大功率LED智能化照明控制系統設計

2 系統方案設計
光源系統的穩定性與驅動電源有很大的關系，瞬態的電流或電壓尖峰等許多因素都很容易對其造成損壞。驅動電源的性能直接影響整個光源系統的工作壽命、穩定性等性能。大功率LED所需的驅動電源為直流的低電壓，所以傳統上用以驅動燈泡(鎢絲)、日光燈、節能燈、鈉燈等光源的電源并不適合直接驅動大功率LED。根據以上大功率IED特性，VF的微小變化會引起較大的IF變化；電流過強會引起LED光的衰減，電流過弱會影響LED的發光強度；溫度升高時LED的勢壘電勢降低，電流會越來越大。因此采用恒壓源驅動不能保證LED亮度的一致性，并且影響LED的可靠性、壽命和光衰，故超高亮LED通常適宜采用恒流源驅動。另外，要提高發光的效率，設計具有完善、可靠的保護功能的LED驅動系統，具備自動控制與檢測的智能型LED驅動成為技術發展的必要途徑。本文采用硬件電路設計和軟件程序設計相結合的方法，以單片機為核心，通過負反饋調整輸出電流以達到穩定的目的，從而完成亮度可調的適合于多種大功率LED的智能驅動系統，使系統的性能得到很大的改善和提高，有效地解決了光源輸出穩定性和可靠性的問題。系統原理框圖如圖3所示。

2．1 可控恒流源
圖4是系統中用到的恒流源電路。該電路屬于電流串聯負反饋的拓撲結構，由集成運放和MOS管構成。為了實現可調恒流源控制，在運算放大器的同相輸人端引入由D／A輸出的可調電壓信號Vin，使其成為受控恒流源。在反向輸入端連接采樣電阻R。恒流源的輸出電流直接取決于D／A的輸出電壓和采樣電阻R1的比值，用公式表示為：Is=Vin／R。