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LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計及案例分析 周黨培
定 價：69 元
當(dāng)前圖書已被 30 所學(xué)校薦購過！
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- 作者：周黨培
- 出版時間：2024/9/1
- ISBN：9787111758549
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TN383.02
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
讀者對象:本書可用作本科、大中專院校相關(guān)專業(yè)參考教材，也適用于企業(yè)工程技術(shù)人員培訓(xùn)，以及電子愛好者自學(xué)參考
《LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計及案例分析》針對電子電路應(yīng)用設(shè)計實務(wù)中的痛點和難點,通過案例舉一反三,使讀者能快速掌握分析和解決問題的方法和思路。全書的編排設(shè)計始終遵循以讀者為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進的理念,以培養(yǎng)應(yīng)用型的工程技術(shù)人員為目標(biāo),貫穿于整個電子產(chǎn)品設(shè)計的全過程。全書采用案例式教學(xué),通過問題引導(dǎo)的方式幫助讀者積累知識和經(jīng)驗,啟發(fā)創(chuàng)新性思維。此外,本書還對標(biāo)工程認(rèn)證要求,注重對過程和結(jié)果的評價,根據(jù)達成目標(biāo)設(shè)計了學(xué)習(xí)效果評價的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),可供讀者對學(xué)習(xí)成果進行自查。
本書基于OBE理念和工程認(rèn)證要求,內(nèi)容覆蓋電子電路設(shè)計全過程,包括LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計的基礎(chǔ)知識、資料的查閱和運用、方案設(shè)計、電路選型、參數(shù)計算、元器件規(guī)格型號選擇、變壓器設(shè)計制作、PCB設(shè)計、單片機編程、樣機制作和實驗、方案優(yōu)化、設(shè)計報告撰寫,以及作品演示和答辯全過程。
本書以LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計為主線,通過案例系統(tǒng)全面地介紹實用的電子電路設(shè)計的基本思路、方法和技巧。本書介紹的內(nèi)容和方法普遍適用于電子電路應(yīng)用設(shè)計的相關(guān)領(lǐng)域,內(nèi)容豐富翔實,由淺入深,層次分明,邏輯清晰,簡明易懂,具有很強的實用性,可用作本科、大中專院校相關(guān)專業(yè)參考教材,也適用于企業(yè)工程技術(shù)人員培訓(xùn),以及電子愛好者自學(xué)參考。
《LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計及案例分析》是一本極具特色的專業(yè)書籍。它由校企合作編寫而成，書中案例源于授課典型案例和企業(yè)實踐，內(nèi)容編排緊扣企業(yè)實際需求，注重培養(yǎng)讀者工程思維與實踐技能。
本書面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)，目標(biāo)明確且簡明實用。案例均來自實際應(yīng)用場景且經(jīng)過實驗驗證，具有實用性與可移植性，同時考慮到讀者差異做出多方面合理安排，還有輔助教學(xué)視頻助力讀者突破難點。
在內(nèi)容體系上，它自成體系、循序漸進，從 LED 不同應(yīng)用場景的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)介紹，到設(shè)計思路方法講解、設(shè)計性實驗訓(xùn)練、方案優(yōu)化以及項目設(shè)計選題指導(dǎo)，涵蓋模電、數(shù)電、單片機等知識，從理論到實踐層層遞進。
學(xué)習(xí)方式上，摒棄枯燥灌輸，突出思想方法，通過問題引導(dǎo)讀者自主學(xué)習(xí)與積累經(jīng)驗，精選案例充滿人文關(guān)懷與生活氣息。而且創(chuàng)新案例豐富，融合創(chuàng)新思想，具有很強的參考價值。
通過學(xué)習(xí)本書，讀者可以在多方面得到鍛煉與提高，包括了解 LED 應(yīng)用領(lǐng)域及經(jīng)典電路結(jié)構(gòu)等，具備獨立分析研究電路問題、設(shè)計實施方案的能力，能夠閱讀數(shù)據(jù)手冊、計算元器件參數(shù)、選擇型號，運用工具軟件完成設(shè)計測試，并且對作品充滿期待與激情。無論是在校學(xué)生還是相關(guān)從業(yè)者，這本書都是提升專業(yè)技能的絕佳選擇。
新起點，讓《LED驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計及案例分析》成為你提升 LED 應(yīng)用能力的得力助手，開啟精彩的技術(shù)學(xué)習(xí)之旅吧！
前言
LED作為第四代電光源具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、色彩豐富、低壓易控等優(yōu)點,近十年來已廣泛應(yīng)用于照明、燈飾、顯示,以及醫(yī)療、通信、植物生長等領(lǐng)域。然而LED是一個敏感的器件,必須配套合適的驅(qū)動電路才能使之安全、可靠、穩(wěn)定地工作,以發(fā)揮它的上述優(yōu)點。本書結(jié)合了作者多年的教學(xué)工作經(jīng)驗和課程改革成果,并通過與企業(yè)的深度合作,采用通俗易懂的語言和貼近專業(yè)的實用案例,從LED的特性和基本應(yīng)用出發(fā),介紹了LED不同應(yīng)用領(lǐng)域的電路結(jié)構(gòu)和原理,給出了行之有效的LED的驅(qū)動與應(yīng)用電路設(shè)計方法,驗證了所提方法的有效性,為相關(guān)專業(yè)學(xué)生和從業(yè)人員提供快速入門和學(xué)習(xí)參考。
1.本書特色
(1)校企合作,工學(xué)結(jié)合 本書在編寫過程中得到了相關(guān)企業(yè)的支持,書中列舉的案例一部分來自授課典型案例,另一部分來自企業(yè)實踐案例,全書內(nèi)容的編排以企業(yè)的實際需求為出發(fā)點,充分結(jié)合了理論學(xué)習(xí)實際和生產(chǎn)要求,在學(xué)習(xí)知識的過程中,重視讀者工程思維和實踐技能培養(yǎng)。
(2)目標(biāo)明確,簡明實用 面向應(yīng)用型人才培養(yǎng),重點培養(yǎng)讀者對知識的綜合運用能力,采用案例式闡述,所有案例的設(shè)計均來自實際應(yīng)用場景,并經(jīng)過實驗驗證,具有實用性和可移植性。本書考慮到讀者的專業(yè)背景、知識結(jié)構(gòu)和能力差異,從內(nèi)容、進度和細節(jié)等多方面做出了盡可能合理的安排,并針對一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重點難點、容易產(chǎn)生卡脖子的地方專門錄制了輔助教學(xué)視頻,有利于幫助有需要的讀者克服困難,達到共同進步的目的。
(3)自成體系,循序漸進 第1~7章按照LED不同應(yīng)用場景分別介紹相應(yīng)的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu),通過案例詳解設(shè)計方法;第8章講解LED應(yīng)用電路設(shè)計的一般思路和方法;第9章進行設(shè)計性實驗訓(xùn)練;第10章講述方案的優(yōu)化;第11章對項目設(shè)計進行選題指導(dǎo),布置設(shè)計任務(wù)和要求。內(nèi)容從模電、數(shù)電到單片機,由淺入深;從理論到實驗,再到動手設(shè)計、制作和測試,知識、經(jīng)驗、技能層層遞進。
(4)啟發(fā)引導(dǎo),充滿趣味?摒棄枯燥的知識灌輸?shù)膶W(xué)習(xí)方式,突出思想方法,通過問題引導(dǎo)讀者發(fā)現(xiàn)、分析、解決復(fù)雜工程問題,并在此過程中完成知識的自主學(xué)習(xí)和實踐經(jīng)驗的積累。精選案例,將古典與現(xiàn)代融為一體,讓電路設(shè)計融入人文關(guān)懷和生活氣息。例如,在調(diào)光控制設(shè)計案例中設(shè)計了紅外感應(yīng)、吹滅、按鍵、旋鈕、觸摸等操作方式,充分調(diào)動了讀者各種運動和感官,既新鮮有趣,又實用時尚。在完成作品的同時,能充分感受到作品的靈魂,促進讀者為作品創(chuàng)作付出心血和感情的意愿。
(5)創(chuàng)新案例,突出應(yīng)用 案例中設(shè)計的方案并不僅停留于對經(jīng)典應(yīng)用的復(fù)制,而是更多地融合了創(chuàng)新思想,例如,用TL494實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)的PWM輸出、用CD4017設(shè)計電子選擇開關(guān)、用二極管設(shè)計專用的譯碼電路、用HS0038設(shè)計反射式紅外傳感器、用駐極體電容式傳聲器(俗稱為電容咪)設(shè)計吹滅LED燈的傳感器等,這些電路充滿新意和技巧,不僅極具啟發(fā)性,而且在產(chǎn)品開發(fā)過程中有較強的參考價值,部分電路可直接移植。
2.學(xué)習(xí)收益
通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,讀者應(yīng)在以下幾方面得到鍛煉和提高:
1)了解LED應(yīng)用領(lǐng)域,以及不同應(yīng)用領(lǐng)域的經(jīng)典電路結(jié)構(gòu)及其設(shè)計要求和具體的設(shè)計方法。
2)能對LED應(yīng)用相關(guān)電路問題進行獨立分析、研究,明確設(shè)計目標(biāo)。
3)能合理設(shè)計具有一定功能的LED產(chǎn)品的應(yīng)用電路的實施方案。
4)能閱讀元器件、芯片的數(shù)據(jù)手冊,獲取相關(guān)參考資料,并運用于對電路的選型、分析與設(shè)計。
5)能計算電路中各元器件參數(shù),理解不同的參數(shù)對電路的影響,能正確選擇元器件型號。
6)能運用常用的工具軟件完成電路設(shè)計、制作和實驗測試。
7)對所設(shè)計的作品充滿期待和激情,愿意為之付出努力,克服困難,不斷優(yōu)化。
3.章節(jié)安排
本書分為三大部分,第一部分為第1~7章,比較系統(tǒng)地介紹LED各種應(yīng)用電路的設(shè)計原理、案例和方法;第二部分為第8~11章,詳細介紹LED應(yīng)用電路設(shè)計的思路、方法,并通過設(shè)計性實驗和實訓(xùn)指導(dǎo)讀者完成作品的設(shè)計任務(wù);第三部分為附錄,包括AD軟件速成的案例教學(xué)。另外,還提供了各章思考題的參考答案,部分重點難點可觀看輔助學(xué)習(xí)視頻。
(1)第1章 LED驅(qū)動與應(yīng)用基礎(chǔ)。介紹了LED的應(yīng)用領(lǐng)域、LED驅(qū)動的概念和層次、LED的電氣特性、LED的連接方式、LED燈板的設(shè)計,最后用一個例子說明點亮LED的基本條件。
(2)第2章 幾種簡易的LED驅(qū)動電路設(shè)計。介紹了幾種常見的簡易LED限流和恒流驅(qū)動電路,包括電阻降壓限流、電容降壓限流、晶體管恒流、恒流二極管和集成線性恒流電路等。
(3)第3章 開關(guān)變換器原理與設(shè)計。開關(guān)電源具有效率高、體積小、輸入電源范圍寬等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各種電子電氣設(shè)備。LED的突出優(yōu)勢之一是節(jié)能,提高驅(qū)動電路的能效是關(guān)鍵,開關(guān)電源變換器是首選方案。本章介紹了開關(guān)變換器的基本原理,并通過兩個實例詳細說明利用開關(guān)變換器設(shè)計LED恒流驅(qū)動電路的方法。
(4)第4章 反激式開關(guān)恒流電源設(shè)計。第3章介紹的非隔離BUCK開關(guān)恒流變換器具有效率高、電路簡單等優(yōu)點,但由于輸入與輸出之間在電氣連接上是非隔離的,因此不適用于比較容易被人體觸及的應(yīng)用場合,例如,一些有金屬外殼作散熱器的射燈、筒燈等,這些燈具通常適宜采用隔離式的設(shè)計,可通過高頻變壓器、光電耦合器等元器件將輸出側(cè)與輸入側(cè)隔開,保護人身的安全。本章通過實例詳細講解了常應(yīng)用
周黨培，擁有12年關(guān)于LED應(yīng)用電路設(shè)計方面的本科生專業(yè)課教學(xué)經(jīng)驗，理論課及實驗課教學(xué)內(nèi)容的組織、講義的編寫，講課內(nèi)容以實用性為主，注重方法論；講課風(fēng)格注重邏輯清晰，簡明易懂，深受學(xué)生的喜愛。長期指導(dǎo)學(xué)生電子類課外科技活動、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生作品達標(biāo)率較高。
目??錄
前言
第1章 LED驅(qū)動與應(yīng)用基礎(chǔ) 1
1.1 LED的應(yīng)用領(lǐng)域 1
1.2 LED驅(qū)動的概念 2
1.3 LED的電氣特性 3
1.3.1 伏安特性 4
1.3.2 LED的電致失效方式 4
1.4 LED的驅(qū)動 5
1.5 LED的連接 5
1.5.1 串聯(lián) 5
1.5.2 并聯(lián) 6
1.5.3 混聯(lián) 6
1.6 LED燈板的設(shè)計 7
1.6.1 確定輸出光通量 7
1.6.2 選擇LED燈珠 7
1.6.3 計算LED數(shù)量 8
1.6.4 選擇連接方式 8
1.6.5 燈板設(shè)計舉例 8
思考題 9
第2章 幾種簡易的LED驅(qū)動電路設(shè)計 10
2.1 電阻降壓限流 10
2.1.1 電阻降壓限流原理 10
2.1.2 設(shè)計實例 12
2.2?電容降壓限流 13
2.2.1 電容降壓限流原理 13
2.2.2 電容降壓限流驅(qū)動電路的計算舉例 15
2.2.3 注意事項 18
2.3 晶體管恒流 19
2.3.1 晶體管串聯(lián)恒流驅(qū)動電路原理 19
2.3.2 晶體管恒流驅(qū)動電路設(shè)計實例 20
2.3.3 注意事項 23
2.4 恒流二極管 23
2.4.1 恒流二極管的伏安特性 24
2.4.2 恒流二極管LED驅(qū)動電路 24
2.4.3 注意事項 25
2.5 集成線性恒流電路 25
2.5.1 LM317簡介 25
2.5.2 LM317恒流電路 26
2.5.3 注意事項 27
思考題 27
第3章 開關(guān)變換器原理與設(shè)計 28
3.1 開關(guān)變換原理 28
3.1.1 電磁感應(yīng) 28
3.1.2 開關(guān)的作用 29
3.1.3 電感的伏安特性 29
3.1.4 BUCK變換原理 31
3.2 BUCK變換器元器件參數(shù)計算 36
3.2.1 電感的計算和選擇 36
3.2.2 電容的計算和選擇 37
3.2.3 開關(guān)管的選擇 37
3.2.4 續(xù)流二極管的選擇 38
3.3 穩(wěn)壓與恒流控制原理 39
3.3.1 穩(wěn)壓控制 39
3.3.2 恒流控制 41
3.4 PWM控制器TL494 41
3.4.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 41
3.4.2 工作原理 42
3.5 基于TL494的BUCK穩(wěn)壓限流變換器設(shè)計實例 45
3.5.1 主要指標(biāo)參數(shù) 45
3.5.2 設(shè)計思路 45
3.5.3 工作原理 46
3.5.4 元器件參數(shù)計算和選擇 47
3.5.5 實驗結(jié)果與分析 52
3.6 非隔離吸頂燈電路設(shè)計實例 54
3.6.1 設(shè)計指標(biāo) 55
3.6.2 設(shè)計思路與解決方案 55
3.6.3 實驗測試 61
思考題 65
第4章 反激式開關(guān)恒流電源設(shè)計 67
4.1 反激式開關(guān)變換器的結(jié)構(gòu) 67
4.1.1 反激式開關(guān)變換器原型 67
4.1.2 反激式開關(guān)變換器的工作波形 69
4.2 變壓器的設(shè)計 74
4.2.1 列出已知條件和參數(shù) 74
4.2.2 選擇磁心 74
4.2.3 計算一、二次繞組匝數(shù) 78
4.2.4 計算一、二次繞組的線徑 78
4.2.5 計算一次繞組的電感量 79
4.3 穩(wěn)壓控制 79
4.3.1 電壓型PWM控制 79
4.3.2 電流型PWM控制 80
4.3.3 一次側(cè)反饋 81
4.4 一次側(cè)反饋反激式開關(guān)電源設(shè)計實例 82
4.4.1 主要參數(shù)要求 82
4.4.2 電路原理和實物圖 82
4.4.3 輸入端元器件參數(shù)計算和選擇 83
4.4.4 變壓器設(shè)計與制作 85
4.4.5 開關(guān)管的選擇 90
4.4.6 續(xù)流二極管的選擇 91
4.4.7 輸出濾波電容的選擇 92
4.4.8 PWM控制器UC3842外圍電路設(shè)計 93
4.4.9 元器件參數(shù)列表 100
4.4.10 PCB設(shè)計 101
4.4.11 實驗提示 101
4.5 采用光電耦合器和外部運放的高精度穩(wěn)壓恒流電源設(shè)計 102
4.5.1 UC3842的兩種典型穩(wěn)壓控制方式 103
4.5.2 穩(wěn)壓恒流電源的輸出特性 105
4.5.3 穩(wěn)壓恒流電源的元器件參數(shù)計算 106
4.5.4 元器件清單 109
4.6 LED燈具設(shè)計要素 110
4.6.1 LED照明燈具簡介 110
4.6.2 交流市電LED驅(qū)動要點 115
4.6.3 LED燈具的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證 120
思考題 123
第5章 LED數(shù)碼管應(yīng)用電路設(shè)計 124
5.1 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 124
5.2 LED數(shù)碼管的驅(qū)動 126
5.2.1 弱上拉輸出 127
5.2.2 集電極開路輸出 127
5.2.3 晶體管擴流 128
5.2.4 輔助電源供電 129
5.3 LED數(shù)碼管的編碼 130
5.4 LED數(shù)碼管與單片機的連接 131
5.5 數(shù)碼管應(yīng)用實例一:數(shù)字計數(shù)器設(shè)計 132
5.5.1 設(shè)計思路 132
5.5.2 電路選型 133
5.5.3 電路原理圖 133
5.6 數(shù)碼管應(yīng)用實例二:數(shù)字電壓表設(shè)計 135
5.6.1 設(shè)計思路 135
5.6.2 電路選型 135
5.6.3 電路原理圖 136
5.6.4 程序設(shè)計 138
5.6.5 測試結(jié)果與分析 141
思考題 142
第6章 LED點陣應(yīng)用電路設(shè)計 144
6.1 點陣模塊結(jié)構(gòu) 144
6.2 點陣模塊的驅(qū)動 145
6.2.1 MAX7219驅(qū)動器 145
6.2.2 MAX7219驅(qū)動LED點陣 148
6.3 點陣模塊的級聯(lián) 152
6.4 漢字點陣 155
6.4.1 漢字字庫 155
6.4.2 漢字的編碼 156
6.5 漢字點陣驅(qū)動電路 158
6.5.1 行線的驅(qū)動 158
6.5.2 列線的驅(qū)動 159
6.6 漢字點陣的顯示程序 162
6.6.1 基本顯示程序 162
6.6.2 滾動顯示效果設(shè)計 164
6.6.3 漢字顯示屏的級聯(lián) 167
思考題 172
第7章?LED景觀燈應(yīng)用電路設(shè)計 173
7.1 LED流星燈 173
7.2 RGB點光源 174
7.3 LED彩燈驅(qū)動 175
7.3.1 LPD6803工作原理 175
7.3.2 LPD6803彩燈驅(qū)動 177
思考題 188
第8章 LED驅(qū)動與應(yīng)用電路的設(shè)計思路和方法 189
8.1 思路與步驟 189
8.2 資料查找的方法 189
8.2.1 借助工具書 189
8.2.2 網(wǎng)絡(luò)搜索 190
8
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