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LED节能环保等优点使其应用越来越广泛,但其在隧道灯、路灯等照明领域的推广应用过程中,仍然存在问题需要解决。其中LED的断路保护和异常发热时的温度保护问题限制了LED串联的数目,从而会增加LED恒流驱动的数目。针对这个问题,文中研究了一种能够实现LED的过压断路及温度保护的芯片,用来提高LED串联的数目。另外,针对LED恒流驱动问题,文中用LC串联谐振电路实现LED开环恒流驱动,并用该驱动电源验证了保护芯片的功能。本文的主要内容为:首先建立了一种LED光电模型,通过仿真,研究驱动电流对LED发光效率的影响,用于指导LED保护与驱动电源的设计。根据LED伏安特性曲线和LED正向电流与相对发光效率的关系曲线,采用曲线拟合的方法,得到各自关系曲线的表达式,利用表达式设计LED光电模型。利用该光电模型,通过仿真,分析了5种驱动电流对LED发光效率的影响,最后进行实验研究,并证明了仿真模型的正确性。之后研究一种能够实现LED的过压断路及温度保护的芯片,其可以提高LED串联的数目,从而减少恒流驱动电源的数目。文中阐述了保护芯片工作原理,根据工作原理设计能够集成的保护电路,并对保护电路进行分析,得出了电路的设计方法及依据。文中对保护电路进行仿真分析,结果说明设计的保护电路能够实现过压、断路及温度保护功能。根据设计的电路结构,利用分立器件搭建模拟电路进行实验验证,实验结果与仿真分析相一致,证明保护电路的正确性。最后利用LC串联谐振电路设计LED开环恒流驱动器,其可以用于分布式直流母线结构中,可以提高电源的可靠性,与LED的长寿命相匹配。文中对开环恒流原理进行了详细分析,得出开环恒流条件。同时给出了开环恒流驱动器中开关频率、谐振电感电容以及变压器变比的设计依据。根据此依据进行电路设计与仿真分析,并对谐振电感和变压器进行了理论计算,设计实验进行实验验证,实验结果与仿真相一致,证明了分析设计的正确性。