家装照明LED驱动器

【摘 要】LED作为一种新兴光源,具有高节能、长寿命、利环保等其它光源无法比拟的性能.因此,对LED的研究具有划时代的意义.本文给出一种基于单片机控制的PT4115大功率LED恒流驱动方案,本系统有红、绿、黄3个3WLED大功率灯珠(可根据用户需要自行增减),各自采用单独的驱动电路,亮度可以单独调整,互不影响.对于目前照明及景观装领域,具有一定的工程使用价值.

【关 键 词】LED驱动器；PT4115；大功率LED

照明是人类消耗能源的重要方面,在电能消耗中,发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展,我国的照明用电将有大比例的提高,因此绿色节能照明的研究越来越受到重视.LED作为一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯（如高压钠灯和金卤灯）之后的第四代新光源.基于白光LED的固态照明,是一种典型的绿色照明方式,与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点,代表着照明技术的未来,并符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求.可以预见不久的将来,LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源.

家庭,公司等场所对于光的需求不仅仅是照明,从美观家装角度出发,室内照明趋势应兼具美观,节能.本设计就是一款可应用于室内美观、照明的LED灯驱动器

一、总体设计

该设计了以ATMEGA16单片机为核心的多种模式可调光LED驱动系统,采用PT4115大功率LED恒流驱动方案,可以实现多种模式调光.利用ATMEGA16作为控制器,通过PT4115（是一款连续电感电容导通模式的降压恒流源）来驱动LED.采用传统的调光方式即PWM（脉宽调制）技术,系统输出一定的频率的数字脉冲,反复开关LED驱动器,通过改变数字脉冲的占空比来调节LED大功率灯珠的亮度,占空比可在0%～100%之间变化,LED大功率灯珠的亮度可在很宽的范围内变化,保证LED大功率灯珠的亮度可以适应不同的应用场合.本系统有红、绿、黄3个3WLED大功率灯珠,各自采用单独的驱动电路,亮度可以单独调整,互不影响.本设计是基于PT4115的高效率的大功率LED恒流驱动解决方案.该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展.系统总设计流程如图1.

二、软件设计流程

本系统软件由控制信息采集模块、数据转换模块、状态显示模块,PWM数字脉冲发生模块,调光模块组成.软件工作流程如图2.

1.调光模块

该模块根据采集到的控制旋钮的电压值来调节PWM的占空比,实现对LED灯的亮度的调节；根据各个按键的状态来设置调光模式.

模式一：3个PWM的波形（相位和占空比）一样,即3个LED灯的亮度保持一致.LED指示灯0点亮,其他指示灯熄灭,表示系统处于调光模式1.

模式二：3个LED灯可以单独调光,互不影响.3个LED灯对应着3个控制旋钮,每个控制旋钮控制相应的LED灯,系统根据控制旋钮的电压值来调节各个PWM的占空比,改变各个LED灯的亮度.LED指示灯1点亮,其他指示灯熄灭,表示系统处于调光模式2.

模式三：3个LED灯同时闪烁.3个LED同时从最暗慢慢变亮,然后,从最亮慢慢又变到最暗,这样反复循环,实现LED灯的闪烁.LED指示灯2点亮,其他指示灯熄灭,表示系统处于调光模式3.

本设计应用的是3盏LED灯,根据个人需求,可以增加和减少.部分代码见图,其余主要代码省略.

2.PT4115大功率恒流驱动模块

系统设有三个恒流驱动模块,每个模块都可独立地工作,每个模块的电源可以通过单独的开关来控制,当开关断开时,整个电路停止工作,相应的LED大功率灯珠熄灭,当开关接通时,LED大功率灯珠的亮度受单片机的控制.基于PT4115设计的大功率LED恒流驱动模块原理图如图3所示.

三、总结

本设计是基于单片机控制的大功率LED恒流驱动的原理,并做了成品,进行了一系列的调试.验证了基于PT4115实现驱动大功率LED的可行性,而且效率也可以达到90%以上.而且这种驱动电路简单、高效、成本低,很适合市场化的发展,尤其在照明和装饰景观上有一定的优势.