一种面向航天应用的LED驱动电路设计.pdf

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1、2016年11月25日第33卷第6期ciL毪屯凉技术TelecomPowerTechnologyNov．25，2016，V01．33No．6文章编号：1009—3664(2016)06—0090—03中图分类号：TM923．48文献标识码：A一种面向航天应用的LED驱动电路设计丁昆h2，袁士东1’3，张涛“3(1．中国科学院上海技术物理研究所，上海200083；2．中国科学院大学，北京100049；3．常州光电技术研究所，江苏常州213000)摘要：文中设计了一种面向航天应用的LED照明驱动电路。基于反激变换器拓扑，使用电流模式PWM控制器UCl845一SP作为主控制

2、器，使用回路电阻采样和精密放大设定电流输出，用户可以使用3．3V的1vrL电平来进行四档调光。根据输入输出约束设计了主电路、反馈电路和调光电路，并设计了反激变压器。该方案性能可靠，参数稳定，已通过性能测试和常温老化实验。关键词：发光二极管(LⅡ))；恒流；反激拓扑；调光ALEDDriveCircuitDesignOrientedAerospaceApplicationsDINGKunl，YUANShi-don91’3，ZHANGTa01’3(1．ShanghaiInstituteofTechnologyPhysics，ChineseAcademyofScience，S

3、hanghai200083，China；2UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．ChangzhouInstituteofOpticalTechnology，Changzhou213000，China)Abstract：Inthispaper．aLEDlightingdrivecircuitforaerospaceapplicationsisdesigned．Theflybackconverterto-pologybasedontheuseofcurrentmodePWMcontroller

4、UCl845一SPasmaincontroller，useofloopresistancesamplingandprecisionamplifiersetcurrentoutputlevel，anduserscanuse3．3VTTLtocarryoutthefourfilesdimming．Themaincircuit，feedbackcircuitanddimmingcircuitaredesignedaccordingtOtheinputandoutputconstraints，andtheny_backtransforrflerisdesigned．Thisd

5、esignhasreliableandstableparameters．haspassedtheperformancetestingandSO—phisticatedexperimentsatroomtemperature．Keywords：lightemittingdiode(LD)；constant；flybacktopology；dimming0引言照明系统是空间站及飞船重要的子系统，设计分为舱内照明和舱外照明两部分的内容。舱内照明需要考虑航天员的舒适度和可操作性，舱外照明需要考虑到元器件的耐辐照、耐低温等环境因素。不管是舱内还是舱外照明，均需要综合考虑飞行乘组

6、的视觉敏感度、飞船供电及重量体积等限制。白光发光二极管(LightEmittingDiode，LED)作为一种新型照明光源，具有节能、体积小，可靠性高，抗震性好等特点，非常适用于载人空间照明系统[1]。LED的伏安特性曲线与普通二极管相似，若使用恒压方式供电，微小的正向电压波动就有可能导致巨大的正向电流波动，从而导致LED的亮度发生明显变化，故LED一般采用恒流供电方式。本文介绍了一种面向航天应用的LED恒流驱动电路，它采用反激拓扑，具备程控调光功能，非常适合于航天应用L2J。1LED驱动电路设计1．1主电路拓扑设计指标如下：输入电压UI为DC24V～32V；开关频率

7、，为150kHz，最大占空比D为0．5，输出最收稿日期：2016-08—07作者简介：丁昆(1990-)，男，博士研究生在读，主要研究方向：空间照明驱动电路、空间生命科学实验仪器。袁士东(1982一)，男，硕士，副研究员，主要研究方向：空间照明。张涛(1964-)，男，博士，研究员，主要研究方向：空间生命科学实验仪器。大电流为I。为1．4A，根据LED芯片的伏安特性曲线及串并联关系计算出U0为12V，转换效率大于75％。反激拓扑不需要输出电感，可以节约驱动电路的体积和重量，对于航天应用来说非常适合，故本电路采用反激拓扑，电路原理框图如图1。PWM控制