系统

设计一种利用传感器和窄带物联网技术对大功率LED智慧路灯进行远程用电检测及控制的系统。该系统主要由微控制器STM32F103为核心构成智能控制电路;由QS1212B构成前端计量电路、BC95构成的NB-IoT 无线通信模块,并设计有DS3231时钟电路、 AT24C02构成的 E2ROM存储电路。测试系统采用高压隔离电路,80W的LED路灯作为负载,LED路灯供电电源采用0～10V数字压控恒流源组成。对LED路灯在线运行状态进行实验测试结果表明,该系统实现了大功率LED装置与物联网云平台信息传送、远程控制和用电参数的采集。对路灯在线运行时的电压和电流测量样本数据比较显示,通过NB-IoT平台采集到电压的相对误差小于8.5‰ ,电流相对误差小于3.5 ％。     

LED汽车前照灯驱动电路设计与仿真

随着大功率LED性价比的提高,输出光流量的增加,使LED应用在汽车前照灯成为可能。在输入电压在10～14V之间变化,负载采用8颗700mA大功率白光LED的条件下确定驱动方式、拓扑结构和调光方式,设计一种基于LTC3783芯片PWM控制LED亮度的恒流I。ED汽车前照灯驱动电路,并用LTspiceIV软件对电路进行了仿真。结果表明,输入电压在10～14V变化时输出电流为一个710mA均值,有0．7％纹波的电流,电流精度为2．1％,输出电压为28．6V,输出功率为20w,电路转换效率为91％。有PWM信号输入时,电路输出一个与PWM信号相同占空比的电流。通过调节PWM信号的占空比实现LED亮度的控制。     

基于IRS2541控制器的大功率LED电源

大功率LED是一种新型半导体光源,具有寿命长、节能环保等优点.本文采用IRS2541驱动芯片制作了LED的驱动电路.IRS2541是高压、高频、降压控制器,提供恒流LED电流调节.本文重点介绍了基于IRS2541的大功率LED灯驱动电路的工作原理和设计方法,并分析了实验结果.     

采用光反馈控制白光LED的降压稳压器

由于大功率、高效率白光（以及其它颜色）LED的实现,采用LED的照明更受关注（参考文献1）。由于LED是一种电流控制器件,典型控制电路是调节通过LED的电流来保持一致的亮度。为了最好地利用电能,用户经常将开关转换电路用于LED,根据输入直流电压的不同,可以是降压（Buck）或升压转换器。图1是典型的降压和升压转换器白光LED驱动电路的结构。白光LED增加了串接电阻R,     

辐射定标光源多路LED恒流驱动设计

为应对积分球辐射定标光源系统中LED阵列的电流稳定可控性对积分球开口处光谱匹配度的影响,设计了一款多通道、高精度以及高稳定性的LED电流驱动电路。该电路是一种压控恒流驱动电路,可通过模拟调光的方式实现对LED阵列驱动电流的线性控制,其以FPGA为控制核心,通过SPI接口对AD5371芯片寄存器进行读写操作,通过AD5371数模转换电路实现对LED驱动电流的高精确度控制。基于循环液体制冷设备和水槽制冷底座实现对LED阵列的温度控制。实验结果表明,该电路可实现LED阵列驱动电流在0~1050 mA连续线性可调,电流调节精度可达量程的0.14%。在控制LED灯座温度为10 ℃时,LED输出光光谱稳定度为0.2%。     

手机控制的调光调色的LED灯的设计

阚述一种通过手机蓝牙遥控大功率的可调光调色照明LED的软、硬件设计。手机蓝牙作为客户端,与单片机控制板的蓝牙模块HC-06通信,产生四路可调占空比的PWM信号,控制大功率LED驱动电路。通过采用PWM光技术,用一路PwM波调节白色LED灯实现调光,用三路嗍波调节大功率全彩RGBLED灯实现DIY调色。客户端采用Echpse开发环境,android编程,服务端采用单片机产生控制信号控制LEDE电路,双方通过串口仿真协议进行通信。实验结果表明,单片机可以接收手机遥控信号并灵活地进行O～100％的LED的亮度调节,调光亮度为100级和全色LED的DIY调色,调色有10027种。     

用于LED驱动芯片的高低边电流检测电路

本文介绍了一种适用于大功率LED驱动芯片的高低边电流检测电路.该检测电路可以根据实际应用系统不同实现高低边检测电路的自动切换,不需要额外设置,并且采用该电流检测电路的LED驱动芯片能支持升压、降压以及升-降压等多种拓扑结构的应用,为LED驱动芯片提供更广阔的应用市场.芯片采用CSMC 0.6μm 60VBCD工艺实现,测试结果显示当基准电压VREF为1.217V时,LED电流为371.3mA,采样比例与设计的基本一致,从而验证了该高低边电流检测电路的可行性.     

一种新颖的大功率LED灯驱动电路

大功率LED灯有很多优点,而LED驱动电路对LED非常重要,LED驱动和调光是目前研究的热点。针对目前LED驱动电路的不足,设计了一种新颖的LED驱动电路,该电路以单端反激式开关电源为控制的第一级,压控制恒流源为第二级,可同时保证控制精度和效率。实验结果表明该电路效率高、功率大,同时电路还能自适应调光,更加节能可靠。     

大功率LED效率特性分析与驱动方案设计

考察了大功率LED量子效率衰落问题的研究进展并检测和比较了当前市场不同产品的大功率LED性能,随着LED效率-电流特性的逐渐改善,其最高效率所对应驱动电流开始超过额定电流。由此提出LED的矩形波脉冲驱动策略,驱动电路中MOS晶体管栅极由低频(200～800Hz)矩形脉冲调制高频(～40kHz)脉冲产生的间歇式PWM脉冲串来控制,在输出端滤除高频成分后得到接近于矩形波的低频脉冲电流输出。在调节驱动电路的电流工作点以达到负载LED最高发光效率工作点同时,约束输出脉冲峰值电流与占空比以保证LED驱动电流的平均值恒定。     

LED的驱动电路研究解析

大功率的LED灯有很多优势,而LED驱动电路对于LED有重要作用。LED驱动和调光是当前研究热点。针对当前LED驱动电路存在的不足之处,设计出一款新颖的LED驱动电路,实现智能控制。     

一种恒流输出大屏幕LED驱动CMOS芯片的电路设计

LED显示屏已经成为各类户外户内的广告宣传展示的首选媒介。LED以其寿命长,功耗低节能环保的优点,深受照明和显示行业的欢迎。因此,LED的驱动芯片在市场上也有很大的需求。本文介绍了一种恒流输出大屏幕LED驱动CMOS芯片的设计,工作电压范围是3.3V-5.5V,工作温度范围是-40℃-125℃。该驱动芯片对恒流输出和各路匹配性进行针对性的设计。以外接电流共同调节16路恒流电流大小,串行数字输入输出分别控制16路使能状态,使能端输入PWM信号,对恒流输出进行脉宽调节。该芯片使用HSPICE软件仿真工具设计,并采用HYNIX0.5μm工艺制作,测试验证结果表明,各路恒流输出位间电流误差最大为±2%.     

一种单级原边控制LED驱动器设计

设计了一种单级原边控制LED驱动器。采用反激式开关电源结构,控制器由乘法器,功率管开通控制,过零检测/副边导通检测,峰值电流比较器,RS触发器,逻辑控制以及预驱动等模块电路构成。利用这个控制器设计了LED驱动器。通过测试,实现了高低压交流输入情况下输出电流相同,高功率因数,低总谐波失真;这个电路外围简单,降低了电路成本,PCB板空间很小,有利于产品小型化;适合交流供电,有功率因数调整要求和隔离要求的LED驱动。     

A flicker-free CMOS LED driver control circuit for visible light communication enabling concurrent data transmission and dimming control

Recent breakthroughs in solid-state lighting technology have opened the door to a variety of applications using light-emitting diodes (LED’s) for not only illumination, but also optical wireless communication. Low-power CMOS technology enables realization of system-on-chip driver circuits integrating multiple functions to control LED device performance, luminance, and data modulation for “intelligent” visible light networking. This paper presents an LED driver circuit architecture, incorporating analog and digital circuit blocks to deliver concurrent dimming control, and data transmission. This is achieved by independent control of output voltage and current using buck converter and current control loops, respectively. This integrated system incorporates the feedback mechanisms to provide uniform light output together with the peak current control, which also prevents flickering. The proposed architecture is flexible enough to take any digital base band modulation format. Designed and implemented in a 180 nm CMOS process, it provides linear 10–90 % dimming control while transmitting data. It also introduces a mechanism which can be applied to the off-the-shelf LED drivers and make them applicable for the visible light communication applications. The power consumption of on-chip circuitry, is negligible compared to the overall power consumption which yields an efficiency of 89 % at 120 mA of load current. The measured bit error rate (BER) varies from 10^?6 at the data rate of 2.5 Mbps to 10^?2 at the data rate of 7 Mbps. All control functions integrated on-chip with the total power consumption of 5 mW.     

一种线性恒流的LED驱动电路设计

随着人们对照明设备节能环保和耐用低价的要求逐步提高,LED光源的研究与应用也日趋广泛。然而LED光源并没有得到普遍应用,主要难题是成本高和驱动电路的不稳定。针对此问题,在研究LED特性的基础上提出了高稳定性和低成本的LED线性恒流驱动电路,且具有结构简单、效率高、体积小等特点。通过模拟电网的波动,测试了此电路在实际电网中的恒流特性,还测试了此电路的效率和LED的结温,经实际电路测试,此驱动电路能很好地实现恒流控制,电路效率较高,且LED的结温较低,使LED的控制特性得到改善。     

用于CS-LCoS微型投影机的大功率LED驱动电源设计

设计出了一款应用于时序彩色法硅覆液晶微型投影机的大功率、高亮度LED驱动电源。由于采用的大功率LED芯片内部单元为并联连接,故驱动电流达10A。为了满足此要求,文章结合直流变直流(DC/DC)电源设计思路,设计出了可用脉宽调制信号调控的恒流源。实验结果显示:该恒流源能够精确地输出10A恒定电流,而且纹波小,开关迅速、彻底,完全符合CS-LCoS微型投影机中LED光源对驱动电源的要求。     

一种准谐振反激LED驱动电源的设计

针对目前小功率LED驱动电源功率因数不高、效率低、控制复杂,成本高等问题,基于单级BUCK PFC控制器SY5814A设计了一款10 W的LED驱动电源,该电源工作于准谐振模式,通过谐振使开关管在零电流的时刻完成开关转换,又保持了方波开关电源的高能量传输。同时,该电源具有过压保护、开路保护和短路保护等功能。对LED驱动电源关键的电路参数进行了详细设计,并对设计样机进行测试,结果表明,市电输入时,该电源的功率因数和效率可以达到0.94和89.4%。     

基于HSI模型的全彩LED驱动电路设计

为了改善LED模组的照明质量,实现对LED模组色温的调节,通过分析LED模组的驱动电路技术,提出一种基于HSI模型的全彩LED驱动电路的设计方案。该驱动电路利用三色比例调节达到所需要的颜色,并采用PID调节方式,以保证调节的稳定。另外还可以调节输出光的色温和光强,达到了良好的照明效果。     

Area-efficient multi-channel active matrix micro-LED driver chip design

This study develops the control and driver for active Micro LED panel with chip-level design. The chip includes constant current circuit, digital-to-analog converter, SPI control interface, and active-matrix display control. The design process uses TSMC0.18um HVG2 CMOS technology, to realize 30 channels for micro LED driver. To reduce I/O pins, the input signals feed to the dynamic shift register in serial, and the results are loaded to the digital-to-analog converter (DAC) in parallel. The DAC module consists of R2R network, unity-gain buffer and sample-and-hold circuits. The DAC outputs with constant current for micro LED driving from voltage-to-current conversion. To reduce the number of DAC component, one DAC can share the common circuit to drive RGB LED of one pixel based on the selected current mirror structure. This chip can greatly reduce resistor and switches about 92% and 96% respectively, compared with the conventional R DAC structure. The measurements result with good linear for the current dimming control, which the test digital signals are generated by Verilog codes to estimate the gray current of this chip.

     

Methodology of reliability enhancement for high power LED driver

The degradation of a linear-mode high power LED driver is studied. This driver is to provide constant current to LED regardless of its output voltage, but there is a minimum output voltage whereby the output current cannot be maintained as constant. Prolonged operation of the driver through relevant reliability test revealed that this minimum voltage will increase due to degradation of the output transistor in the driver, and when this minimum voltage exceeds the operating voltage of the driver, it no longer provides a constant current to the LEDs. Our investigation clearly reveals that the degradation mechanism is hot carrier injection as will be shown in this work, and hence it is inevitable. As high power LEDs have long life time, their drivers must also have equivalent lifetime so that the long life of LEDs can be leveraged in the entire luminary. One method to enhance its lifetime is to increase the hot carrier injection lifetime of the output transistor which may requires some fundamental change in the transistor structure and/or processing, and it is beyond the control of the driver designer and can be expensive also. A circuit approach is to use redundant circuit for enhancement which is common in the circuit world. Effective switch over to redundant circuit requires continuous health monitor of the primary circuit. In this work, the method to identify the health monitoring index, based on the degradation mechanism is shown, and the control circuit to detect and switch over to the redundant circuit is also designed and presented here.