LED闪光灯电源设计
摘要：本系统被设计为提高电池的输入电压。升压后，模式选择电路输入和由主控制系统控制。选择模式后，输入该恒定电流控制电路，最后输入的电流流过恒定电流到负载端子。负载通过采样电路终止。当负载变化且电压超过极限幅度时，采样电路采样并发送控制保护电路发出警报。
关键词：直流-直流转换；恒流源；单片机；LED
LED flash power supply
Abstract: The system aims to increase the input voltage of batteries. After boosting, it enters the mode selection circuit and is controlled by the main control system. After choosing the mode, it enters the constant current control circuit, and finally enters the load terminal through the constant current. The load is terminated by a sampling circuit. When the load changes and the voltage exceeds the limit range, the sampling circuit samples and sends the control protection circuit to give an alarm.
Key words: DC-DC conversion; constant current source; single chip computer; LED;
目录
第一章 绪论 1
1.1LED闪光灯电源研究背景 1
1.1.1LED产业发展优势 1
1.1.2大功率LED的技术优势 1
5.5种尺寸灵活：可以用有机结合的结构来实现。 1
第二章 LED闪光灯电源设计背景 2
设计背景 2
第三章 总体设计与实验选型 4
3.1系统总体设计 4
3.2LED驱动电源要求 4
3.3电源选择 4
3.3.1线性驱动电源 4
3.3.2开关电源型驱动电源 5
3.4主控器选择 5
第四章 电路设计 5
4.1升压电路设计 5
图1：XL6009升压模块 6
4.2降压斩波电路开关电源电路 6
图2：降压斩波电路 7
图3：系统降压斩波电路 7
4.3PWM控制电路 7
表1 ：SG3524引脚功能 7
图4：PWM控制电路 8
4.4恒流控制电路 8
图5：恒流控制电路 9
4.5测控电路设计 9
第五章 AT89S52单片机功能 9
5.1复位电路 9
图6：复位电路 10
5.2时钟电路 10
图7：时钟电路 10
5.3报警电路 10
图8：报警电路 11
5.4 D/A转换电路 11
5.5A/D转换电路 12
第六章 系统编程 12
图 9：主程序流程图 13
第七章 建立仿真 13
7.1开关电源电路仿真 13
7.1.1 Simulink仿真环境介绍 13
7.1.2建立Simulink仿真模型 13
7.2 程序部分仿真 14
7.2.1 Proteus仿真软件介绍 14
7.2.2 建立Proteus仿真电路图 14
第八章 总结与致谢 14
参考文献 16
第一章 绪论
1.1LED闪光灯电源研究背景
1.1.1LED产业发展优势
中国作为一个人口众多的国家，虽然总体能源相当庞大，但是人均资源就显得不容乐观。在当今能源稀缺的社会中，使用节能环保的LED照明具有重要意义。
1.能源节约，可持续发展
中国的电力生产大多数都是靠着火力发电来进行的，其中煤炭，燃油，进行燃烧的同时就会导致大量的有害气体进行排放，严重影响到了生态环境，还会加剧全球气温的回升。LED作为可循环利用的原材料，将在一定程度上减少能源的消耗，真正意义上符合中国的可持续发展之路。
2.符合新的工业化道路
在照明生产和出口的国家中，中国起了至关重要的作用。我国在经济发展的道路上，大力发展半导体照明设备，不仅可以增强在高新技术产业的比重，还能增强照明产业在国际市场上的竞争力。照明行业的发展特点不仅包括技术密集性还包含劳动密集度。 中国半导体照明产业的发展不仅可以形成新的产业带，为出口增长点做贡献，还能大大地节约能源，大大减少环境污染，从而充分发挥“十六大”提出的中国的劳动力资源优势。
1.1.2大功率LED的技术优势
光源采用大功率LED作为用于照明具有以下优点：
1.使用时间持久：LED产品的使用寿命基本上可以达到60000个小时，24小时连续光的可用于六年；
3.低功耗： LED相对于白炽灯等效亮度将增加约百分之七十，有效降低照明功耗；
4.节能环保：没有紫外线的辐射，更加没有有害的重金属水银
5.5种尺寸灵活：可以用有机结合的结构来实现。
设置在高功率LED照明灯具等多方面的优势，使我们感到大力推广使用的是一个有价值的工作，在许多场合使用LED照明还节省了大量的成本。
多年来，技术的进步带来了如何照亮我们的住宅和商业建筑的创新。一开始，我们所拥有的只是标准的白炽灯泡。但是随着科技发展，技术的进步，新型照明产物应运而生。过去许多LED灯泡都不是全向的，这在各种情况下都给CFL带来了优势。例如，在落地灯中，CFL会表现得更好，因为当时的光线覆盖范围要宽得多。然而，在大多数嵌入式照明（上限），LED将具有更高的效率。快进到新一代LED，我们看到小型发光二极管在整体能耗，颜色方面超越了CFL，甚至在市场上变得更具竞争力。
在流明（亮度）为400-500时，LED瓦特为6-7W，CFL瓦特为8-12W,白炽灯为40W；
在流明（亮度）为650-850时，LED瓦特为7-10W，CFL瓦特为13-18W,白炽灯为60W；
在流明（亮度）为1000-1400时，LED瓦特为12-13W，CFL瓦特为18-22W,白炽灯为75W；
在流明（亮度）为1450-1700+时，LED瓦特为14-20W，CFL瓦特为23-30W；
在流明（亮度）为2700+时，LED瓦特为25-28W，CFL瓦特为30-55W,白炽灯为150W。
LED灯泡的使用寿命是相当长的。随着LED性能的广泛提高，它的应用范围也得到了进一步的扩大。LED应用范围的逐步扩展为LED产业的发展提供了更广阔的空间。近年来，在国内LED照明市场快速发展的推动下，LED驱动电源的需求也呈指数级增长。LED驱动电源的发展直接关系到LED灯的大规模应用。
第二章 LED闪光灯电源设计背景
设计背景
一个21世纪最具发展前景的高新技术领域一直是LED灯的出现。作为世界第二大能源消耗，通过照明设施所消耗的能量是相当大的，占能源消费总量的20％左右。如果新的环保设施，使用LED替代传统照明设备，至少100％保存即可。80％的电力消耗。根据相关材料统计，倘若未来几年我国的传统照明设施能有近一半的被半导体照明技术所取代的话，所节省下来的照明耗电度数是相当巨大的，至少可达到一千亿度,原煤消耗也至少可节约半亿吨，有害物质的排放量也可以得到大大的缓减。所以，从总体的战略方针而言，LED产业必将迎来蓬勃的发展，它的发展可以说是有百利而无一害，不仅使环境污染得到了有效的控制，能源的消耗也大大降低了，这对于中国的可持续发展战略方针来说是具有深刻影响的。由于LED所具备的优越性，各个国家都想加快LED产业的发展。大多数情况下，许多学者对其研究都是注重于发展现状，发展趋势方面来进行研究的，很少有人能够从发展规律这方面展开。国内产业发展呈现以下显著特点：
（1）市场逐渐趋向于饱和状态,市场竞争将继续加剧；
（2）随着社会发展，科技实力的进步，所需要的成本资源越来越少；
（3）产业得到了规范的发展，标准也正在近一步建立 ；
总体而言，与国外相比，国内LED发展相对缓慢。由于全球变暖的加剧和资源的缺乏，越来越多的人开始关注LED照明产业的发展。LED行业的发展具有远大的前景。随着这一产业的扩大，企业的规模以及数量都得到了进一步提升。由于行业标准还没有正式建立，企业间的竞争力越来越激烈从而导致技术水平的不断提升。然而从整体方面来看，国外的发展水平还是要领先于国内的发展现状。这主要在以下三个方面体现出来：（1）公司市场资源受到限制和参与不足。因为LED市场的具有非常广阔的前景，越来越多的城市将它作为重点产业来进行发展，由于相关政策的支持，LED产品在全国范围内都具有广阔的市场。在中国有很多的企业进行着LED产品的研发工作，可是它们聚集度不高而且技术力量薄弱，伴随着市场竞争更加激烈，部分企业不能得到大力发展。在发展受到限制的情况下，这也使得企业的经济实力受到了制约，即使背后有政府起着积极的引导作用，仍有一些企业不能积极参与，这便使得企业在技术方面受到了制约。（2）中国的技术水平在一定程度上与国外的技术水平还有着一定的差距。中国LED产业与国外LED产业之间的差距，归根究底还是技术差距。由于研发不集中，资金匮乏，研发人才外流等因素，所以产业的整体技术实力还很低，如何提高发光效率和产品合格率是重中之重。 中国的LED产业之所以在高端产品的竞争中处于劣势，是因为与此同时LED出口公司也受到国际专利壁垒的制约。
开发期与国外相比较还有很大距离。中国LED产业现在还处于发展初期阶段，产业的发展情况，相关技术的运用，开发市场的规模，都是比不上国外的，所以总体而言这个阶段比国外还要漫长。进一步缩短开发周期才是理想的行业生命周期，这才可以进一步进入成熟期。想要缩短差距就必须提高产业发展的技术水平，才能使工业的集中程度进一步扩大。
当环境污染变得尤为严重，世界资源日益稀缺时，节能减排已成为全球共同的研究课题。在发达国家，随着电力的发展，照明电力占19％以上，中国也占10％。随着经济的发展,我国照明能耗将逐渐提高,因此,绿色节能照明设备的研究引起了共鸣。
因为LED灯的工作效率很高，作为一种半导体发光器材有着十分明显的节能效果。由于其各种优点，它目前正在替代包括相机手电筒在内的应用中的传统照明装置。由于LED灯的散热需要恒定电流控制，因此为LED闪光灯设计DC-DC恒流电源电路就显得十分有必要了。
在对任务书的相关问题进行了解后，通过对国内外一些文献的研究，我们确立了总体方案。
参考文献
[1]张毅坤 ,陈善久 ,裘雪红. 单片微型计算机原理及应用. 西安电子科技大学出版社。
[2]任为民. 电子技术基础课程设计. 中央广播电视大学出版社. 1997年5月第1版。
[3]谭浩强. C程序设计(第二版). 清华大学出版社. 1999年12月第2版。
[4]汤山俊夫，《数字电路设计与制作》，2008年5月。
[5]中国 LED 产业概况 、 电子工业专用设备, 2007( 11): 3541。
[6]关积珍,陆家和. 中国 LED 显示屏产业发展概况 . 现代显 示,2000( 3): 15-17。
[7]大谷义彦. LED 照明现状与未来展望[ J] . 夏晨,译. 中国照 明电器,2007( 6): 20-24。
[8]汪浩. LED 产业的过去、现在和未来[ J ] . 扬州教育学院学 报,2007。
[9]黄可,刘清. 各国半导体照明研究计划及我国的对策[ J ] . 中国科技论坛,2008( 6): 136-139。
[10]马尚平,张世龙. 论产业生命周期[ J] . 江汉论坛, 2004( 6): 17-19。
[11]黄建军, 等. 国际贸易[ M] . 北京: 中国财政经济出版社, 2006: 80。
