LED驱动与应用电路设计及案例分析9787111758549
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作者周党培 著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111758549
出版时间2023-03
装帧平装
开本16开
定价69元
货号17616596
上书时间2024-12-17
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目录
目??录 前言 第1章 LED驱动与应用基础 1 1.1 LED的应用领域 1 1.2 LED驱动的概念 2 1.3 LED的电气特性 3 1.3.1 伏安特性 4 1.3.2 LED的电致失效方式 4 1.4 LED的驱动 5 1.5 LED的连接 5 1.5.1 串联 5 1.5.2 并联 6 1.5.3 混联 6 1.6 LED灯板的设计 7 1.6.1 确定输出光通量 7 1.6.2 选择LED灯珠 7 1.6.3 计算LED数量 8 1.6.4 选择连接方式 8 1.6.5 灯板设计举例 8 思考题 9 第2章 几种简易的LED驱动电路设计 10 2.1 电阻降压限流 10 2.1.1 电阻降压限流原理 10 2.1.2 设计实例 12 2.2?电容降压限流 13 2.2.1 电容降压限流原理 13 2.2.2 电容降压限流驱动电路的计算举例 15 2.2.3 注意事项 18 2.3 晶体管恒流 19 2.3.1 晶体管串联恒流驱动电路原理 19 2.3.2 晶体管恒流驱动电路设计实例 20 2.3.3 注意事项 23 2.4 恒流二极管 23 2.4.1 恒流二极管的伏安特性 24 2.4.2 恒流二极管LED驱动电路 24 2.4.3 注意事项 25 2.5 集成线性恒流电路 25 2.5.1 LM317简介 25 2.5.2 LM317恒流电路 26 2.5.3 注意事项 27 思考题 27 第3章 开关变换器原理与设计 28 3.1 开关变换原理 28 3.1.1 电磁感应 28 3.1.2 开关的作用 29 3.1.3 电感的伏安特性 29 3.1.4 BUCK变换原理 31 3.2 BUCK变换器元器件参数计算 36 3.2.1 电感的计算和选择 36 3.2.2 电容的计算和选择 37 3.2.3 开关管的选择 37 3.2.4 续流二极管的选择 38 3.3 稳压与恒流控制原理 39 3.3.1 稳压控制 39 3.3.2 恒流控制 41 3.4 PWM控制器TL494 41 3.4.1 内部结构 41 3.4.2 工作原理 42 3.5 基于TL494的BUCK稳压限流变换器设计实例 45 3.5.1 主要指标参数 45 3.5.2 设计思路 45 3.5.3 工作原理 46 3.5.4 元器件参数计算和选择 47 3.5.5 实验结果与分析 52 3.6 非隔离吸顶灯电路设计实例 54 3.6.1 设计指标 55 3.6.2 设计思路与解决方案 55 3.6.3 实验测试 61 思考题 65 第4章 反激式开关恒流电源设计 67 4.1 反激式开关变换器的结构 67 4.1.1 反激式开关变换器原型 67 4.1.2 反激式开关变换器的工作波形 69 4.2 变压器的设计 74 4.2.1 列出已知条件和参数 74 4.2.2 选择磁心 74 4.2.3 计算一、二次绕组匝数 78 4.2.4 计算一、二次绕组的线径 78 4.2.5 计算一次绕组的电感量 79 4.3 稳压控制 79 4.3.1 电压型PWM控制 79 4.3.2 电流型PWM控制 80 4.3.3 一次侧反馈 81 4.4 一次侧反馈反激式开关电源设计实例 82 4.4.1 主要参数要求 82 4.4.2 电路原理和实物图 82 4.4.3 输入端元器件参数计算和选择 83 4.4.4 变压器设计与制作 85 4.4.5 开关管的选择 90 4.4.6 续流二极管的选择 91 4.4.7 输出滤波电容的选择 92 4.4.8 PWM控制器UC3842外围电路设计 93 4.4.9 元器件参数列表 100 4.4.10 PCB设计 101 4.4.11 实验提示 101 4.5 采用光电耦合器和外部运放的高精度稳压恒流电源设计 102 4.5.1 UC3842的两种典型稳压控制方式 103 4.5.2 稳压恒流电源的输出特性 105 4.5.3 稳压恒流电源的元器件参数计算 106 4.5.4 元器件清单 109 4.6 LED灯具设计要素 110 4.6.1 LED照明灯具简介 110 4.6.2 交流市电LED驱动要点 115 4.6.3 LED灯具的相关标准与认证 120 思考题 123 第5章 LED数码管应用电路设计 124 5.1 数码管的结构 124 5.2 LED数码管的驱动 126 5.2.1 弱上拉输出 127 5.2.2 集电极开路输出 127 5.2.3 晶体管扩流 128 5.2.4 辅助电源供电 129 5.3 LED数码管的编码 130 5.4 LED数码管与单片机的连接 131 5.5 数码管应用实例一:数字计数器设计 132 5.5.1 设计思路 132 5.5.2 电路选型 133 5.5.3 电路原理图 133 5.6 数码管应用实例二:数字电压表设计 135 5.6.1 设计思路 135 5.6.2 电路选型 135 5.6.3 电路原理图 136 5.6.4 程序设计 138 5.6.5 测试结果与分析 141 思考题 142 第6章 LED点阵应用电路设计 144 6.1 点阵模块结构 144 6.2 点阵模块的驱动 145 6.2.1 MAX7219驱动器 145 6.2.2 MAX7219驱动LED点阵 148 6.3 点阵模块的级联 152 6.4 汉字点阵 155 6.4.1 汉字字库 155 6.4.2 汉字的编码 156 6.5 汉字点阵驱动电路 158 6.5.1 行线的驱动 158 6.5.2 列线的驱动 159 6.6 汉字点阵的显示程序 162 6.6.1 基本显示程序 162 6.6.2 滚动显示效果设计 164 6.6.3 汉字显示屏的级联 167 思考题 172 第7章?LED景观灯应用电路设计 173 7.1 LED流星灯 173 7.2 RGB点光源 174 7.3 LED彩灯驱动 175 7.3.1 LPD6803工作原理 175 7.3.2 LPD6803彩灯驱动 177 思考题 188 第8章 LED驱动与应用电路的设计思路和方法 189 8.1 思路与步骤 189 8.2 资料查找的方法 189 8.2.1 借助工具书 189 8.2.2 网络搜索 190 8.2.3 专业数据库 190 8.2.4 电商平台 191 8.3 方案设计的思路与方法 191 8.3.1 分析课题,找出关键问题 191 8.3.2 画出系统框图,拟定技术路线 193 思考题 194 第9章 设计性实验训练 195 9.1 焊接与测试训练 195 9.1.1 实验目的 195 9.1.2 实验材料、仪器用具 196 9.1.3 实验原理 196 9.1.4 实验内容 197 9.1.5 学习评价 200 9.2 LED光源选择与灯板设计 201 9.2.1 实验目的 201 9.2.2 实验材料、仪器用具 201 9.2.3 实验原理 202 9.2.4 实验内容 204 9.2.5 学习评价 205 9.3 LED恒流驱动电路设计 206 9.3.1 实验目的 206 9.3.2 实验材料、仪器用具 206 9.3.3 实验原理 207 9.3.4 实验内容 210 9.3.5 学习评价 211 9.4 PWM调光电路设计 212 9.4.1 实验目的 212 9.4.2 实验材料、仪器用具 212 9.4.3 实验原理 213 9.4.4 实验内容 217 9.4.5 学习评价 218 9.5 分段调光电路设计 219 9.5.1 实验目的 219 9.5.2 实验材料、仪器用具 219 9.5.3 实验原理 221 9.5.4 实验内容 222 9.5.5 学习评价 223 9.6 非接触式控制电路设计 224 9.6.1 实验目的 224 9.6.2 实验材料、仪器用具 225 9.6.3 实验原理 225 9.6.4 实验内容 228 9.6.5 学习评价 229 9.7 LED数码管显示电路设计 230 9.7.1 实验目的 230 9.7.2 实验材料、仪器用具 231 9.7.3 实验原理 232 9.7.4 实验内容 233 9.7.5 学习评价 234 9.8 电源变换器设计 235 9.8.1 实验目的 235 9.8.2 实验材料、仪器用具 235 9.8.3 实验原理 236 9.8.4 实验内容 238 9.8.5 学习评价 240 9.9 方案总结 241 思考题 243 第10章 基于单片机的方案优化 与设计 244 10.1 设计方案及电路选型 244 10.1.1 LED灯板的设计 244 10.1.2 LED驱动方案 245 10.1.3 数码管驱动 249 10.1.4 连续调光 250 10.1.5 红外传感器设计 254 10.1.6 吹控电路的简化 258 10.1.7 单片机选择 259 10.2 硬件设计 260 10.2.1 单片机系统 260 10.2.2 LED恒流驱动电路 260 10.2.3 数码管驱动电路 260 10.2.4 旋转编码器电路 261 10.2.5 红外感应传感器电路 261 10.2.6 吹控电路 262 10.2.7 程序下载接口和电源输入端电路 262 10.2.8 PCB设计 263 10.3 编程与测试 264 10.3.1 硬件测试 265 10.3.2 编程测试 266 10.4 总结 280 第11章 项目设计任务与要求 281 11.1 题目、设计任务书 281 11.1.1 双通道触摸调光调色LED灯(照明) 281 11.1.2 基于ADC的数字电压表(ADC、数码管应用) 281 11.1.3 LED日历时钟(时钟芯片、数码管应用) 282 11.1.4 LED温湿度计(温湿度传感器、数码管应用) 282 11.1.5 64×16汉字点阵显示屏(点阵应用) 283 11.1.6 LED频谱灯(ADC、FFT算法、点阵应用) 283 11.1.7 点光源控制 283 11.1.8 数控恒流电源(DC-DC变换器、单片机、ADC、液晶屏应用) 284 11.1.9 选题说明 284 11.2 设计报告要求 284 11.2.1 封面要求 285 11.2.2 摘要 285 11.2.3 正文 285 11.2.4 感言 285 11.2.5 参考文献 285 11.2.6 其他注意事项 286 11.3 作品演示和答辩 286 附录A PCB设计速成(实例) 287 参考文献 310
内容摘要
《LED驱动与应用电路设计及案例分析》针对电子电路应用设计实务中的痛点和难点,通过案例举一反三,使读者能快速掌握分析和解决问题的方法和思路。全书的编排设计始终遵循以读者为中心、成果导向和持续改进的理念,以培养应用型的工程技术人员为目标,贯穿于整个电子产品设计的全过程。全书采用案例式教学,通过问题引导的方式帮助读者积累知识和经验,启发创新性思维。此外,本书还对标工程认证要求,注重对过程和结果的评价,根据达成目标设计了学习效果评价的内容和标准,可供读者对学习成果进行自查。
本书基于OBE理念和工程认证要求,内容覆盖电子电路设计全过程,包括LED驱动与应用电路设计的基础知识、资料的查阅和运用、方案设计、电路选型、参数计算、元器件规格型号选择、变压器设计制作、PCB设计、单片机编程、样机制作和实验、方案优化、设计报告撰写,以及作品演示和答辩全过程。
本书以LED驱动与应用电路设计为主线,通过案例系统全面地介绍实用的电子电路设计的基本思路、方法和技巧。本书介绍的内容和方法普遍适用于电子电路应用设计的相关领域,内容丰富翔实,由浅入深,层次分明,逻辑清晰,简明易懂,具有很强的实用性,可用作本科、大中专院校相关专业参考教材,也适用于企业工程技术人员培训,以及电子爱好者自学参考。
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