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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,項目三,LED,屏幕顯示,項目描述,從,LED,的光電特性入手分析恒流式驅(qū)動的優(yōu)越性，進而禪述恒流源電路及其應用；從,LED,點陣顯示屏的結(jié)構出發(fā)，分析,LED,點陣顯示屏顯示字符的原理；從,LED,點陣顯示字符實訓，,LED,顯示屏的組裝，到,LED,顯示屏的調(diào)試和演示操作，使操作技能得到進一步提高。,知識目標,理解,LED,在顯示領

2、域的應用。,任務一 恒流式驅(qū)動電路,技能目標,學會,LED,條形屏的組裝。,任務,任務二 點陣顯示系統(tǒng),任務三 點陣顯示系統(tǒng)的組裝與軟件操作,任務一,恒流式驅(qū)動電路,一、恒流式驅(qū)動電路,1,LED,驅(qū)動電源的特點及要求,首先,LED,不能直接使用常規(guī)的電網(wǎng)電壓，,從,LED,的伏安特性可知，只能給,LED,兩端,加上一定的直流電壓或通上一定的直流電流才能使,LED,發(fā)亮，,另外，在選擇和設計,LED,驅(qū)動電源時還要考慮到以下幾點要求：,（,1,）高可靠性,（,2,）高效率,（,3,）高功率因素,（,4,）驅(qū)動方式,（,5,）浪涌保護,（,6,）保護功能,（,7,）防護方面,（,8,）驅(qū)動電源壽

3、命要與,LED,壽命相匹配,（,9,）要符合安規(guī)和電磁兼容,2,LED,采用恒流源驅(qū)動的優(yōu)點,（,1,）從,LED,的伏安特性分析,若是采用恒壓式供電，必須要求恒壓源有足夠高的精度，否則,LED,工作極其不穩(wěn)定，,甚至會燒壞,LED,。,（,2,）從伏安特性的溫度系數(shù)分析,LED,的伏安特性并不是固定的，,而是隨溫度而變化的，所以電壓定了，電流并不一定是不變的，而是隨溫度變化的。這是因為是,LED,是一個二極管，它的伏安特性具有負溫度系數(shù)的特點。,（,3,）,LED,顯示屏的顯示效果分析,由于,LED,制造工式的差異性，即使是同廠家同型號的,LED,，其正向壓降也存在有分,散性，當采用恒壓驅(qū)動

4、多只并聯(lián)的,LED,時，各工作電流也會有所不同，導致光學特,性的不一致，因此，最好的辦法是恒流控制。,二、恒流式驅(qū)動電路的形式與結(jié)構,1,恒流式驅(qū)動,（,a,）三極管的,LED,負載曲線,（,b,）基極電流控制,（,c,）基極電壓控制,圖,3-3 LED,作負載與三極管串聯(lián),圖,3-3,（,a,）是,LED,作為三極管放大電路的負載曲線，如果直接使用三極管基極電流控,制其集電極電流，如圖,3-3,（,b,）所示，由于三極管放大倍數(shù)的分散性，同樣的基極電,流，會產(chǎn)生不同的集電極電流，因此采用基極電壓控制方式更為合理，如圖,3-3,（,c,）,所示，即在發(fā)射極中串聯(lián)電阻,Re,，這時有,IcIe,

5、(Ub,Ube),Re,2,基本恒流源電路,圖,3-4,基本鏡像恒流源,基本鏡像恒流源電路，如圖,3-4,所示。三極管,T1,、,T2,參數(shù)完全相同，則有,1,2,，,I,CEO1,I,CEO2,，由于兩管具有相同的基,-,射極間電壓（,U,BE1,U,BE2,),，,故,I,E1,I,E2,，,I,C1,I,C2,。當,較大時，基極電流,I,B,可以忽略，所以,T2,的集電極電,流,I,C2,近似等于基準電流,I,REF,，即：,I,C2,I,C1,I,REF,(U,CC,U,BE,),RU,CC,R,由上式可以看出，當,R,確定后,I,REF,就確定了，,I,C2,也隨,I,REF,而定。

6、我們可以,把,I,C2,看作是,I,REF,的鏡像，所以稱為鏡像恒流源。,（,2,）用三極管提供基準電壓的恒流源,圖,3-5,三極管,be,電壓作基準電壓的恒流源,（,3,）用穩(wěn)壓二極管提供基準電壓的恒流源,圖,3-6,穩(wěn)壓二極管作基準電壓的恒流源,（,4,）用三端可調(diào)電壓基準集成電路提供基準電壓的恒流源,圖,3-7 TL431,的圖形符號和外形圖,TL431,是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻,就可以任意地設置從,2.5V,到,36V,范圍內(nèi)的任何基準電壓值。,TL431,可等效為一只穩(wěn)壓二極管，其基本連接方法如圖,3-8,所示。圖（,a,）作為,2.5V,

7、基,準電壓源；圖（,b,）作為可調(diào)基準電壓源，電阻,R1,和,R2,與輸出電壓的關系為,UO=2.5(1+R1/R2)V,。,（,a,）,2.5V,基準源,（,b,）可調(diào)基準源,圖,3-8 TL431,的基本連接方式,如圖,3-9,所示，是,TL431,作,2.5V,基準電壓的恒流源，電阻,R,2,是電壓取樣電阻。一旦需,要的電流大小確定后，這個阻值就定了，,R,2,2.5,I,。,圖,3-9 TL431,作基準電壓的恒流源,3,集成恒流源,目前由于,LED,的廣泛使用，對,LED,驅(qū)動電路的功能和品質(zhì)等各方面均提出了較高,的要求，現(xiàn)在許多集成電路（,IC,）產(chǎn)家已生產(chǎn)出各種類型的,LED,驅(qū)

8、動,IC,，以便在,不同的情況下供設計人員選擇，,LED,驅(qū)動,IC,目前市場需求按應用來分基本有四大,類：,（,1,）用于消費性電子產(chǎn)品，其應用特點是以電池為能源，一般為,4.2V,8.4V,，因此,低電壓、小電流的,LED,驅(qū)動電源是目前量大面廣的產(chǎn)品，消費性電子產(chǎn)品的,LED,驅(qū)動電源擁有比較成熟的技術、產(chǎn)品和相對成熟的市場。,（,3,）用于建筑裝飾照明和家庭照明，主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同,時完成與,LED,的電壓和電流的匹配。建筑裝飾照明和家庭照明，則需要將交流,（,AC,）能直接變換成直流（,DC,）恒流源的,LED,驅(qū)動,IC,，目前還不能提供單個的,集成電路產(chǎn)品，

9、大多數(shù)是模塊化電路。,（,2,）用于汽車照明產(chǎn)品，因其電源穩(wěn)壓器來自汽車蓄電池，一般是,48V,，所以需要 較高電壓降壓的,LED,驅(qū)動,IC,。汽車照明產(chǎn)品使用,LED,的數(shù)量較多，,LED,多采用 串、并聯(lián)連接，需要較高的電壓，對于取自,48V,汽車蓄電池的電源來說是十分 方便的。,（,4,）用于,LED,屏幕顯示，,LED,顯示屏驅(qū)動,IC,可分為通用,IC,和專用,IC,兩種。,三、集成恒流源電路的應用,1,低電壓類,IC,低電壓類,IC,是指其輸入電壓低，一般不超過,DC15V,，主要在以電池為電源的便攜式產(chǎn)品中使用。可實現(xiàn)低電壓類驅(qū)動的,IC,型號較多，幾乎大多數(shù)的,IC,生產(chǎn)公司

10、均有相似的產(chǎn)品。每個型號的,LED,驅(qū)動,IC,既有共同點，又有各自的特點。如有的具有可調(diào)光功能，,（,1,）,LM3590,為小功率白色,LED,簡單驅(qū)動,IC,，如圖,3-10,所示是它的外形圖，輸入,電壓,6V,12V,；輸出電流,20mA,；降壓型；,SOT235,貼片封裝。,圖,3-10 LM3590,外形圖,LM3590,的引腳功能：,1,可編程電流輸入端，編程電阻,RSET=100,（,1,25,IOUT,）；,2,地；,3,恒流輸出端；,4,電壓輸入端，輸入電壓范圍,6V,12V,；,5,使能端。,EN,為低電平時，無輸出；,EN,為高電平時，有輸出。,LM3590,的典型應用

11、電路，如圖,3-11,所示。,圖,3-11 LM3590,的典型應用電路,（,2,）,MAX1561,為高效率升壓型變換器，它們能夠以恒定電流、,87,的效率驅(qū)動,多達,6,個白光,LED,，可為便攜式電子設備提供背光照明。其升壓轉(zhuǎn)換結(jié)構允,許白光,LED,串聯(lián)連接，使每個,LED,保持相同的電流，以獲得均勻的亮度，不,需要限流電阻。,圖,3-12 MAX1561,的典型應用電路,2,中電壓類,IC,中電壓類,IC,是指其輸入電壓一般在幾伏至幾十伏之間，該類,IC,主要可用于以蓄電,池為輸入電壓源，以汽車的,LED,燈飾產(chǎn)品為主，如用于汽車閱讀燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等。,AMC7150,的典型應用

12、電路，如圖,3-13,所示。,圖,3-13 AMC7150,的典型應用電路,3,高電壓類,IC,高電壓類,IC,是指其輸入電壓一般可達到幾百伏，它的輸入端能承受由市電直接,整流得到的全部直流電壓，而不需要降壓。這類,IC,主要用于以市電為電源的各,種照明中，如戶外景觀燈、,LED,路燈、,LED,日光燈、,LED,射燈、,LED,臺燈等。,HV9910,的典型應用電路，如圖,3-14,所示。,圖,3-13 AMC7150,的典型應用電路,四、,LM317,恒流源電路的分析和指導,1,LM317,集成電路介紹,LM317,是三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路，輸出電壓范圍是,1.2V,至,37V,，負載電流最

13、大為,1.5A,。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設置輸出電壓。此外它的線性調(diào),整率和負載調(diào)整率也比標準的固定穩(wěn)壓器好。,LM317,內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保,護等多種保護電路。,圖,3-15 LM317,外形圖和圖形符號,2,用,LM317,構建恒流源電路,圖,3-16 LM317,的恒流源電路,LM317,工作時，,LM317,建立并保持輸出端與調(diào)節(jié)端之間,1,25V,的標稱參考,電壓,(Vref),，利用這一特點可以構建一個簡單的恒流源電路，如圖,3-16,所示。,從圖可以看出，流過負載,RL,的電流,I,O,為：,I,O,I,1,I,2,。,而,I,2,U,21,R,1,，因,U,

14、21,之間的電壓為,1.25V,且固定不變，若保持,R1,不變，則,I,2,也就不變，又因,I,1,相對于,I,O,而言很小，所以,I,O,I,2,能保持不變，即輸出電流恒定。,3,LM317,構成恒流源驅(qū)動,LED,圖,3-17,由,LM317,構成,LED,恒流驅(qū)動電路,LED,選用普通白光型，其工作電壓為,3.0,3.5V,，工作電流為,15mA,20mA,，電源輸入電壓為,12V,，因本電路是降壓型，故,UO,必須小于,Ui,，因此采用,3,只,LED,串聯(lián)組成一條支路，共用,12,只,LED,組成四條支路。,復習思考題,1,LED,驅(qū)動電源的特點是什么？,2,用恒流源驅(qū)動,LED,，

15、是不是說,LED,可以無限制的串聯(lián)或并聯(lián)使用？,3,LED,驅(qū)動,IC,按應用來分有幾類？主要用于哪些場合？,4.,低壓類、中壓類和高壓類的驅(qū)動,IC,有什么主要的區(qū)別？,技能訓練一,恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝,1.,實訓目的,（,1,）進一步了解,LM317,組成的恒流源驅(qū)動,LED,電路工作原理；,（,2,）學習用,LM317,組建恒流源電路的方法和實際電路的連接；,（,3,）學習,LED,驅(qū)動電源性能的測試方法。,2.,實訓器材,按表,3-1,恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材準備。,表,3-1,恒流源驅(qū)動電路的制作和安裝實訓器材,序號,名稱,型號與規(guī)格,數(shù) 量,1,三端可調(diào)穩(wěn)壓器集成電

16、路,LM317,1,2,電阻,18,，,1,4W,1,3,LED,普通白光,12,4,萬能板,單面板,1,5,可調(diào)直流電源,0,24V,1,6,數(shù)字萬用表,自定,1,7,電烙鐵,35W,（或自定）,1,3.,實訓內(nèi)容與步驟,按圖,3-17,所示，制作和安裝恒流源驅(qū)動電路的步驟如下。,（,1,）用萬用表檢測各元器件，確認各元器件的引腳和極性。,（,2,）按裝配圖，安裝元器件。,（,3,）焊接元器件；焊接元器件間的連接線。,（,4,）檢查電路無誤后，焊上斷口,K1,和,K2,，接通電源（,DC12V,），,LED,點亮。,4,LM317,恒流源驅(qū)動,LED,電路的測試與分析,（,1,）電路的穩(wěn)流性能測試,輸入電壓從,8V,逐漸增加到,15V,，測量電路的輸出電流，并觀察,LED,的亮度變化情況。,測量數(shù)據(jù)填入表,3-2,中。,表,3-2,電路的穩(wěn)流性能測試,序號,輸入電壓（,V,）,輸出電流（,mA,）,LED,亮否,1,8,2,9,3,10,4,11,5,12,6,13,7,14,8,15,（,2,）電路的效率測試,電路的輸入電壓保持,12V,，分別測量下列三種情況時電路的輸入電壓和電流