大功率LED驱动及智能控制系统设计

论文摘要

LED(发光二级管)自20世纪60年代问世后,技术不断发展,90年代白光LED研发成功。由于LED具有节能、环保和寿命长等优点,所以LED有望成为新一代照明技术,已经广泛应用于各个领域,尤其是路灯、隧道灯等公共照明系统。论文分析了LED的工作特性,在此基础上讨论了LED的驱动方式。LED的驱动方式有交流驱动和直流驱动两种,首先分析了交流驱动的可行性,并且设计了一款交流驱动的LED台灯,对其进行了测试,总结了交流驱动LED的优缺点。接下来讨论了直流驱动中开关电源的工作原理,在反激变换器的基础上,采用高精度运算放大器精确调节电源输出电流,并加入ATmega8单片机设计了调光系统。在调光电源和ATmega8单片机系统的基础上,论文对系统的软硬件功能进行了扩充,设计了大功率LED智能控制系统。硬件上我们加入了温度传感器、存储器和RS485接口电路,软件上我们编写了RS485通信协议,设计了智能控制系统软件,可以实现温度检测、故障检测、智能调光、远程调光等功能。系统调试与运行结果表明,论文所设计的大功率LED智能控制系统能准确实现温度检测、故障检测、智能调光和远程调光的功能,并能够稳定、可靠的运行,满足设计的要求,适合在LED路灯、隧道灯照明系统中使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 LED 概述
• 1.2 LED 的特性
• 1.3 LED 的优点与应用
• 1.4 大功率LED 照明驱动和智能控制存在的问题
• 1.5 论文研究内容及结构
• 2 交流LED 驱动电路
• 2.1 交流LED 的发展
• 2.2 交流LED 的工作原理
• 2.3 交流驱动LED 台灯设计
• 2.4 交流LED 的改进方法
• 3 AC-DC 开关电源的工作原理
• 3.1 开关电源的定义
• 3.2 电源中的电子元件
• 3.3 正激变换器和反激变换器
• 4 精确调光的LED 电源设计
• 4.1 调光LED 电源
• 4.2 硬件电路设计
• 4.3 软件设计
• 4.4 系统搭建与测试
• 5 智能控制及RS485 通信协议的设计
• 5.1 智能控制系统硬件电路
• 5.2 RS485 通信协议的设计
• 5.3 系统软件的设计
• 5.4 系统调试
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献