LED连接汇总.pptx

三、三、LED的联接形式的联接形式LED灯具灯具LED 光源组件LED电气LED灯体（散热器）驱动器（+控制器）串联并联混联LED格栅/透镜LEDLED灯具的主要组成部分灯具的主要组成部分需要考虑选用什么样的需要考虑选用什么样的LED驱动器，以及驱动器，以及LED作作为负载采用的串并联方式，合理的配合设计，才能为负载采用的串并联方式，合理的配合设计，才能保证保证LED正常工作。正常工作。1.LED采用全部串联方式采用全部串联方式（a）串联串联（b）改进型）改进型2.LED采用全部并联方式采用全部并联方式3.LED采用混联方式采用混联方式n2.LED光源联接方式 串联方式：串联方式：优点：流过优点：流过LEDLED的电流的电流相等，保证亮度的一致性。相等，保证亮度的一致性。缺点：当某一缺点：当某一LEDLED品质品质不良断开后，串联在一起不良断开后，串联在一起的的LEDLED将全部不亮。将全部不亮。并联方式：并联方式：优点：当某一优点：当某一LEDLED品品质不良断开后，并联在质不良断开后，并联在一起的其它一起的其它LEDLED将继续将继续工作。工作。缺点：对缺点：对LEDLED的一的一致性要求很高。需要驱致性要求很高。需要驱动器输出较大的电流和动器输出较大的电流和较低的电压。较低的电压。混联方式：混联方式：一种串并联相结合一种串并联相结合的方式。的方式。先串后并的方式：线先串后并的方式：线路简单，亮度稳定，可靠路简单，亮度稳定，可靠性高，对器件的一致性要性高，对器件的一致性要求低。求低。先并后串的方式：考先并后串的方式：考虑器件和环境差别等因素虑器件和环境差别等因素对电路的影响，设计时留对电路的影响，设计时留有余量，保证可靠性。有余量，保证可靠性。4.不同联接方式的比较不同联接方式的比较 不同的联接形式具有各自不同的特不同的联接形式具有各自不同的特点，并且对驱动器的要求也不相同，特点，并且对驱动器的要求也不相同，特别是在单个别是在单个LED发生故障时电路工作的发生故障时电路工作的情况、整体发光的可靠性、保证整体情况、整体发光的可靠性、保证整体LED尽量能够继续工作的能力、减少总尽量能够继续工作的能力、减少总体体LED的失效率等就显得尤为重要。的失效率等就显得尤为重要。联接形式联接形式优点优点缺点缺点应用场合应用场合串串联联简单串联简单串联电路简单，连接方便。电路简单，连接方便。LEDLED的电的电流相同，亮度一致流相同，亮度一致可靠性不高，驱动器输出电压高，可靠性不高，驱动器输出电压高，不利于其设计和制造不利于其设计和制造LCDLCD的背光光源、的背光光源、工频工频LEDLED交流指交流指示灯、应急灯示灯、应急灯照明照明带旁路串联带旁路串联电路较简单，可靠性较高。保证电路较简单，可靠性较高。保证LEDLED的电流相同，发光亮度一致的电流相同，发光亮度一致元器件数量增加，体积加大。驱元器件数量增加，体积加大。驱动器输出电压高，设计和制造困动器输出电压高，设计和制造困难难并并联联简单并联简单并联电路简单，连接方便；驱动电压电路简单，连接方便；驱动电压低低可靠性较高，要考虑可靠性较高，要考虑LEDLED的均流的均流问题问题手机等手机等LCDLCD显示显示屏的背光源、屏的背光源、LEDLED手电筒、低手电筒、低压应急照明灯压应急照明灯独立匹配并联独立匹配并联可靠性高，适用性强，驱动效果可靠性高，适用性强，驱动效果好。单个好。单个LEDLED保护完善保护完善电路复杂，技术要求高，占用体电路复杂，技术要求高，占用体积大，不适用于积大，不适用于LEDLED数量多的场数量多的场合合混混联联先并联后串联先并联后串联可靠性较高，驱动器设计制造方可靠性较高，驱动器设计制造方便，总体效率较高，适用范围较便，总体效率较高，适用范围较广广电路连接较为复杂，并联的单个电路连接较为复杂，并联的单个LEDLED或或LEDLED串之间需要解决均流问串之间需要解决均流问题题LEDLED平面照明、平面照明、大面积大面积LCDLCD背光背光源、源、LEDLED装饰照装饰照明灯、交通信明灯、交通信号灯、汽车指号灯、汽车指示灯、局部照示灯、局部照明明先串联后并联先串联后并联交叉阵列交叉阵列可靠性高，总体的效率较高，应可靠性高，总体的效率较高，应用范围较广用范围较广驱动器设计制造较复杂，每组并驱动器设计制造较复杂，每组并联的联的LEDLED需要均流需要均流四、设计驱动电路四、设计驱动电路PCB板板1.PCB基础介绍基础介绍PCB是英文是英文(PrintedCircuieBoard)印印制线路板的简称。通常把在绝缘材料上，按制线路板的简称。通常把在绝缘材料上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。制板或印制电路板。2.恒压源驱动恒压源驱动LED台灯台灯PCB的的设计流程设计流程n在在PCB的设计中，正式布线前，还要经过很的设计中，正式布线前，还要经过很漫长的步骤，以下就是设计一个恒压源驱动漫长的步骤，以下就是设计一个恒压源驱动LED台灯台灯PCB板的主要流程：板的主要流程：n（1）系统规划）系统规划n（2）制作系统功能区块图）制作系统功能区块图n（3）设定板型、尺寸）设定板型、尺寸n（4）绘出）绘出PCB的电路原理图的电路原理图电源效率更高，灯具系统效率超过电源效率更高，灯具系统效率超过95%95%；高功率密度，小型化，模块化；高功率密度，小型化，模块化；高频化高频化应用压电变压器应用压电变压器新型电容器（体积小，容量大，新型电容器（体积小，容量大，ESRESR小）小）增加集中式控制及智能控制功能增加集中式控制及智能控制功能全数字化设计技术全数字化设计技术要改善要改善LEDLED灯具的长寿命和高可靠性，灯具的长寿命和高可靠性，LEDLED防水驱动电源是关键！防水驱动电源是关键！LED驱动电源技术展望驱动电源技术展望n我国LED照明电器产品目前 CQC 认证工作介绍太阳能太阳能+风能风能市电市电220V蓄电池蓄电池充电充电当蓄电池当蓄电池供电不足时供电不足时供电供电LED&LED&太阳能太阳能、风能、市电、风能、市电的结合的结合LED灯具灯具复习思考题1LED驱动器按照驱动方式可以分为几类？驱动器按照驱动方式可以分为几类？2LED电容降压的原理是什么？电容降压的原理是什么？3LED的联接方式有几种？的联接方式有几种？4.开发一个开发一个LED台灯的驱动电路板的流程是什么？台灯的驱动电路板的流程是什么？任务二任务二LED台灯的制作台灯的制作台灯是家家户户都在使用的普通灯具，这几台灯是家家户户都在使用的普通灯具，这几年高亮度的年高亮度的LED光源因其制造技术突飞猛进，光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，如今台灯得以使而其生产成本又节节下降，如今台灯得以使用用LED光源作为高亮度、高效率而又省电、光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。无碳排放的照明光源。一、一、LED台灯概述台灯概述目前市场上的台灯按其种类可分为三种：目前市场上的台灯按其种类可分为三种：一种是普通的白炽台灯，一种是卤素台一种是普通的白炽台灯，一种是卤素台灯、另一种是荧光台灯。灯、另一种是荧光台灯。nLED台灯具有以下优点：台灯具有以下优点：n1.是照明领域的一次空前革命是照明领域的一次空前革命 n2.采用特殊工艺采用特殊工艺,高光效低衰减高光效低衰减 n3.直流供电直流供电,无频闪无频闪,无电磁辐射无电磁辐射 n4.绿色环保绿色环保,高效节能高效节能 n5.固体光源固体光源,抗机械震动抗机械震动 n6.寿命长寿命长,是传统光源的几十倍是传统光源的几十倍 n7.光源方向性好光源方向性好,按需照明按需照明 n8.照度充足照度充足,满足所需照明需求满足所需照明需求n在下面的章节中，就任务一中的恒压源驱动在下面的章节中，就任务一中的恒压源驱动电路实际制作一个电路实际制作一个LED台灯。台灯。二、焊接知识与焊接技巧二、焊接知识与焊接技巧电子电路的焊接、组装与调试在电子工电子电路的焊接、组装与调试在电子工程技术中占有重要位置。任何一个电子产程技术中占有重要位置。任何一个电子产品都是由设计品都是由设计焊接焊接组装组装调试形成的，调试形成的，而焊接是保证电子产品质量和可靠性的最而焊接是保证电子产品质量和可靠性的最基本环节，调试则是保证电子产品正常工基本环节，调试则是保证电子产品正常工作的最关键环节。作的最关键环节。1.焊接知识焊接知识所谓焊接即是利用液态的所谓焊接即是利用液态的“焊锡焊锡”与基材接与基材接合而达到两种金属化学键合的效果。合而达到两种金属化学键合的效果。n2.2.焊接技巧焊接技巧n（1 1）焊接操作姿势与卫生）焊接操作姿势与卫生n一般在工作台上焊印制板等焊件时，多一般在工作台上焊印制板等焊件时，多采用握笔法。采用握笔法。焊接时，一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。焊接时，一般左手拿焊锡，右手拿电烙铁。（2）焊接温度与加热时间）焊接温度与加热时间合适的温度对形成良好的焊点很关键。同样的合适的温度对形成良好的焊点很关键。同样的烙铁，加热不同热容量的焊件时，要想达到同样的烙铁，加热不同热容量的焊件时，要想达到同样的焊接温度，可以用控制加热时间来实现。若加热时焊接温度，可以用控制加热时间来实现。若加热时间不足，形成夹渣（松香）、虚焊。此外，有些元间不足，形成夹渣（松香）、虚焊。此外，有些元器件也不容许长期加热，否则可能造成元器件损坏。器件也不容许长期加热，否则可能造成元器件损坏。（3）焊接步骤）焊接步骤五步焊接法：对于热容量大的工件，五步焊接法：对于热容量大的工件，要严格按五步操作法进行焊接。焊接五步要严格按五步操作法进行焊接。焊接五步法如图所示。这是焊接的基本步骤。法如图所示。这是焊接的基本步骤。【步骤一步骤一】准备、准备、【步骤二步骤二】放上烙铁、放上烙铁、【步骤三步骤三】熔化焊锡、熔化焊锡、【步骤四步骤四】拿开焊锡丝、拿开焊锡丝、【步骤五步骤五】拿开烙铁拿开烙铁三步焊接法：对热容量小的工件。可以按三步焊接法：对热容量小的工件。可以按三步操作法进行，这样做可以加快节奏。三步操作法进行，这样做可以加快节奏。【步骤一步骤一】准备、准备、【步骤二步骤二】放上烙铁和焊锡丝、放上烙铁和焊锡丝、【步骤三步骤三】拿开烙铁和焊锡丝拿开烙铁和焊锡丝（4）焊点合格的标准）焊点合格的标准焊点有足够的机械强度焊点有足够的机械强度焊接可靠，保证导电性能焊接可靠，保证导电性能焊点表面整齐、美观焊点表面整齐、美观（5）焊接的基本原则）焊接的基本原则清洁待焊工件表面清洁待焊工件表面选用适当工具选用适当工具n采用正确的加热方法采用正确的加热方法n选用合格的焊料选用合格的焊料n选择适当的助焊剂选择适当的助焊剂n保持合适的温度保持合适的温度n控制好加热时间控制好加热时间n工件的固定工件的固定n使用必要辅助工具使用必要辅助工具 n（6）焊接的注意事项）焊接的注意事项n焊接印制板，除遵循锡焊要领外，以下几点焊接印制板，除遵循锡焊要领外，以下几点须特别注意：须特别注意：n一般焊接的顺序是：是先小后大、先轻后重、一般焊接的顺序是：是先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊装。即先焊轻小型元器件和较难焊的元件，后装。即先焊轻小型元器件和较难焊的元件，后焊大型和较笨重的元件。先焊分立元件，后焊焊大型和较笨重的元件。先焊分立元件，后焊集成块。对外联线要最后焊接。如元器件的焊集成块。对外联线要最后焊接。如元器件的焊装顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极装顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管。管、集成电路、大功率管。复习思考题1是否所有的是否所有的LED都需要驱动器，为什么？都需要驱动器，为什么？2简述恒压式驱动电路的优缺点。简述恒压式驱动电路的优缺点。3五步焊接法指的是哪五步。五步焊接法指的是哪五步。4.试列出试列出LED灯具与传统灯具的不同。灯具与传统灯具的不同。技能训练一一个LED台灯的制作 1.实训目的实训目的（1）熟悉）熟悉LED台灯驱动电路的设计与制作；台灯驱动电路的设计与制作；（2）掌握基本的焊接手法，）掌握基本的焊接手法，并能完成并能完成LED台灯驱动电路板的焊接组装；台灯驱动电路板的焊接组装；（3）能完成一个）能完成一个LED台灯的组装。台灯的组装。2.实训器材按下表准备实训器材 序号序号名名称称型号与规格型号与规格数数 量量1 1电烙铁电烙铁35w35w1 12 2其他焊接工具其他焊接工具焊锡丝焊锡丝/烙铁架烙铁架/等等适量适量3 3万用表万用表FM-30FM-30或其他数字表或其他数字表1 14 4二极管二极管IN4007IN40074 45 5电阻电阻1k1k1 16 6电阻电阻150 k150 k1 17 7电阻（大功率）电阻（大功率）2 21 18 8电阻（大功率）电阻（大功率）5.15.11 19 9涤纶电容涤纶电容2.22.2f/400vf/400v1 11010红色发光二极管红色发光二极管普通普通1 11111按钮开关按钮开关小型小型1 11212高亮度发光二极管高亮度发光二极管白光白光30301313多股细导线多股细导线黑黑/红红/蓝蓝各各1m1m1414电池电池可充电电池可充电电池/1.5v/1.5v2 23.实训内容与步骤实训内容与步骤（1）LED驱动电路板的制作驱动电路板的制作实训电路驱动图如下所示。实训电路驱动图如下所示。（2）焊接流程）焊接流程（3）组装灯具4.4.注意事项注意事项（1 1）该项目的灯头也可自行制作，如图）该项目的灯头也可自行制作，如图2-2-2121，制作方法如同上文所介绍的，制作方法如同上文所介绍的混联方式，混联方式，以亮度适中为宜。以亮度适中为宜。图图2-21 2-21 自做灯头自做灯头（2）涤纶电容耐压要高，最少耐压值选择）涤纶电容耐压要高，最少耐压值选择400v；而且要注意散热。；而且要注意散热。（3）正确焊接，避免出现漏焊，虚焊，错焊）正确焊接，避免出现漏焊，虚焊，错焊等问题，并在组装之前注意检查，看是否有裸露等问题，并在组装之前注意检查，看是否有裸露的线头，避免出现短路。的线头，避免出现短路。（4）该）该LED台灯采用蓄电池和交流电两种方台灯采用蓄电池和交流电两种方式供电，也可根据实际情况任选其中一种。式供电，也可根据实际情况任选其中一种。5.问题讨论问题讨论（1）实训中的驱动电路采用的是什么形式）实训中的驱动电路采用的是什么形式？（2）点亮）点亮LED需要的是直流电还是交流电，需要的是直流电还是交流电，在这个实训中是如何实现转换的？在这个实训中是如何实现转换的？（3）定性地分析这种电路的优缺点。）定性地分析这种电路的优缺点。技能训练二LED台灯和传统灯具的性能比较 1.实训目的（1）熟悉LED台灯的驱动方式；（2）熟悉各种传统台灯的优点与缺点；（3）能对两者之间进行比较，得出结论。2.实训器材序号序号名名称称型号与规格型号与规格数数 量量1 1LEDLED台灯台灯3w3w1 12 2荧光台灯荧光台灯11w11w1 13 3卤素台灯卤素台灯40w40w1 13、实训内容和步骤（1）了解下表中LED台灯和传统灯具的区别。比较项目比较项目LEDLED台灯台灯荧光灯台荧光灯台/卤素台灯卤素台灯1 1、效率、效率光电转换率高，比传统光源省电光电转换率高，比传统光源省电80%80%。寿命长、光效。寿命长、光效高、免维护，具有可观的经济性与社会效益高、免维护，具有可观的经济性与社会效益光源电能大部分变成热能，造成能源浪费光源电能大部分变成热能，造成能源浪费.传统光传统光源寿命短、维护量大，人工费及材料费增加，造源寿命短、维护量大，人工费及材料费增加，造成使用成本大大提高成使用成本大大提高.2 2、安全、安全光源工作温度光源工作温度6060度左右，工作电流为毫安级，不产度左右，工作电流为毫安级，不产生火花生火花.灯具温度低，不会引燃易爆气体，没有安全灯具温度低，不会引燃易爆气体，没有安全隐患隐患.灯具温度低，玻璃不易结垢雾化，不降低照明灯具温度低，玻璃不易结垢雾化，不降低照明效果，不易遇水破裂掉落伤人效果，不易遇水破裂掉落伤人.光效高、瓦数小，特光效高、瓦数小，特定场合可改装成定场合可改装成3636伏安全电压伏安全电压.白炽灯和卤素灯等传统光源工作温度为白炽灯和卤素灯等传统光源工作温度为300300度以上，度以上，工作电流较大工作电流较大,线路老化后容易产生火花，灯具表线路老化后容易产生火花，灯具表面温度高，存在引燃易爆气体的隐患面温度高，存在引燃易爆气体的隐患,灯具玻璃易灯具玻璃易结垢雾化，降低照明效果，高温工作易遇水破碎，结垢雾化，降低照明效果，高温工作易遇水破碎，掉落伤人掉落伤人,功率大，电流大，电压为功率大，电流大，电压为220220伏，存在伏，存在安全隐患安全隐患3 3、稳定、稳定输入电压范围宽：输入电压范围宽：AC90AC90270270，适应性好，适应性好,光源亮度光源亮度恒定，恒压恒流输出，不随电压波动而忽明忽暗恒定，恒压恒流输出，不随电压波动而忽明忽暗,点点亮无延时现象，频繁开关对灯具寿命无影响，无频亮无延时现象，频繁开关对灯具寿命无影响，无频闪减轻了视觉疲劳闪减轻了视觉疲劳.电压适应性较差，亮度随电压波动而变化，稳定电压适应性较差，亮度随电压波动而变化，稳定性较差性较差,开关时光源容易受电流冲击而损坏，开关开关时光源容易受电流冲击而损坏，开关影响光源寿命影响光源寿命,点亮时响应性差有延时现象，且频点亮时响应性差有延时现象，且频闪容易造成视觉疲劳。闪容易造成视觉疲劳。4 4、环保、环保不含汞等有害重金属，有利环保和可持续发展，属不含汞等有害重金属，有利环保和可持续发展，属于绿色照明产品。于绿色照明产品。多数含有不可回收的污染物质，对环境有害不适多数含有不可回收的污染物质，对环境有害不适合长期使用。合长期使用。5 5、维护、维护光源设计工作寿命光源设计工作寿命5 5万小时，大大高于传统光源，适万小时，大大高于传统光源，适合长期照明的工作环境合长期照明的工作环境,抗震性好免维护，抗震性好免维护，LEDLED属于属于固体光源无灯丝，适合在震荡环境中长期使用固体光源无灯丝，适合在震荡环境中长期使用,灯具灯具表面工作温度低，灯具玻璃不易损易坏表面工作温度低，灯具玻璃不易损易坏.设计寿命白炽灯为设计寿命白炽灯为1000100040004000小时，在高温或震小时，在高温或震动环境中寿命更短动环境中寿命更短,传统光源和镇流器在震荡环境传统光源和镇流器在震荡环境中易损，维护量大安全隐患多中易损，维护量大安全隐患多,灯具表面温度高，灯具表面温度高，灯具玻璃易损坏。灯具玻璃易损坏。（2）观察三种灯具的外观结构，并进行拆卸，）观察三种灯具的外观结构，并进行拆卸，熟悉内部电路结构，画出原理图并分析驱动电熟悉内部电路结构，画出原理图并分析驱动电路。路。（3）检查无误后组装台灯，并通电测试。）检查无误后组装台灯，并通电测试。4、注意事项（1）在拆卸组装三种台灯时注意安全，断电作业，并按操作规范执行。（2）测量温度时以人手距离灯头1cm为宜，切勿直接触摸，避免烫伤。（3）改变电源电压时请勿改变速度过快，匀速改变一定量值，即可达到效果。n5、问题讨论、问题讨论n（1）三种灯具的驱动方式是否相）三种灯具的驱动方式是否相同，哪种更为复杂？同，哪种更为复杂？n（2）三种灯具的优缺点各是什么）三种灯具的优缺点各是什么？项目小结1LED驱动器是指驱动驱动器是指驱动LED发光或发光或LED模块组件正常工作的电源调整电模块组件正常工作的电源调整电子器件。子器件。2LED驱动器包括对输出功率效率、驱动器包括对输出功率效率、供电电源、功能等多方面的要求。供电电源、功能等多方面的要求。3常见常见LED的驱动方式包括恒压式、的驱动方式包括恒压式、恒流式、开关电源式三种。恒流式、开关电源式三种。n4LED的联接方式包括串联、并联和的联接方式包括串联、并联和混联。混联。n5电容降压的驱动电路简单方便，但电容降压的驱动电路简单方便，但存在着效率低，稳压能力差，亮度无法存在着效率低，稳压能力差，亮度无法达到最佳等缺点。达到最佳等缺点。n6.一个完整的一个完整的PCB驱动电路设计流程包驱动电路设计流程包括系统规划、系统功能区块图、设定板括系统规划、系统功能区块图、设定板型和尺寸、绘制电路原理图、绘制型和尺寸、绘制电路原理图、绘制PCB电路图。电路图。n7.焊制电路板时要注意按照焊接五焊制电路板时要注意按照焊接五步法操作。步法操作。n8、LED台灯与传统灯具在多个方台灯与传统灯具在多个方面存在不同，包括安全、效率、稳面存在不同，包括安全、效率、稳定、环保、维护这五方面。定、环保、维护这五方面。电脑控制无铅双波峰焊接机电脑控制无铅双波峰焊接机电脑控制无铅双波峰焊接机电脑控制无铅双波峰焊接机电参数检测仪电参数检测仪电参数检测仪电参数检测仪示波器和镇流器分析仪示波器和镇流器分析仪示波器和镇流器分析仪示波器和镇流器分析仪EMC EMC EMC EMC 电磁兼容检测系统电磁兼容检测系统电磁兼容检测系统电磁兼容检测系统完善的可靠性试验室完善的可靠性试验室ESD静电测试仪静电测试仪振动试验仪振动试验仪高低温恒温恒湿机高低温恒温恒湿机雷击试验仪雷击试验仪灼热丝试验仪灼热丝试验仪摇摆试验机摇摆试验机人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。