一種基于單片機的智能LED驅動電路系統設計

　　2.4 蓄電池充電控制優化

　　合理的蓄電池充放電，不僅可以延長電池壽命，而且能提升系統的穩定性。文中使用了3級充電控制的12 V鉛酸蓄電池。在蓄電池的初始充電，即利用最大功率點跟蹤控制充電階段，此時電池電壓較小，一個大的MPPT控制被使用。當充電電流大于蓄電池的最大充電電流時，就不再使用最大功率點跟蹤最大電流充電。一旦蓄電池的最大充電功率比風力發電機和太陽能電池提供的功率大時，打開卸荷回路，使蓄電池的充電電流始終小于最大充電電流。

　　在充電過程中，蓄電池充電到各個階段，可以不使用最大功率充電，放棄上述MPPT控制，采用電壓環控制。此階段控制參考對象選定為降壓/升壓型轉換器的輸出電壓，從而使蓄電池在定壓條件下充電。此時，充電電流逐漸變小。當充電電流減小到1 A時，蓄電池進入浮充階段。采用輸出電壓恒定的控制轉換器，使蓄電池以較小的放電電流來補償功率損耗。利用這個次優控制，可使能源得到充分利用，且在不損害蓄電池的前提下，有效地提高電池的充電效率。

　　3 LED驅動電路設計

　　該驅動電路是恒流驅動電源，專為T10 LED燈設計，可驅動400余盞白色光LED燈或600余盞的紅黃色LED燈管。產品采用特殊的控制開關方式以及非隔離的外觀設計，使其具有高效率，節約能源，綠色環保等方面的優勢。經過研究和物理測量電路，驅動電路具有以下特點：工作頻率50～60 Hz;功率24 W;寬輸入電壓AC 110 V～265 V/50～60 Hz，輸出電流0.24 A，輸出電壓36 V≤UOUT≤0.6Uin;體積175mm× 18 mm×11 mm;直流50～80 V。確保LED使用安全穩定，完全控制LED電流，同時LED光衰減弱，恒流精度高，開路保護功能，電磁兼容性較好。高效率、低功耗、穩定性好的開關控制芯片，使產品擁有綠色節能的特性。

　　電流采用交流電接入，通過橋式整流器，電流直接被送到LED負載的正極，然后通過負極經變壓器回到晶體管Q1，最后又通過橋式整流器回到交流的陰極。這就是該電路有負載時的主要回路。當沒有負載時R17就充當了保護電路的負載，保證電路不會短路。C1在這里起到了濾波和以充放電的形式來平衡負載LED兩端電壓的作用。D1為蓄流二極管，保證變壓器正常工作。電路圖下半部分，主要由兩個芯片和Q1過程的反饋調節電路。Q1會根據U1發出的高速頻率快速地開關電路，對變壓器發出高頻電流，從而使該電路輸出高頻電流。反饋控制：當負載LED電流過載時，電流會通過R7和R8到達U2，使U2右邊的二極管發熱，使U2左邊的電壓降低，同時反饋到U1，即可調節電壓和頻率控制電路，從而使驅動電路輸出恒定電流。

　　4 結束語

　　文中采用多路輸入的方式，經控制器智能操控后對大功率的LED燈提供電能。同時還考慮了在風光互補供電系統中常用的MPPT控制策略，使用MPPT策略以獲得風光發電的最大功率值，對蓄電池充電進行分段優化，提高能源利用率，得以實現節能環保的目的。