2025年电子设计竞赛练习题报告照明用LED驱动电路

照明用 LED 驱动电路 描述：设计一种电源转换电路，将输入的 9V 直流电源变换成 LED 恒流电源。这里 LED 组件为 4 颗白光或蓝光 LED 串联构成的 LED 灯。 基本设计规定： 1、 使用 9V 直流电源输入，驱动 4 颗串联的白光或蓝光 LED，LED 的最大工作电流为100mA； 2、 电源的转换效率不不大于 60%，即 LED 消耗功率/电源输入功率 > 70%。 3、 LED 不应有明显闪烁。 扩展设计规定： 1、 转换效率不不大于 80%。 2、 可手动对 LED 亮度进行调整，调整期间，电源的转换效率不应有明显下降。 备选使用元器件： IC：MC34063，NE555，LM393，LM358； 晶体管：9013，9012，1N4148，1N5819 电感：220uH 电阻、电位器、电容等。 1.题目分析 对题目进行充足的分析和思考，深入理解本体的重要任务、功能，将其中的目的、任务、指标归纳如下。 一、目的 设计白色 LED 灯导通压降 3.2V 到 4V 左右，9V 电压无法驱动 4 个 LED 灯，故需要升压。制作一种升压变换器，一种可调占空比的 PWM 发生器，驱动 LED 灯的恒流电路，以及运用 PWM 波的控制 LED 电路。 二、规定 基本规定：LED 消耗功率比电源输入功率>70%，LED 不应有明显闪烁。 扩展规定：转换效率不不大于 80%，调整电阻可调 LED 亮度。 2.方案论证 2.1 升压电路 一、升压变换器拓扑方案选择 方案一：通过线圈互感器升压。对于升压运用电圈互感器是一种很好的选择。不过没有现成的互感线圈，假如自行绕制由于有漏磁等原因的原因不一定能绕制成符合规格的互感线圈，稍显麻烦。 方案二：电力电子技术中 Boost 升压变换器。可以使用 Boost 电路升压，电路设计简单，通过开关管的开断可以升压。是一种可选的方案，并且电池转换效率很高。虽然 MOSFET开关管有，但此外需要设计驱动 MOSFET 电路，以及反馈回路设计。 方案三：运用升压 IC 芯片升压。器材中提供 MC34063 芯片，该芯片是 DC/DC 变换芯片。并且具有反馈功能，电路设计和制作比较简单，是一种比很好的方案。 二、反馈电路拓扑方案选择 方案一：运用单片机。目前一般的单片机均有 ADC 模块功能。以 STM32F103VBT6 为例，可以通过 ADC 采样之后与参照电压比较来调整 PWM 占空比变化驱动 MOSFET 频率控制升压后电压恒定。 方案二：MC34063 自身就具有反馈功能。可将输出 Vout 分压后与基准电压 1.25V 相比保持电压恒定。 综上所...