實現精確調光LED驅動器設計

LED的排列方式及LED光源的規(guī)范決定著基本的驅動器要求。

LED驅動器的主要功能就是在一定的工作條件范圍下限制流過LED的電流，而無論輸入及輸出電壓如何變化。最常用的是采用變壓器來進行電氣隔離。下文論述了LED照明設計需要考慮的調光因素。

正是因為調光的要求所以驅動LED面臨著不少挑戰(zhàn)，如正向電壓會隨著溫度、電流的變化而變化，而不同個體、不同批次、不同供應商的LED正向電壓也會有差異；另外，LED的“色點”也會隨著電流及溫度的變化而漂移。

下文LED采用多個串聯的方式，供電電源為12V電，所以使用了一級升壓電路。

LED調光系統(tǒng)組成

LED調光系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

圖1：LED調光系統(tǒng)組成框圖單元硬件電路的設計

1、基于MAX1771的升壓(Boost)電路

MAX1771是美信公司的電源管理芯片，可以做為升壓電路使用，電路結構為Boost電路，如下圖2所示。當電壓輸入電壓的范圍是5-12V，輸出根據的調節(jié)范圍是24-36V。引腳1輸出PWM來控制場效應管IRF3205的導通與截止。引腳3是電壓反饋端，內置1.25V的穩(wěn)壓源。當輸入到3腳的電壓高于或低于1.25V時，芯片會自動調節(jié)PWM占空比的減小或增大，以得到穩(wěn)定的輸出。

圖2：基于MAX1771的Boost電路原理圖

2、LED驅動電路的設計

LED驅動電路原理圖如圖3所示。由于Buck電路的驅動比較復雜，故使用如下的電路，使在場效應管關斷后讓LED的負極電壓升高，使得LED關閉。當場效應管導通時，LED的負極電壓被拉低，使得LED發(fā)光。PWM調節(jié)方式使得驅動電路更簡單，降低了制造成本，并可以獲得較精確的亮度步進調節(jié)。

圖3：LED驅動電路原理圖軟件設計

采用STC89C52單片機輸出頻次為230Hz的PWM來驅動場效應管IRF3205的開斷，其中用獨立鍵盤來實現PWM占空比1%-99%連續(xù)可調，步進值為1%。同時使用液晶YJDC-1對LED的亮度即PWM的占空比進行顯示，形成了良好的人機界面。軟件流程圖如圖4所示。

圖4：軟件流程圖

電路原理圖及印制板圖

圖5：電路原理圖及印制板圖