實(shí)現(xiàn)精確調(diào)光LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

LED的排列方式及LED光源的規(guī)范決定著基本的驅(qū)動(dòng)器要求。

LED驅(qū)動(dòng)器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。最常用的是采用變壓器來進(jìn)行電氣隔離。下文論述了LED照明設(shè)計(jì)需要考慮的調(diào)光因素。

正是因?yàn)檎{(diào)光的要求所以驅(qū)動(dòng)LED面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會(huì)隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個(gè)體、不同批次、不同供應(yīng)商的LED正向電壓也會(huì)有差異；另外，LED的“色點(diǎn)”也會(huì)隨著電流及溫度的變化而漂移。

下文LED采用多個(gè)串聯(lián)的方式，供電電源為12V電，所以使用了一級(jí)升壓電路。

LED調(diào)光系統(tǒng)組成

LED調(diào)光系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

圖1：LED調(diào)光系統(tǒng)組成框圖單元硬件電路的設(shè)計(jì)

1、基于MAX1771的升壓(Boost)電路

MAX1771是美信公司的電源管理芯片，可以做為升壓電路使用，電路結(jié)構(gòu)為Boost電路，如下圖2所示。當(dāng)電壓輸入電壓的范圍是5-12V，輸出根據(jù)的調(diào)節(jié)范圍是24-36V。引腳1輸出PWM來控制場(chǎng)效應(yīng)管IRF3205的導(dǎo)通與截止。引腳3是電壓反饋端，內(nèi)置1.25V的穩(wěn)壓源。當(dāng)輸入到3腳的電壓高于或低于1.25V時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)PWM占空比的減小或增大，以得到穩(wěn)定的輸出。

圖2：基于MAX1771的Boost電路原理圖

2、LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖3所示。由于Buck電路的驅(qū)動(dòng)比較復(fù)雜，故使用如下的電路，使在場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷后讓LED的負(fù)極電壓升高，使得LED關(guān)閉。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，LED的負(fù)極電壓被拉低，使得LED發(fā)光。PWM調(diào)節(jié)方式使得驅(qū)動(dòng)電路更簡(jiǎn)單，降低了制造成本，并可以獲得較精確的亮度步進(jìn)調(diào)節(jié)。

圖3：LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖軟件設(shè)計(jì)

采用STC89C52單片機(jī)輸出頻次為230Hz的PWM來驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管IRF3205的開斷，其中用獨(dú)立鍵盤來實(shí)現(xiàn)PWM占空比1%-99%連續(xù)可調(diào)，步進(jìn)值為1%。同時(shí)使用液晶YJDC-1對(duì)LED的亮度即PWM的占空比進(jìn)行顯示，形成了良好的人機(jī)界面。軟件流程圖如圖4所示。

圖4：軟件流程圖

電路原理圖及印制板圖

圖5：電路原理圖及印制板圖