【文章內(nèi)容簡介】 u t o u t inI V V。 PT4115 用于 小功率 白光 LED 光源驅(qū)動(dòng)方案時(shí)只需四個(gè)零件， Cin 是輸入濾波電容，Rs 設(shè)定流過 LED 的電流 fI ， ? ； L 是續(xù)流 電感 ， D5是續(xù)流二極管。因適配器已提供 12V 的直流電壓，原圖為交流電壓輸入整流用的橋式整流器 D1～ D4 可省略。雖然零件少了，但對零件的要求更高，設(shè)計(jì) 時(shí)需按要求選用，才能使電路進(jìn)入良好的工作狀態(tài)。 PT4115 的開關(guān)頻率采用抖頻技術(shù)有效降低 EMI（ Electromagic Interference），省略了抗 EMI 電路。 LED 光源驅(qū)動(dòng)芯片的恒流精度對于 LED 燈具生產(chǎn)廠家而言是至關(guān)重要的，目前 LED光源 驅(qū)動(dòng) IC 的恒流精度批量生產(chǎn)時(shí)都會(huì)有一定的離散性， LED 燈具生產(chǎn)廠家在批量生產(chǎn)調(diào)試時(shí)，同樣的電源、同樣的 LED 光源負(fù)載、同樣的恒流源電源板，因同一型號的不同驅(qū)動(dòng) IC 其恒流精度的個(gè)性差異會(huì)導(dǎo)致恒流源電源板輸出電流產(chǎn)生一定的公差，使同一LED 光源負(fù)載的發(fā)光亮 度有所不同，這就會(huì)增加恒流源電源板大批量生產(chǎn)時(shí)在線調(diào)試的時(shí)間，影響生產(chǎn)力。因此，恒流源電源板生產(chǎn)廠家應(yīng)選用恒流精度高的驅(qū)動(dòng) IC，恒流精度至少要小于 177。3% ，如是 177。1% 更理想，但其價(jià)格會(huì)高于 177。3% 的產(chǎn)品。 （ 1） 電感的選擇 ： PT4115 的設(shè)計(jì)最佳工作頻率在 1MHz 以下，電感量 的 大小會(huì)影響其工作頻率，本方案的電感設(shè)計(jì)在 68uH 以上，這樣系統(tǒng)工作頻率可以控制到 1MHz 以下。電感量小了，工作頻率趨高，由于 PT4115 內(nèi)部電流檢測電路響應(yīng)速度限制，對內(nèi)部電流正常檢測出現(xiàn)影響，不能更好地實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部開關(guān)的導(dǎo)通 /關(guān)斷控制。 另外由于高頻率會(huì)帶來較大的開關(guān)損耗，使芯片運(yùn)行在較高的結(jié)溫下，電應(yīng)力加大，不利于穩(wěn)定工作。電感量太小還會(huì)導(dǎo)致 PT4115 的 SW 端燒壞，而無輸出。電感的 DCR 越小，效率越高。建議選用 EPC13 錳鋅 4000 磁芯。 電感器的飽和電流選小了， D5肖特基二極管的電流選小了，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的續(xù)流不足， LED 光源會(huì)產(chǎn)生人眼可見的閃光。將電感器的飽和電流和肖特基二極管的電流適當(dāng)增大即可增大整個(gè)電路的續(xù)流電流，消除因此產(chǎn)生的閃光。 （ 2） 適配器的選擇 ： 適配器為本方案 LED臺燈提供穩(wěn)定的交流電源 交直流 降壓變換，它的實(shí)時(shí)帶載輸 7 出能力將影響本方案 LED臺燈的性能，用于本方案 小功率 白光 LED 臺燈的適配器，它在帶載時(shí)輸出電流應(yīng)大于 1A，電壓應(yīng)穩(wěn)定在 DC12V。有些帶載能力差的適配器，連接上本方案 LED 光源負(fù)載時(shí)，其實(shí)時(shí)輸出電壓會(huì)跌落到 7V，甚至 ，對于工作電壓從 8V 開始的 LED 驅(qū)動(dòng) IC，屆時(shí)會(huì)進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)而停止工作，一旦驅(qū)動(dòng) IC停止工作，電壓又回升至 12V， LED 驅(qū)動(dòng) IC 再次進(jìn)入工作狀態(tài)，如此周而復(fù)始，使 LED 臺燈出現(xiàn)人眼可見的閃光。此時(shí)，只有更換帶載能力好的適配器才能使 LED 臺燈正常工作。同時(shí)應(yīng)選用工作電壓范圍自 6V初始的 LED 驅(qū)動(dòng) IC，也可降低對適配器的選擇要求，以降低生產(chǎn)配套成本。 （ 3） EMI 的傳導(dǎo)與輻射 ： 本 LED臺燈方案總體設(shè)計(jì)時(shí)要考慮能過 EMI 的傳導(dǎo)與輻射，過 EMI 的傳導(dǎo)與輻射的關(guān)鍵是電源變換器，因此要選用能過 EMI。 恒流源電源板因使用的驅(qū)動(dòng) IC 是 DC/DC 開關(guān)器件，工作時(shí)開關(guān)頻率會(huì)產(chǎn)生輻射，因此內(nèi)置在臺燈底座金屬殼內(nèi)可有效降低輻射，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮金屬底座內(nèi)的磁路屏蔽。 LED 光源的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) LED光源采用 5*6混聯(lián)方式，共由 30只高亮度小功率 LED燈珠 組成 ,如圖 33所示；每只 LED燈珠的壓降約 ，工作電流約 20mA。由白光 LED的正向伏安特性可知，當(dāng) LED 端電壓超過其正向?qū)妷汉?，較小的電壓波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致工作電流的的劇烈變化，從而影響 LED的正常使用，故 LED宜采用恒流驅(qū)動(dòng)方式。因此，本設(shè)計(jì) LED采用高性能 PT4115 恒流芯片驅(qū)動(dòng)， PT4115是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源芯片，能將直流電壓直接轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的恒流輸出；其采用 6~30V寬電壓輸入，輸出電流可達(dá) ，轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 97％，輸出電流精度達(dá) 177。5 ％。該芯片內(nèi)部含有抖頻特性，極大 的改善 EMI，同時(shí)具有過溫、過壓、過流、 LED開路保護(hù)等多種功能。該芯片適合用于綠色照明 LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，具有應(yīng)用電路非常簡潔的優(yōu)點(diǎn)。 8 圖 33 LED光源實(shí)物圖 單片機(jī)外圍電路模塊 單片機(jī)總控制電路 圖 34 STC89C52 單片機(jī)總控制電路 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦出只讀存儲器 (FPEROMFlash 9 Programable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 時(shí)鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 35(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率 起微調(diào)的作用。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 35（ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。 （ a） 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 10 （ b）外部方式時(shí)鐘電路 圖 35 時(shí)鐘電路 STC89C52 具體介紹 ① 主電源引腳（ 2 根）： VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V電源； GND(Pin20)：接地線。 ②外接晶振引腳（ 2 根）： XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端； XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 ③控制引腳（ 4 根）： RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位； ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號； PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號； EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根）： STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。