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LED白光照明模組驅動(dòng)電路設計方案

時(shí)間:2019-01-18 14:40:34來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 作者:admin 點(diǎn)擊:次
LED白光照明模組驅動(dòng)電路設計方案由于當前溫室效應和能源危機的影響，使得人們對節能技術(shù)越來(lái)越關(guān)注。LED照明具有節能、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，LED照明技術(shù)作為新型綠色照明技術(shù)，目

LED白光照明模組驅動(dòng)電路設計方案

由于當前溫室效應和能源危機的影響，使得人們對節能技術(shù)越來(lái)越關(guān)注。LED照明具有節能、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，LED照明技術(shù)作為新型綠色照明技術(shù)，目前的應用日趨廣泛。LED的白光照明通常是使用藍、綠、紅三原色多芯片LED模組構成，由于這種LED模組中每種LED芯片的老化特性不同，因此色溫會(huì )隨著(zhù)時(shí)間和溫度而發(fā)生變化。這就給白光LED的使用帶來(lái)了限制。

　　1 白光LED模組的驅動(dòng)

　　對于傳統光源的驅動(dòng)方式麗青，大都是以恒定電壓的形式存在，這就使得傳統光源的驅動(dòng)十分簡(jiǎn)單。在線(xiàn)性范圍內，LED的發(fā)光強度與其驅動(dòng)電流及正向壓降成正比，并隨著(zhù)溫度而變化，這就需要恒定的電流來(lái)驅動(dòng)LED。除此之外。白光LED模塊有一個(gè)重要的指標，就是色溫。色溫以絕對溫度K來(lái)表示，某光源與黑體的顏色相同時(shí)，就把黑體當時(shí)的絕對溫度稱(chēng)為該光源的色溫。白光LED色溫取決于所發(fā)出的白光中3種色彩成分的構成比例。
　　為了調節白光LED模組光源的色溫，就需要對白光LED模組里中的藍、綠、紅3個(gè)LED芯片的驅動(dòng)電流進(jìn)行單獨控制，就需要3個(gè)獨立的恒流驅動(dòng)電路。目前，恒流驅動(dòng)電路一般都采用開(kāi)關(guān)模式的PWM控制器來(lái)實(shí)現，其驅動(dòng)電流的調節主要分為模擬調節方式和PWM調節方式。
　　模擬調節方式是利用PWM控制器來(lái)對驅動(dòng)電流進(jìn)行調節，以穩定LED的驅動(dòng)電流，得到穩定的輸出光強。由于通常PWM控制器的反饋控制信號是一個(gè)電壓值，所以模擬調節是利用一個(gè)測量電阻對輸出驅動(dòng)電流進(jìn)行采樣，并將其轉換為反饋電壓信號，通過(guò)PWM控制器對反饋電壓的穩定，從而達到穩定輸出驅動(dòng)電流的目的，電路原理圖如圖1所示。

　　使用模擬方式調節輸出電流來(lái)調節LED輸出光強的方法存在一個(gè)很大的問(wèn)題：由于LED的輸出波長(cháng)會(huì )隨著(zhù)LED的驅動(dòng)電流改變而發(fā)生變化，這樣在不同的輸出光強下，白光LED模組的色溫就會(huì )發(fā)生變化。
　　為了克服上述的缺點(diǎn)，人們又開(kāi)發(fā)了對LED驅動(dòng)電流的PWM調節方式。

　　2 LED驅動(dòng)電流的PWM調節方式

　　PWM調節方式是指在1個(gè)周期內使用特定占空比的脈沖驅動(dòng)波形來(lái)驅動(dòng)LED的方式。LED的平均驅動(dòng)電流取決于脈沖波形的占空比和LED額定驅動(dòng)電流，在固定LED額定驅動(dòng)電流的情況下。通過(guò)改變占空比，就可以改變LED的平均驅動(dòng)電流，從而改變LED的輸出光強度。為了避免閃爍效果。通常脈沖波形的頻率要大于200 Hz。
　　凌力爾特公司的LED驅動(dòng)芯片LT3474是一種額定輸出電流可調的LED恒流驅動(dòng)控制芯片，最大驅動(dòng)電流可以達到1 A。它提供了2種驅動(dòng)方式：模擬調節方式和PWM調節方式。在PWM調節方式下，利用改變外加的PWM信號的占空比，可以實(shí)現400：1的調光比。其PWM調節方式的典型應用電路如圖2所示，其中外加PWM控制信號由PWM管腳施加。
　

　　圖3所示為在PWM調節方式下，外加PWM脈沖驅動(dòng)信號和輸出驅動(dòng)電流的測量結果。從圖3中可以清楚地觀(guān)察到LED驅動(dòng)電流是受外加PWM信號的控制。其中REF管腳的輸出參考電壓為1.25 V，如果將VADJ與REF管腳短接，則輸出的額定LED驅動(dòng)電流為最大輸出電流（1 A）。對LED的額定驅動(dòng)電流JLED的調節是通過(guò)改變VADJ管腳的電壓而實(shí)現，可以通過(guò)將REF所輸出的1.25 V參考電壓分壓而完成。輸出LED的額定電流由下式得到：


　

　　　　3 色溫可調的白光驅動(dòng)電路設計
　　為了穩定LED輸出光的光強、色溫，并實(shí)現光強、色溫的調節，設計了一種白光LED模組驅動(dòng)電路，其框圖如圖4所示，其中使用了分別帶有藍、綠、紅濾光片的光強探測器對構成白光LED模組的3種LED光強進(jìn)行監控，并通過(guò)AVR單片機的控制，改變相應的PWM控制信號的占空比，穩定藍、綠、紅3個(gè)LED的光強，就穩定了白光LED模組的光強和色溫，其中每路LED的驅動(dòng)電路中都使用了LT3474作為驅動(dòng)控制芯片。
　　對輸出白光的調節，可以分為光強和色溫調節。如果只是改變光強，則等比例地改變3個(gè)LED驅動(dòng)電路中PWM信號的占空比；如果需要改變色溫，則通過(guò)對藍、綠、紅LED使用不同占空比進(jìn)行控制，從而實(shí)現白光中3種色彩成分比例的調節而調節色溫。當然，也可以同時(shí)對輸出光強和色溫進(jìn)行調節。通過(guò)該電路，就真正實(shí)現了對白光LED模組的光強和色溫的實(shí)時(shí)控制。而且由于使用了光強探測器的反饋控制，克服由于LED老化而引起的光強、色溫變化，并可以根據個(gè)人喜好調節LED燈具的光強和色溫，達到了良好的照明效果。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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