【文章內(nèi)容簡介】 t o u t inI V V。 PT4115 用于 小功率 白光 LED 光源驅(qū)動方案時只需四個零件， 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)計時需按要求選用，才 能使電路進入良好的工作狀態(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 IC的恒流精度批量生產(chǎn)時都會有一定的離散性， LED燈具生產(chǎn)廠家在批量生產(chǎn)調(diào)試時，同樣的電源、同樣的 LED光源負載、同樣的恒流源電源板，因同一型號的不同驅(qū)動 IC 其恒流精度的個性差異會導致恒流源電源板輸出電流產(chǎn)生一定的公差，使同一LED 光源負載的發(fā)光亮度有所不同，這就會 增加恒流源電源板大批量生產(chǎn)時在線調(diào)試的時間，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 IC，恒流精度至少要小于 177。3% ，如是 177。1% 更理想，但其價格會高于 177。3% 的產(chǎn)品。 （ 1） 電感的選擇 ： PT4115 的設(shè)計最佳工作頻率在 1MHz 以下，電感量 的 大小會影響其工作頻率，本方案的電感設(shè)計在 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，不能更好地實現(xiàn)對內(nèi)部開關(guān)的導通 /關(guān)斷控制。另外由于高頻率會帶 來較大的開關(guān)損耗，使芯片運行在較高的結(jié)溫下，電應(yīng)力加大，不利于穩(wěn)定工作。電感量太小還會導致 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，將會導致整個電路的續(xù)流不足， LED 光源會產(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增大即可增大整個電路的續(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，它的實時 帶載輸 6 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光源負載時，其實時輸出電壓會跌落到 7V，甚至 ，對于工作電壓從 8V開始的 LED 驅(qū)動 IC，屆時會進入欠壓保護狀態(tài)而停止工作，一旦驅(qū)動 IC 停止工作，電壓又回升至 12V， LED驅(qū)動 IC再次進入工作狀態(tài)，如此周而復(fù)始，使 LED臺燈出現(xiàn)人眼可見的閃光。此時，只有更換帶載能力好的適配器才能使 LED臺燈正常工作。同時應(yīng)選用工作電壓范圍自 6V 初始的 LED 驅(qū)動 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的傳導與輻射 ： 本 LED臺燈方案總體設(shè)計時要考慮能過 EMI 的傳導與輻射，過 EMI的傳導與輻射的關(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 IC 是 DC/DC開關(guān)器件，工作時開關(guān)頻率會產(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，機械結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮金屬底座內(nèi)的磁路屏蔽。 LED 光源的設(shè)計 本設(shè)計 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 LED 端電壓超過其正向?qū)妷汉?，較小的電壓波動都會導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)動方式。因此，本設(shè)計 LED采用高性能 PT4115 恒流芯片驅(qū)動， PT4115是一款連續(xù)電感電流導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 ，轉(zhuǎn)換效率高達 97％，輸出電流精度達 177。5 ％。該芯片內(nèi)部含有抖頻特性，極大的改善 EMI，同時 具有過溫、過壓、過流、 LED開路保護等多種功能。該芯片適合用于綠色照明 LED燈的驅(qū)動電路，具有應(yīng)用電路非常簡潔的優(yōu)點。 7 圖 33 LED光源實物圖 單片機外圍電路模塊 單片機總控制電路 圖 34 STC89C52 單片機總控制電路 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦出只讀存儲器 (FPEROMFlash 8 Programable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機。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)標準的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 時鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個用于構(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)部方式的時鐘電路如圖 35(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時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)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。 （ a） 內(nèi)部方式時鐘電路 9 （ b）外部方式時鐘電路 圖 35 時鐘電路 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 個機器周期的高電平將使單片機復(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 單片機有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口， 每個口有 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 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 10