PWM调光的多功能LED台灯设计方案.docx

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案
时间：2012-04-25 16:55:05 来源： 作者：
0引言
随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重，绿色节能已经成为全球普遍关注的话 题，人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是P24
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图2单片机主控系统电路图

本设计LED光源采用相互并联方式，共由20只5mm高亮度小功率LED灯珠组成;每只LED ,，当LED端电压超过其 正向导通电压后，较小的电压波动都会导致工作电流的的剧烈变化，从而影响LED的正常使 用,固LED宜采用恒流驱动方式。因此，本设计LED采用高性能PT4115恒流芯片驱动，PT4115 是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源芯片，能将直流电压直接转换成稳定的恒流输 出；其采用6~30V宽电压输入，，转换效率高达97%,输出电流精度达±5%. 该芯片内部含有抖频特性，极大的改善EMI,同时具有过温、过压、过流、LED开路保护等多 种功能。该芯片适合用于绿色照明LED灯的驱动电路，具有应用电路非常简洁的优点。LED 恒流驱动电路如图3所示。
图3LED恒流驱动系统电路图
通过PT4115芯片上的DIM端，可以方便的进行模拟或PWM调光。由于模拟调光是直接 改变流过LED电流的大小来实现亮度调节，除了亮度会改变以外，也会影响白光的质量，即 不同电流下发出的白光存在色偏。因此，本设计采用PWM调光方案，PWM调光的基本原理是 保持LED正向导通电流恒定，而通过控制电流导通和关断的时间比例，即改变输入脉冲信号 的占空比，使LED产生亮暗变化;并利用人眼的视觉残留效应，当LED亮暗变化频率大于120Hz 时，人眼就不会感觉到闪烁，而看到是LED的平均亮度。PWM调光的优势是LED正向导通的 电流是恒定的，LED的色度就不会像模拟调光时产生变化。H
PT4115恒流驱动输出的电流值计算公式为：
IOUT= () /Rs (D为方波信号占空比，Rs为限流电阻。
本设计LED光源采用20只小功率白光LED灯珠并联方式，且每只LED灯珠额定电流为 20mA,则PT4115恒流驱动输出最大电流IOUT应为400mA,。
L1为镇流电感，选取68p H,用于稳定通过LED的电流。D1是续流二极管，当芯片内部 MOS管截止状态时为储存在电感L1中的电流提供放电回路；由于工作在高频状态，D1选用正 向压降小且恢复速度快的肖特基二极管SS24.
，其高低电平决定LED的通断状态。将定时器T0溢 出中断定为1/2500秒(即400p S),每10次脉冲作为一个周期，，在每 1/250秒的方波周期中，通过改变方波的输出占空比，从而实现LED灯的10级亮度调节，即 LED亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定。当高电平脉冲个数为1时，占空比为1/10, 亮度最低，其调光原理如图4所示；当高电平脉冲为10时，占空比为1,LED亮度最高。
高电平数
方波周期
图4PWM调光原理图