【文章內容簡介】 D電流的大小來實現亮度調節(jié)，除了亮度會改變以外，也會影響白光的質量，即不同電流下發(fā)出的白光存在色偏。因此，本設計采用PWM調光方案，PWM調光的基本原理是保持LED正向導通電流恒定，而通過控制電流導通和關斷的時間比例，即改變輸入脈沖信號的占空比，使LED產生亮暗變化；并利用人眼的視覺殘留效應，當LED亮暗變化頻率大于120Hz時，人眼就不會感覺到閃爍，而看到是LED的平均亮度。PWM調光的優(yōu)勢是LED正向導通的電流是恒定的，LED的色度就不會像模擬調光時產生變化。PT4115 恒流驅動輸出的電流值計算公式為： (D為方波信號占空比，為限流電阻).本設計LED光源采用30只小功率白光LED燈珠并聯方式，且每只LED燈珠額定電流為20mA，則PT4115恒流驅動輸出最大電流應為120mA。L1為鎮(zhèn)流電感，選取68μH，用于穩(wěn)定通過LED的電流。D1是續(xù)流二極管，當芯片內部MOS管截止狀態(tài)時為儲存在電感L1中的電流提供放電回路；由于工作在高頻狀態(tài)，D1選用正向壓降小且恢復速度快的肖特基二極管SS24。 元器件選擇表31 關鍵元器件的選擇Rs精度大于1%，比如要輸出350mA，則=，2857Cin100uF （工作電壓＞50V）輸出電流小于400mA100uF （工作電壓＞50V）輸出電流大于400mA有續(xù)流儲能和濾波的功能，電容量不宜太小DSS14輸出電流小于400mASS24輸出電流大于400mA，可以提高系統效率；L3347uH （飽和電流＞）輸出電流在800mA到1200mA4768uH （飽和電流＞）輸出電流在400mA到800mA68100uH （飽和電流＞）輸出電流小于400mADCR越小，效率越高。選用EPC13錳鋅4000磁芯。整流二極管正向壓降盡可能低于肖特基二極管，可有效地降低系統功耗。電流能力一定要滿足應用，原則上大于。PT4115用于小功率白光LED光源驅動方案時只需四個零件，Cin是輸入濾波電容，Rs設定流過LED的電流，；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的開關頻率采用抖頻技術有效降低EMI（Electromagnetic Interference），省略了抗EMI電路。LED光源驅動芯片的恒流精度對于LED燈具生產廠家而言是至關重要的，目前LED光源驅動IC的恒流精度批量生產時都會有一定的離散性，LED燈具生產廠家在批量生產調試時，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時在線調試的時間，影響生產力。因此，恒流源電源板生產廠家應選用恒流精度高的驅動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%的產品。（1）電感的選擇：PT4115的設計最佳工作頻率在1MHz以下，電感量的大小會影響其工作頻率，本方案的電感設計在68uH以上，這樣系統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內部電流檢測電路響應速度限制，對內部電流正常檢測出現影響，不能更好地實現對內部開關的導通/關斷控制。另外由于高頻率會帶來較大的開關損耗，使芯片運行在較高的結溫下，電應力加大，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大于1A，電壓應穩(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，對于工作電壓從8V開始的LED驅動IC，屆時會進入欠壓保護狀態(tài)而停止工作，一旦驅動IC停止工作，電壓又回升至12V，LED驅動IC再次進入工作狀態(tài)，如此周而復始，使LED臺燈出現人眼可見的閃光。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。同時應選用工作電壓范圍自6V初始的LED驅動IC，也可降低對適配器的選擇要求，以降低生產配套成本。（3）EMI的傳導與輻射： 本LED臺燈方案總體設計時要考慮能過EMI的傳導與輻射，過EMI的傳導與輻射的關鍵是電源變換器，因此要選用能過EMI。恒流源電源板因使用的驅動IC是DC/DC開關器件，工作時開關頻率會產生輻射，因此內置在臺燈底座金屬殼內可有效降低輻射，機械結構設計時應考慮金屬底座內的磁路屏蔽。 LED光源的設計本設計LED光源采用5*6混聯方式，共由30只高亮度小功率LED燈珠組成,如圖33所示；，工作電流約20mA。由白光LED的正向伏安特性可知，當LED 端電壓超過其正向導通電壓后，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宜采用恒流驅動方式。因此，本設計LED采用高性能PT4115 恒流芯片驅動，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換成穩(wěn)定的恒流輸出；其采用6~30V寬電壓輸入，轉換效率高達97％，輸出電流精度達177。5％。該芯片內部含有抖頻特性，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燈的驅動電路，具有應用電路非常簡潔的優(yōu)點。圖33 LED光源實物圖 單片機外圍電路模塊圖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 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制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。STC89C52內部有一個用于構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。時鐘可以由內部方式產生或外部方式產生。內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，內部振蕩器就產生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯諧振回路?！?2MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可