一種全彩LED驅動電路的設計方案

　　主要通過HSI模型控制RGB模型，如圖5所示，通過I分量作為總線控制，再又驅動電路設定顏色，并讓R，G，B三種分量經過加法器之后進行自穩定，傳感器獲取光線亮度條件，并轉換為S分量用來處理。以下是具體的模塊實現：通過向HCS12單片機中設置環境亮度以及色溫，控制4線共陰的全彩LED，通過采樣電阻反饋RGB三種顏色驅動電路中的電流信號，從而通過調節三色比例達到調節色溫的目的。再通過光亮度傳感器向單片機反饋數據，直接調節總線驅動電路限定額定最大電流，從而控制全彩LED燈光的亮度。當調節為白色燈光時，只需固定好三色比例為1：1：1，從而直接調節總線驅動電路就可調節LED的光亮度。這里需要對每路驅動電路分別使用PT4115作為驅動電路。

圖5 H SI 模型驅動設計圖

　　4 軟件設計及仿真

　　這里穩定色溫采用離散PID調節的方式：

　　首先進行參數的設定，A／D轉換之后通過加法器獲取H分量，H分量代表色溫，通過PID調節穩定色溫達到在調節LED亮度之后，顏色不變。通過調節P，I，D三個參數，讓光亮度的變化可以盡量地適應人眼對于光的感受。PID調節與仿真見圖6。

圖6 PID 調節與仿真圖

　　5 結語

　　本文討論了LED恒流源PWM調節，介紹了PWM調節的電路，并提出了一種基于HSI模型的驅動控制電路，通過HSI模型控制RGB模型，并且可以通過三色驅動電路比例調節達到所需要的顏色。該電路可以克服調節亮度的時候會產生色差，亮度不好調節的問題，根據個人喜好調節LED燈具的光強和色溫，通過直接調節總線驅動電路限定額定最大電流，從而控制全彩LED燈光的亮度，從而使此驅動電路達到了良好的照明效果。

發光二極管（Light Emitting Diode，LED）是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光，隨著LED的應用越來越廣，對于其驅動電路要求也越來越高。現在大多數場合需要采用恒流輸出的開關電源，對于全彩LED燈而言，采用傳統的RGB分別驅動在面對既要調色溫又要調節亮度時候會有明顯的缺陷，基于這點，通過改良HSI模型，設計了這款適合與全彩LED的驅動電路。傳統的RGB模型需要R，G，B分別調節，而HSI模型主要將亮度和色度分開，通過H，S，I三個參數分別調節，H（色度），S（飽和度），I（亮度）。HIS模型下的驅動電路通過單片機控制總線驅動電流來限定I參數（亮度），通過R，G，B三端反饋調節R，G，B的綜合比例（H參數），經由光線傳感器獲取光亮度的飽和程度S參數，達到驅動電路調節的目的。

　　1 總體設計

　　圖1為HIS模型下全彩LED驅動電路的總體設計。硬件部分采用恒流驅動芯片PT4115，采用總一分的方式進行RGB驅動，通過采樣電路獲取R，G，B三路電流信號反饋，用來調節R，G，B的比例。軟件采用STC系列單片機作為主調節模塊，通過獲取A／D轉換調節三色顏色比例，采用PID調節方式，以保證調節的穩定。

圖1 LED 驅動電路總體設計圖

　　2 LED驅動電路硬件設計

　　2.1 恒流驅動原理

　　如圖2所示，這里由兩只特性相同的管子VT0和VT1構成，兩管的發射極分別接入電阻Re0和Re1。

圖2 恒流驅動電路