《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。

《LED驱动与应用电路设计及案例分析》是一本极具特色的专业书籍。它由校企合作编写而成，书中案例源于授课典型案例和企业实践，内容编排紧扣企业实际需求，注重培养读者工程思维与实践技能。
本书面向应用型人才培养，目标明确且简明实用。案例均来自实际应用场景且经过实验验证，具有实用性与可移植性，同时考虑到读者差异做出多方面合理安排，还有辅助教学视频助力读者突破难点。
在内容体系上，它自成体系、循序渐进，从 LED 不同应用场景的应用电路结构介绍，到设计思路方法讲解、设计性实验训练、方案优化以及项目设计选题指导，涵盖模电、数电、单片机等知识，从理论到实践层层递进。
学习方式上，摒弃枯燥灌输，突出思想方法，通过问题引导读者自主学习与积累经验，精选案例充满人文关怀与生活气息。而且创新案例丰富，融合创新思想，具有很强的参考价值。
通过学习本书，读者可以在多方面得到锻炼与提高，包括了解 LED 应用领域及经典电路结构等，具备独立分析研究电路问题、设计实施方案的能力，能够阅读数据手册、计算元器件参数、选择型号，运用工具软件完成设计测试，并且对作品充满期待与激情。无论是在校学生还是相关从业者，这本书都是提升专业技能的绝佳选择。

新起点，让《LED驱动与应用电路设计及案例分析》成为你提升 LED 应用能力的得力助手，开启精彩的技术学习之旅吧！

前言
LED作为第四代电光源具有节能、环保、长寿命、色彩丰富、低压易控等优点,近十年来已广泛应用于照明、灯饰、显示,以及医疗、通信、植物生长等领域。然而LED是一个敏感的器件,必须配套合适的驱动电路才能使之安全、可靠、稳定地工作,以发挥它的上述优点。本书结合了作者多年的教学工作经验和课程改革成果,并通过与企业的深度合作,采用通俗易懂的语言和贴近专业的实用案例,从LED的特性和基本应用出发,介绍了LED不同应用领域的电路结构和原理,给出了行之有效的LED的驱动与应用电路设计方法,验证了所提方法的有效性,为相关专业学生和从业人员提供快速入门和学习参考。
1.本书特色
(1)校企合作,工学结合　本书在编写过程中得到了相关企业的支持,书中列举的案例一部分来自授课典型案例,另一部分来自企业实践案例,全书内容的编排以企业的实际需求为出发点,充分结合了理论学习实际和生产要求,在学习知识的过程中,重视读者工程思维和实践技能培养。
(2)目标明确,简明实用　面向应用型人才培养,重点培养读者对知识的综合运用能力,采用案例式阐述,所有案例的设计均来自实际应用场景,并经过实验验证,具有实用性和可移植性。本书考虑到读者的专业背景、知识结构和能力差异,从内容、进度和细节等多方面做出了尽可能合理的安排,并针对一些关键环节、重点难点、容易产生卡脖子的地方专门录制了辅助教学视频,有利于帮助有需要的读者克服困难,达到共同进步的目的。
(3)自成体系,循序渐进　第1~7章按照LED不同应用场景分别介绍相应的应用电路结构,通过案例详解设计方法;第8章讲解LED应用电路设计的一般思路和方法;第9章进行设计性实验训练;第10章讲述方案的优化;第11章对项目设计进行选题指导,布置设计任务和要求。内容从模电、数电到单片机,由浅入深;从理论到实验,再到动手设计、制作和测试,知识、经验、技能层层递进。
(4)启发引导,充满趣味?摒弃枯燥的知识灌输的学习方式,突出思想方法,通过问题引导读者发现、分析、解决复杂工程问题,并在此过程中完成知识的自主学习和实践经验的积累。精选案例,将古典与现代融为一体,让电路设计融入人文关怀和生活气息。例如,在调光控制设计案例中设计了红外感应、吹灭、按键、旋钮、触摸等操作方式,充分调动了读者各种运动和感官,既新鲜有趣,又实用时尚。在完成作品的同时,能充分感受到作品的灵魂,促进读者为作品创作付出心血和感情的意愿。
(5)创新案例,突出应用　案例中设计的方案并不仅停留于对经典应用的复制,而是更多地融合了创新思想,例如,用TL494实现连续可调的PWM输出、用CD4017设计电子选择开关、用二极管设计专用的译码电路、用HS0038设计反射式红外传感器、用驻极体电容式传声器(俗称为电容咪)设计吹灭LED灯的传感器等,这些电路充满新意和技巧,不仅极具启发性,而且在产品开发过程中有较强的参考价值,部分电路可直接移植。
2.学习收益
通过学习和训练,读者应在以下几方面得到锻炼和提高:
1)了解LED应用领域,以及不同应用领域的经典电路结构及其设计要求和具体的设计方法。
2)能对LED应用相关电路问题进行独立分析、研究,明确设计目标。
3)能合理设计具有一定功能的LED产品的应用电路的实施方案。
4)能阅读元器件、芯片的数据手册,获取相关参考资料,并运用于对电路的选型、分析与设计。
5)能计算电路中各元器件参数,理解不同的参数对电路的影响,能正确选择元器件型号。
6)能运用常用的工具软件完成电路设计、制作和实验测试。
7)对所设计的作品充满期待和激情,愿意为之付出努力,克服困难,不断优化。
3.章节安排
本书分为三大部分,第一部分为第1~7章,比较系统地介绍LED各种应用电路的设计原理、案例和方法;第二部分为第8~11章,详细介绍LED应用电路设计的思路、方法,并通过设计性实验和实训指导读者完成作品的设计任务;第三部分为附录,包括AD软件速成的案例教学。另外,还提供了各章思考题的参考答案,部分重点难点可观看辅助学习视频。
(1)第1章　LED驱动与应用基础。介绍了LED的应用领域、LED驱动的概念和层次、LED的电气特性、LED的连接方式、LED灯板的设计,最后用一个例子说明点亮LED的基本条件。
(2)第2章　几种简易的LED驱动电路设计。介绍了几种常见的简易LED限流和恒流驱动电路,包括电阻降压限流、电容降压限流、晶体管恒流、恒流二极管和集成线性恒流电路等。
(3)第3章　开关变换器原理与设计。开关电源具有效率高、体积小、输入电源范围宽等优点,广泛应用于各种电子电气设备。LED的突出优势之一是节能,提高驱动电路的能效是关键,开关电源变换器是首选方案。本章介绍了开关变换器的基本原理,并通过两个实例详细说明利用开关变换器设计LED恒流驱动电路的方法。
(4)第4章　反激式开关恒流电源设计。第3章介绍的非隔离BUCK开关恒流变换器具有效率高、电路简单等优点,但由于输入与输出之间在电气连接上是非隔离的,因此不适用于比较容易被人体触及的应用场合,例如,一些有金属外壳作散热器的射灯、筒灯等,这些灯具通常适宜采用隔离式的设计,可通过高频变压器、光电耦合器等元器件将输出侧与输入侧隔开,保护人身的安全。本章通过实例详细讲解了常应用

周党培，拥有12年关于LED应用电路设计方面的本科生专业课教学经验，理论课及实验课教学内容的组织、讲义的编写，讲课内容以实用性为主，注重方法论；讲课风格注重逻辑清晰，简明易懂，深受学生的喜爱。长期指导学生电子类课外科技活动、课程设计、毕业设计，学生作品达标率较高。

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