基于半导体制冷技术的LED前照灯散热器设计与优化 被引量：14

1

作者 赵新杰 蔡忆昔 +2 位作者 王静 张纯 包伟伟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1269-1275,共7页

针对大功率LED汽车前照灯的结构、性能要求,提出了基于热电制冷效应的散热方案,并对不同类型散热系统散热性能进行了试验研究。结果表明:半导体制冷器对外部风扇风速或冷却液流速的敏感性分别高于风冷和液冷散热装置,模型一(风冷+热电制... 针对大功率LED汽车前照灯的结构、性能要求,提出了基于热电制冷效应的散热方案,并对不同类型散热系统散热性能进行了试验研究。结果表明:半导体制冷器对外部风扇风速或冷却液流速的敏感性分别高于风冷和液冷散热装置,模型一(风冷+热电制冷)和模型二(液冷+热电制冷)的制冷片最佳工作电流分别为3.0 A和5.0 A。当环境温度在极限范围(60~65℃)时,计算得到芯片的结温为55.5℃,光通量为1 458.8 lm。所设计的基于热电制冷散热系统可以满足使用要求。 展开更多

关键词 led前照灯 强制散热 热电制冷 环境温度 光通量

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一种LED汽车前照近光灯配光设计方案 被引量：13

2

作者 吴仍茂 屠大维 +1 位作者 黄志华 赵其杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2904-2908,共5页

从汽车前照近光灯GB4599-94标准出发,提出了一种LED近光灯的设计方案.该方案采用侧发光型LED为光源,以抛物面作为反射器设计的基础面,根据GB4599-94对近光灯的配光要求在ReflectorCAD中划分基础面,并合理调整各子面的面型数据,使光源经... 从汽车前照近光灯GB4599-94标准出发,提出了一种LED近光灯的设计方案.该方案采用侧发光型LED为光源,以抛物面作为反射器设计的基础面,根据GB4599-94对近光灯的配光要求在ReflectorCAD中划分基础面,并合理调整各子面的面型数据,使光源经各子面反射后在配光屏上的光照分布满足配光要求.结果表明:采用400lm侧发光LED和恰当的光学照明系统能完全满足GB4599-94标准对汽车前照近光灯光照分布的要求.限于400lm侧发光LED尚未商品化,采用40.5lm侧发光LED,通过10组LED-反射器模块叠加逼近此配光方案. 展开更多

关键词 led近光灯 前照系统 反射器 配光

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基于大功率LED的汽车多椭球前照灯设计 被引量：5

3

作者 苏胜君 陈祥熙 +1 位作者 施伟斌 朱维涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期673-676,共4页

传统光源卤素灯泡用于前照灯照明,在节能和寿命上存在不足。研究了使用半导体LED光源和多椭球面反射镜的前照灯设计方法。基于前照灯近光配光标准和LED光源特点,建立了LED前照灯的设计模型,包括LED光源模拟单元、反射器设计单元、透镜... 传统光源卤素灯泡用于前照灯照明,在节能和寿命上存在不足。研究了使用半导体LED光源和多椭球面反射镜的前照灯设计方法。基于前照灯近光配光标准和LED光源特点,建立了LED前照灯的设计模型,包括LED光源模拟单元、反射器设计单元、透镜设计单元和光路追迹算法。提出三维多椭球面作为反射镜的方法,实现了LED光源多椭球面前照灯的照明计算机仿真。分析了实验结果,并指出LED前照灯的优势和未来大功率LED汽车前照灯发展的关键技术。 展开更多

关键词 led 前照灯 多椭球反射镜 光路追迹 等照度图

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大功率LED汽车前照灯散热系统设计 被引量：7

4

作者 王静 蔡忆昔 赵新杰 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第5期1204-1209,共6页

针对大功率发光二极管LED(Light-Emitting Diode)对结点温度要求严格控制的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的需求。通过数值模拟和试验方法研究了芯片的结温随环境温度、导热板长度、散热器倾斜角度、... 针对大功率发光二极管LED(Light-Emitting Diode)对结点温度要求严格控制的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的需求。通过数值模拟和试验方法研究了芯片的结温随环境温度、导热板长度、散热器倾斜角度、芯片封装深度的变化规律,试验值与数值模拟值基本吻合。结果均表明,环境温度及散热器的倾斜角对芯片结温有较大影响,芯片结温随环境温度基本呈线性变化关系,散热装置水平放置的散热效果最高。 展开更多

关键词 led前照灯 强化散热 数值模拟 结点温度

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多椭球投射式LED前照灯光学设计 被引量：3

5

作者 高铁成 艾艳锦 +3 位作者 黄椿维 罗静 付贤松 牛萍绢 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期32-33,37,共3页

LED光源具有寿命长、点亮速度快、节能等优点,非常适合作为新一代的汽车前照灯的主要光源。研究了使用LED光源和多椭球反射镜的投射式前照灯的设计方法,建立了光学系统模型。阐述了反射镜、挡板、透镜的设计思想。采用Cree xre-7090 LE... LED光源具有寿命长、点亮速度快、节能等优点,非常适合作为新一代的汽车前照灯的主要光源。研究了使用LED光源和多椭球反射镜的投射式前照灯的设计方法,建立了光学系统模型。阐述了反射镜、挡板、透镜的设计思想。采用Cree xre-7090 LED作为光源,并在此基础上采用ASAP进行了计算机模拟。结果表明,可产生宽广但不高的光型,明暗截止线清晰。 展开更多

关键词 led 前照灯 ASAP 明暗截止线 反射镜

原文传递

LED汽车前照灯散热结构设计与分析 被引量：10

6

作者 刘东静 王浩洁 +1 位作者 樊亚松 梁海志 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期63-68,共6页

针对LED汽车前照灯的散热问题,对比设计两款有/无散热槽的新型散热器结构形式,利用有限元分析软件ANSYS进行散热结构的热力学分析。针对初始设计的散热结构形式采用控制变量法进行参数优化,最后得出无槽结构的LED灯具最高温度为65.352℃... 针对LED汽车前照灯的散热问题,对比设计两款有/无散热槽的新型散热器结构形式,利用有限元分析软件ANSYS进行散热结构的热力学分析。针对初始设计的散热结构形式采用控制变量法进行参数优化,最后得出无槽结构的LED灯具最高温度为65.352℃,热应力为235.56MPa;同等条件下有槽结构的LED灯具最高温度为62.712℃,最大应力为218.7 MPa。计算可知,具有散热槽LED灯具散热器优化后的温度相对无散热槽LED灯具散热器优化后的温度降低2.64℃,最大应力减小16.86 MPa。该仿真结果表明具有散热槽结构的散热器能够提高LED汽车前照灯的散热效果。 展开更多

关键词 led汽车前照灯 控制变量法 结温 应力

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基于矩形复合抛物面聚光器LED汽车近光灯设计 被引量：3

7

作者 白莹 钟勇 +1 位作者 林文硕 陈利昕 《福建工程学院学报》 CAS 2013年第6期552-555,共4页

以抛物线的反光特性为基础,将抛物线旋转、平移,设计出一款矩形复合抛物面聚光器。由汽车用前照灯GB25991—2010对近光灯的光照要求及边缘光线原理计算出聚光器的主要参数。LED汽车近光灯系统采用2个LED矩形复合抛物面聚光器配光组合,经... 以抛物线的反光特性为基础,将抛物线旋转、平移,设计出一款矩形复合抛物面聚光器。由汽车用前照灯GB25991—2010对近光灯的光照要求及边缘光线原理计算出聚光器的主要参数。LED汽车近光灯系统采用2个LED矩形复合抛物面聚光器配光组合,经Tracepro光学仿真软件对近光灯光照进行模拟,结果显示水平及15°明暗截止线清晰,各测试点、区域的照度值符合GB25991—2010要求;近光灯配光系统无需挡板与透镜,降低了光能损耗,提高了光能利用率。 展开更多

关键词 led汽车近光灯 矩形复合抛物面聚光器 照度

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LED汽车前大灯光源三维设计与性能分析 被引量：1

8

作者 王升平 景玉军 郭美华 《照明工程学报》 2016年第1期96-100,共5页

分析了LED光源由平面封装扩展为三维封装时的封装面扩展系数和出光角度的变化。在此基础上,设计并制造了三种不同封装长度、不同功率的三维LED汽车前大灯光源。测试结果表明,三维封装光源的光通量随注入电流的增大线性增加,当光源的实... 分析了LED光源由平面封装扩展为三维封装时的封装面扩展系数和出光角度的变化。在此基础上,设计并制造了三种不同封装长度、不同功率的三维LED汽车前大灯光源。测试结果表明,三维封装光源的光通量随注入电流的增大线性增加,当光源的实际发光功率为15.2 W时,光通量即达到汽车前大灯远光灯照明所需的2000lm,节能效果明显。三维封装光源的色温随注入电流的增加而增加,而发光效率和色坐标均随注入电流的增加而降低,显色指数基本保持不变。 展开更多

关键词 led 汽车前大灯 三维封装

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大功率LED汽车前大灯散热装置研究 被引量：4

9

作者 张驰 吕文婷 徐沛娟 《新技术新工艺》 2012年第2期84-87,共4页

从大功率LED汽车前大灯的构造入手,采用风冷为主要的散热方式,设计了3种带有不同翅片的散热装置。通过更换基板和散热翅片的材料,对这3种散热装置的温度场进行模拟,结果表明,合理的散热器翅片的排布、较大的散热面积和散热器材料的选择... 从大功率LED汽车前大灯的构造入手,采用风冷为主要的散热方式,设计了3种带有不同翅片的散热装置。通过更换基板和散热翅片的材料,对这3种散热装置的温度场进行模拟,结果表明,合理的散热器翅片的排布、较大的散热面积和散热器材料的选择,在设计过程中起着至关重要的作用,可有效解决车载大功率LED光源由于温度过高而引起的光通量和寿命降低的问题。 展开更多

关键词 大功率led 汽车车灯 温度场模拟 散热结构 材料

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HB-LED医用手术头灯控制系统的设计与实现 被引量：2

10

作者 陈正龙 陈雄 +1 位作者 郭世俊 胡兆燕 《电子技术应用》 北大核心 2011年第12期56-59,共4页

研制了以高亮度LED为光源的医用手术头灯控制系统。该系统由电源路径管理电路、充电管理电路、LED驱动电路和调光电路组成。采用外部电源或者电池双电源供电,可驱动5W的大功率白光LED,同时具备LED亮度连续调节和电池充电管理等功能。LE... 研制了以高亮度LED为光源的医用手术头灯控制系统。该系统由电源路径管理电路、充电管理电路、LED驱动电路和调光电路组成。采用外部电源或者电池双电源供电,可驱动5W的大功率白光LED,同时具备LED亮度连续调节和电池充电管理等功能。LED亮度调节实验和锂电池充电实验表明该控制电路很好地符合了预期的设计要求,LED控制电路具有很强的通用性,体积小、价格低廉,适合于便携式电子产品的设计应用。 展开更多

关键词 医用手术头灯 高亮度led 锂离子电池 充电管理 BQ2057 PAM2863

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大功率LED前照灯近光散热器布置方案研究

11

作者 赵新杰 蔡忆昔 +2 位作者 王静 李小华 张纯 《汽车技术》 北大核心 2015年第7期24-28,共5页

针对大功率发光二极管(LED)对结点温度要求控制严格的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的方法。利用恒温箱模拟车灯所处发动机舱的环境温度,通过数值模拟和试验方法研究了芯片结点温度随环境温度、导热... 针对大功率发光二极管(LED)对结点温度要求控制严格的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的方法。利用恒温箱模拟车灯所处发动机舱的环境温度,通过数值模拟和试验方法研究了芯片结点温度随环境温度、导热板长度、散热器倾斜角度、芯片封装深度变化的规律。试验值与数值模拟值基本吻合。 展开更多

关键词 led前照灯 数值模拟 强化散热 结点温度

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组合式LED自由曲面前照灯的近光配光设计与仿真

12

作者 罗秉东 王亚军 +1 位作者 宋宁亮 孙天锡 《照明工程学报》 2012年第5期78-83,共6页

本文从汽车用前照灯国标GB25991—2010出发,在已知光源属性的前提下,利用RefCAD设计了适用于高亮度白光LED的自由曲面反射器,将多套反射系统组合成汽车前照灯,并通过TracePro仿真模拟,分析各测试点、区域的照度值,其设计结果能较好地符... 本文从汽车用前照灯国标GB25991—2010出发,在已知光源属性的前提下,利用RefCAD设计了适用于高亮度白光LED的自由曲面反射器,将多套反射系统组合成汽车前照灯,并通过TracePro仿真模拟,分析各测试点、区域的照度值,其设计结果能较好地符合国标对近光的要求。该方法能更充分发挥LED的优点,提高了光能利用率,且大大优化和节省了设计空间。 展开更多

关键词 自由曲面 led 配光 TRACEPRO 近光灯

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采用曲面设计的LED前照灯建模及配光分析

13

作者 苏胜君 陈祥熙 施伟斌 《微计算机信息》 2010年第1期35-36,27,共3页

LED作为汽车前照灯的光源在节能和效率上具有优势,本文研究了使用半导体LED光源前照灯的反射镜曲面的设计方法,并进行了配光验证分析。根据前照灯近光配光标准、LED光源特点和反射镜曲面设计,作者建立了新颖的LED前照灯的设计模型,包括... LED作为汽车前照灯的光源在节能和效率上具有优势,本文研究了使用半导体LED光源前照灯的反射镜曲面的设计方法,并进行了配光验证分析。根据前照灯近光配光标准、LED光源特点和反射镜曲面设计,作者建立了新颖的LED前照灯的设计模型,包括LED光源模拟、反射器曲面设计、透镜设计单元和配光分析。作者提出不规则三维曲面作为反射镜的方法,并实现了LED前照灯的照明计算仿真。文章最后分析了实验结果,并指出LED前照灯的前景和未来大功率LED汽车前照灯发展的关键技术。 展开更多

关键词 led 前照灯 不规则反射器 光路追迹 等照度图

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新型LED汽车前照灯光学系统设计 被引量：6

14

作者 李姜一欣 邢海英 +1 位作者 何云堂 朱江 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期176-179,共4页

利用圆环形LED光源阵列结构,结合反射杯与自由曲面透镜的混合型配光,设计了可以实现对汽车前照灯远光和近光同时配光的光学系统。对经反射器聚光后的光线及配光屏幕进行了适当的网格划分,根据能量守恒定律,建立了出光角、自由曲面透镜... 利用圆环形LED光源阵列结构,结合反射杯与自由曲面透镜的混合型配光,设计了可以实现对汽车前照灯远光和近光同时配光的光学系统。对经反射器聚光后的光线及配光屏幕进行了适当的网格划分,根据能量守恒定律,建立了出光角、自由曲面透镜与配光屏幕之间的坐标关系。结合折射定律,通过迭代计算得到自由曲面透镜上的点坐标,并使用三维建模软件得到透镜模型。利用Tracepro软件对光学系统模型进行了光线追迹。结果表明,所设计的光学系统可以同时满足GB 25991-2010《LED前照灯标准》对LED前照灯远光和近光的配光要求,与传统的LED前照灯相比,能耗可降低至原来的75%。 展开更多

关键词 应用光学 led汽车前照灯系统 非成像光学 反射器 自由曲面透镜

原文传递

LED汽车近光灯光学系统的设计与实现 被引量：3

15

作者 张广庚 崔荣华 +2 位作者 宋国华 江宾 缪建文 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期438-441,共4页

针对现有LED汽车近光灯使用朗伯型LED光源效率不高和结构复杂等问题,设计了一种基于空间光强分布为椭球状LED光源和后置吸光板的汽车近光灯光学系统。系统主要由LED光源、1/4椭球面反光罩、后置特定形状吸光板和配光透镜组成。运用Trace... 针对现有LED汽车近光灯使用朗伯型LED光源效率不高和结构复杂等问题,设计了一种基于空间光强分布为椭球状LED光源和后置吸光板的汽车近光灯光学系统。系统主要由LED光源、1/4椭球面反光罩、后置特定形状吸光板和配光透镜组成。运用TracePro软件进行光线追迹模拟,并根据软件模型制作出了光源与灯具实物,实测结果显示在25m远屏幕上光形可以很好地与模拟结果吻合。采用不同形状的后置吸光板可以实现国家标准(GB 25991-2010)规定的两种近光灯光型,并且整灯的发光效率为82%。 展开更多

关键词 应用光学 led 汽车近光灯 吸光板 明暗截止线

原文传递

热界面材料对LED车灯结温的影响 被引量：4

16

作者 宋颖超 贺敬良 +1 位作者 何志祝 陈勇 《照明工程学报》 2020年第3期90-94,共5页

随着LED芯片功率不断提高所导致的热流密度逐渐增大,结温成为影响LED芯片性能稳定性的关键因素。为有效降低结温,研究如何利用高效的热界面材料,提高芯片与热沉之间的传热。以实际LED车灯为研究对象,进行了不同导热系数热界面材料的性... 随着LED芯片功率不断提高所导致的热流密度逐渐增大,结温成为影响LED芯片性能稳定性的关键因素。为有效降低结温,研究如何利用高效的热界面材料,提高芯片与热沉之间的传热。以实际LED车灯为研究对象,进行了不同导热系数热界面材料的性能测试和LED车灯结温试验,配比得到了导热系数较优的液态金属热界面材料。同时,利用计算机对所建模型进行了数值模拟仿真,仿真结果与试验结果相吻合,验证了所建模型与仿真方法的准确性。结果表明:混有铜纳米颗粒的液态金属铋基合金形成的热界面材料导热系数能够达到10.42 W/(m·K),通过降低芯片与热沉之间的接触热阻使LED结温降低了7℃。以上结果为今后LED芯片热界面材料的制备与选择提供了新思路。 展开更多

关键词 热界面材料 液态金属 led车灯 数值模拟

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基于LED车灯的车联网高速通信系统 被引量：3

17

作者 蒋子豪 刘渊帆 +4 位作者 梁尚雨 王福民 李广士 乔梁 迟楠 《照明工程学报》 2019年第1期84-87,111,共5页

提出了一种可适用于车联网中前车与后车之间的车灯可见光通信系统。发射端光源采用车灯LED模组,使用光二极管和示波器组成接收端,调制方式为离散多音频调制。我们将采集到的数据在计算机终端进行离线处理,在2 m的自由空间进行传输时,系... 提出了一种可适用于车联网中前车与后车之间的车灯可见光通信系统。发射端光源采用车灯LED模组,使用光二极管和示波器组成接收端,调制方式为离散多音频调制。我们将采集到的数据在计算机终端进行离线处理,在2 m的自由空间进行传输时,系统的单向传输速率达到181. 25 Mb/s,同时传输误码率低于误码门限3. 8×10-3,基本能满足现时路况中近距离的前车与后车之间的通信交互。最后,通过实验找到了该车灯模组在进行可见光通信时的最佳工作点,即驱动电流为340 m A,信号幅值为0. 7 V。 展开更多

关键词 车联网 可见光通信 离散多音频 车灯 led

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基于微元能量映射的汽车LED近光灯透镜设计 被引量：3

18

作者 张晋勇 李礼夫 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期72-77,共6页

针对常用汽车LED投射式照明系统近光灯光能利用率低的问题,根据非成像光学原理,研究了LED近光灯近光配光特性与光源光能量、光学自由曲面透镜参数之间的关系,在此基础上提出基于微元能量映射的LED汽车近光灯自由曲面透镜设计方法.为了... 针对常用汽车LED投射式照明系统近光灯光能利用率低的问题,根据非成像光学原理,研究了LED近光灯近光配光特性与光源光能量、光学自由曲面透镜参数之间的关系,在此基础上提出基于微元能量映射的LED汽车近光灯自由曲面透镜设计方法.为了验证该方法的可行性,利用切面迭代曲面构型法Rhino软件设计了汽车LED近光灯透镜,运用Tracepro光学软件构建了汽车LED近光灯照明系统,然后对该系统进行了计算机仿真.结果表明,所设计的LED近光灯自由曲面透镜产生的光型不但能满足近光灯法规要求,而且光能利用率较常用的汽车LED近光灯照明系统提高23.5%. 展开更多

关键词 非成像光学 照明 近光灯 自由曲面透镜

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基于YAG陶瓷封装的大功率车用LED的发光性能 被引量：2

19

作者 张晔明 芶立 +1 位作者 时佳男 高江东 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第7期19-22,共4页

不同掺杂量的Ce:YAG陶瓷与5 W蓝光芯片封装后得到发光二极管(LED)灯珠并表征了其发光性能。这种陶瓷灯珠的电致发光光谱结果表明,Ce:YAG陶瓷是一种更加紧凑高效的荧光材料,在较低的Ce^(3+)掺杂量和较小体积下可容纳更多的激活中心。采用... 不同掺杂量的Ce:YAG陶瓷与5 W蓝光芯片封装后得到发光二极管(LED)灯珠并表征了其发光性能。这种陶瓷灯珠的电致发光光谱结果表明,Ce:YAG陶瓷是一种更加紧凑高效的荧光材料,在较低的Ce^(3+)掺杂量和较小体积下可容纳更多的激活中心。采用Ce^(3+)掺杂量为x=0.03(Ce_x:Y_(3-x)Al_5O_(12)),厚度为0.4 mm的YAG陶瓷封装的LED灯珠发光效率可以达到88.2 lm/W,此种陶瓷灯珠在LED车大灯应用领域有很大潜力。 展开更多

关键词 Ce:YAG 陶瓷 荧光粉 led 发光性能 车大灯

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医用头灯HB LED驱动电路的研究 被引量：5

20

作者 陈雄 张天逸 +1 位作者 路力军 陈正龙 《北京生物医学工程》 2011年第6期604-607,共4页

目的医用头灯具有携带方便、定向照明和高亮度等特点,但目前国内外产品价格昂贵且电源笨重。方法本文结合临床实际使用需求,以高亮度发光二极管(high brightness light-emittingdiode,HB LED)为光源,提出一种用LM3410恒流升压器驱动的... 目的医用头灯具有携带方便、定向照明和高亮度等特点,但目前国内外产品价格昂贵且电源笨重。方法本文结合临床实际使用需求,以高亮度发光二极管(high brightness light-emittingdiode,HB LED)为光源,提出一种用LM3410恒流升压器驱动的医用头灯照明方案,利用改变脉宽的方法调节LED亮度。结果通过电路实验给出了脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)波形占空比和LED平均电流的关系,并讨论了采用LM3410设计LED驱动电路时应注意的问题。结论基于LM3410芯片的医用头灯驱动电路具有体积小、输入电压低、LED亮度可调等优点,具有一定理论意义和实用价值。 展开更多

关键词 医用头灯 LM3410 led驱动电路 PWM调光

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