一種基于單片機的智能LED驅(qū)動電路系統(tǒng)設(shè)計

　　2.4 蓄電池充電控制優(yōu)化

　　合理的蓄電池充放電，不僅可以延長電池壽命，而且能提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。文中使用了3級充電控制的12 V鉛酸蓄電池。在蓄電池的初始充電，即利用最大功率點跟蹤控制充電階段，此時電池電壓較小，一個大的MPPT控制被使用。當(dāng)充電電流大于蓄電池的最大充電電流時，就不再使用最大功率點跟蹤最大電流充電。一旦蓄電池的最大充電功率比風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池提供的功率大時，打開卸荷回路，使蓄電池的充電電流始終小于最大充電電流。

　　在充電過程中，蓄電池充電到各個階段，可以不使用最大功率充電，放棄上述MPPT控制，采用電壓環(huán)控制。此階段控制參考對象選定為降壓/升壓型轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而使蓄電池在定壓條件下充電。此時，充電電流逐漸變小。當(dāng)充電電流減小到1 A時，蓄電池進入浮充階段。采用輸出電壓恒定的控制轉(zhuǎn)換器，使蓄電池以較小的放電電流來補償功率損耗。利用這個次優(yōu)控制，可使能源得到充分利用，且在不損害蓄電池的前提下，有效地提高電池的充電效率。

　　3 LED驅(qū)動電路設(shè)計

　　該驅(qū)動電路是恒流驅(qū)動電源，專為T10 LED燈設(shè)計，可驅(qū)動400余盞白色光LED燈或600余盞的紅黃色LED燈管。產(chǎn)品采用特殊的控制開關(guān)方式以及非隔離的外觀設(shè)計，使其具有高效率，節(jié)約能源，綠色環(huán)保等方面的優(yōu)勢。經(jīng)過研究和物理測量電路，驅(qū)動電路具有以下特點：工作頻率50～60 Hz;功率24 W;寬輸入電壓AC 110 V～265 V/50～60 Hz，輸出電流0.24 A，輸出電壓36 V≤UOUT≤0.6Uin;體積175mm× 18 mm×11 mm;直流50～80 V。確保LED使用安全穩(wěn)定，完全控制LED電流，同時LED光衰減弱，恒流精度高，開路保護功能，電磁兼容性較好。高效率、低功耗、穩(wěn)定性好的開關(guān)控制芯片，使產(chǎn)品擁有綠色節(jié)能的特性。

　　電流采用交流電接入，通過橋式整流器，電流直接被送到LED負載的正極，然后通過負極經(jīng)變壓器回到晶體管Q1，最后又通過橋式整流器回到交流的陰極。這就是該電路有負載時的主要回路。當(dāng)沒有負載時R17就充當(dāng)了保護電路的負載，保證電路不會短路。C1在這里起到了濾波和以充放電的形式來平衡負載LED兩端電壓的作用。D1為蓄流二極管，保證變壓器正常工作。電路圖下半部分，主要由兩個芯片和Q1過程的反饋調(diào)節(jié)電路。Q1會根據(jù)U1發(fā)出的高速頻率快速地開關(guān)電路，對變壓器發(fā)出高頻電流，從而使該電路輸出高頻電流。反饋控制：當(dāng)負載LED電流過載時，電流會通過R7和R8到達U2，使U2右邊的二極管發(fā)熱，使U2左邊的電壓降低，同時反饋到U1，即可調(diào)節(jié)電壓和頻率控制電路，從而使驅(qū)動電路輸出恒定電流。

　　4 結(jié)束語

　　文中采用多路輸入的方式，經(jīng)控制器智能操控后對大功率的LED燈提供電能。同時還考慮了在風(fēng)光互補供電系統(tǒng)中常用的MPPT控制策略，使用MPPT策略以獲得風(fēng)光發(fā)電的最大功率值，對蓄電池充電進行分段優(yōu)化，提高能源利用率，得以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。