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1、南京化工职业技术学院 毕业论文设计题目： 基于LTC3454LED手电电路设计 姓 名： 所在系部： 自动控制系 班级名称： 电气化0941 学 号： 0903160117 指导老师： 2012年 1月毕业设计任务书毕业设计题目： 基于LTC3454手电电路设计指导教师： 职称：教授类别：毕业设计学生姓名： 学号：0903290117设计（论文）类型：应用型专业：电气自动化班级：电气化0941是否隶属科研项目：否1、设计（论文）的主要任务及目标毕业设计（论文）是本专业教学计划中重要的、最后的一个综合性环节，其主要目标是：培养和提高学生综合运用所学的专业基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实
2、际问题以及动手操作的能力，使得学生初步掌握电气自动化的设计步骤及方法，并学会查阅专业资料；了解电气自动化专业的新技术、新设备的工作原理及应用；也使学生在思想作风、学习毅力和工作作风上受到一次良好的锻炼,为学生毕业后尽快适应本专业工作打下良好的基础。2、设计（论文）的主要内容（正文部分）第一章 绪论1.1 LED的基本结构及发光原理1.2 LED的主要参数和特性1.2.1 LED的电学特性1.2.2 LED光学特性1.2.3 LED热学1.3 LED的应用领域1.3.1 光源1.3.2 背光源1.3.3 大屏幕显示1.3.4 在汽车上的应用1.3.5 在景观装饰照明中的应用1.3.6 在交通信号
3、灯上的应用1.3.7 普通照明方面的应用1.4 半导体照明市场发展趋势第二章 LED供电电源线路2.1 整流滤波2.1.1 半波整流2.1.2 桥式整流2.1.3 电容滤波2.2 串联稳压电路2.2.1 特性指标2.2.2 质量指标2.2.3 集成稳压器第三章 基于LTC3454LED手电硬件电路设计3.1 LED手电驱动电路原理3.1.1 W LED 手电驱动电路原理框和原理图3.1.2 电路功能3.2 LTC3454的特点3.3 LTC3454基本结构3.3.1 升/降压DC/DC转换器部分3.3.2 LED电流部分3.4LTC3454引脚排列及功能3.5 AT89S51单片机简介3.5.
4、1 AT89S51主要功能3.5.2 AT89S51各引脚功能3.5.3 最小硬件系统第四章 基于LTC3454LED手电软件设计4.1 AT89S51单片机的软件流程图4.2 部分程序第五章 总结参考文献3、设计（论文）的基本要求（1） 具有初步综合运用电气自动化专业知识进行对问题的研究、计算和设计的能力。 (2) 具有调研、搜集参考资料，加以消化、归纳。分析判断确定设计方案的能力。(3) 具有归纳、整理技术资料，撰写技术文件的能力。(4) 具有基本阐述论证设计成果及其技术答辩的能力。(5) 掌握计算机的使用和CAD软件绘图，能够正确绘制电气线路图。4、主要参考文献1 杨成银,黄志辉,邱望标
5、 太阳能LED 照明系统的设计M. 高等教育出版社， 20072 陈鸣,沈辉太阳能光伏照明与风光互补照明的发展M. 第二届新光源&新光源论坛文集3刘行仁海峡两岸第九届照明科技与营销研讨会专题报告文集M. 中国照明学会、台湾区照明灯具输出业同业公会编，20074 沈培宏白光LED 技术进展光电技术J .国防工业出版社，20055 裴虹汽车中的LED 光源电技术J .机械工业出版社，20056 裴虹白光LED 工艺技术趋向光电技术J . 20057 沈培宏半导体照明简述光电技术J . 高等教育出版社， 20058 刘行仁,薛胜黄等白光LED现状和问题光源和照明J . 重庆大学出版社，20095、进
6、度安排设计（论文）每个阶段任务时 间1查阅相关资料及手册1周2确定设计（论文）方案1周3论文的研究（设计）4周4论文撰写1周5装订及答辩准备0.5周6答辩0.5周合计8周注： 1、此表一设三份，系部、指导教师、学生各一份。 2、类别是指毕业论文或毕业设计，类型指应用型、理论研究型和其他。南京化工职业技术学院毕业设计（论文）摘 要本文在介绍了LED的驱动电路的工作原理，描述了半导体发展情况，采用LTC3454集成电路芯片设计了LED手电驱动电路，设计了软件调节LED灯的亮度。实现单3WLED恒流驱动、四种档位模式、有记忆、只有一个电源开关控制，关机关电源，完全不耗电、电池过放保护的功能。关键词：
7、LED驱动电路 LTC3454 单锂3WLED恒流驱动I目 录摘 要I目 录II第一章 绪论11.1 LED的基本结构及发光原理.11.2 LED的主要参数和特性.21.2.1 LED的电学特性21.2.2 LED光学特性51.2.3 LED热学101.3 LED的应用领域101.3.1 光源111.3.2 背光源111.3.3 大屏幕显示111.3.4 在汽车上的应用111.3.5 在景观装饰照明中的应用121.3.6 在交通信号灯上的应用121.3.7 普通照明方面的应用121.4 半导体照明市场发展趋势13第二章 LED供电电源线路142.1 整流滤波142.1.1 半波整流142.1.
8、2 桥式整流142.1.3 电容滤波152.2 串联稳压电路162.2.1 特性指标172.2.2 质量指标172.2.3 集成稳压器17第三章 基于LTC3454LED手电硬件电路设计213.1 LED手电驱动电路原理213.1.1 W LED 手电驱动电路原理框和原理图213.1.2 电路功能213.2 LTC3454的特点223.3 LTC3454基本结构223.3.1 升/降压DC/DC转换器部分223.3.2 LED电流部分233.4LTC3454引脚排列及功能.243.5 AT89S51单片机简介.253.5.1 AT89S51主要功能253.5.2 AT89S51各引脚功能263
9、.5.3 最小硬件系统27第四章 基于LTC3454LED手电软件设计284.1 AT89S51单片机的软件流程图.284.2 部分程序28第五章 总结31参考文献3227第一章 绪论1.1 LED的基本结构及发光原理50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。LED结构图如下图所示。图1. 1 LED结构图发光二极管的核心部分是由p型半导体和n
10、型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。1.2 LED的主要参数和特性LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特
11、性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性等。1.2.1 LED的电学特性1I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质、单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。 图1. 2 I-V特性曲线图1. 3 C-V特性曲线 正向死区：（图1-2中oa 或oa段）a点对于V0 为开启电压，当VVa，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP 为1.2V，GaP 为1.8V，GaN 为2.5V。 正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系。 IF = IS (e qV
12、F/KT 1) (1-1)为反向饱和电流。V0 时，VVF 的正向工作区IF 随VF 指数上升， IF = IS e qVF/KT 。反向死区 ：V0 时pn 结加反偏压V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP 为0V，GaN 为10uA。反向击穿区 V- VR；VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR 为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V- VR 时，则出现IR 突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压VR 也不同。2C-V特性 鉴于LED 的芯片有99mil (250250um)，1010mil，1111mil (280280um
13、)，1212mil (300300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）Cn+pf左右。C-V 特性呈二次函数关系（如图1-3）。由1MHZ 交流信号用C-V 特性测试仪测得。3最大允许功耗PFm当流过LED的电流为IF、管压降为UF 则功率消耗为P=UFIF. LED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当TjTa 时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量（功率），可表示为P = KT（Tj Ta）。4响应时间 响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD（液晶显示）约10-310-5S，CRT、PDP、LED 都达到10-610-7S（u
