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隨著能源危機的到來,高效的照明技術引起了廣泛的關注。發光二極管led(Light EmitTIng Ddiode)使用半導體PN結或類似結構將電能轉化為光能設備,以其高效、低功耗、低壓驅動、使用壽命長等優點,已廣泛應用於各種消費電子產品手機等多個應用領域PDA、液晶電視的背光光源等。LED是傳統白熾燈的理想替代方案,前者的壽命和效率遠高於後者,與緊湊型熒光燈泡不同LED能在低溫下工作。LED照明電路的使用性能和適用範圍將介紹具有成本優勢的高亮度白光LED(HBLED)調光方法。
對於HBLD在高照度工作條件下,導通電壓高達3~5 V,工作電流可達0.15~3 A。LED發光亮度和流過LED正電流的大小基本成正比,所以LED應用的關鍵技術之一是提供適合其特性的電源或驅動電路。LED有兩種基本的調光方法。第一種是PWM(脈衝寬度調製)調光方法大於200 Hz以0%~100%的不同比例導通和關閉某些頻率LED。導通期間LED滿電流工作,而關斷期間LED沒有電流,可以保證顏色的一致性。第二種方法是控製流經LED串的電流可能會導致LED串的電壓下降,造成輕微的色差。但是,如果觀察調光器打開時工作的白熾燈,也會看到明顯的顏色變化。
高亮度白光二極管通常由恒流電源驅動。LED如果逐漸變熱,電壓降會降低,如果LED如果串由恒壓電源供電,電源往往會繼續提供過多的電流,增加輸出電壓,直到電源達到電流限值或LED失效。脈寬調製方式是用較高的頻率開關LED,開關頻率超出了人們通常能察覺到的範圍,給人一種感覺LED總亮的假象,現在一般采用脈寬調製的方進行調
整LED的亮度,在某些應用中,調光比可達5 000:1,常用的LED驅動有降壓型(Buck)、升壓型(Boost)、升降壓型(Buck~Boost)等3種。LM3402是一種由可控電流源衍生的降壓穩壓器。輸入電壓範圍涵蓋整個汽車應用領域,內置MOS最多可驅動5根管子LED,性價比高,接受領域廣,線路簡潔實用,是眾多LED驅動IC中間的佼佼者。
1、係統結構
1.1 總體結構
由於單個HBLED發光效率不能完全滿足亮度要求,因此需要使用多個LED組成陣列,1個LM由3402對5個高亮度發光二極管組成的串(HBLE-Ds)恒流驅動,接受微處理器P89LPC932的PWM脈寬調節控製可實現無級調節,流過每一個HBLEDs電流約為120~350 mA。
1.2 人機界麵
操作麵板上有3個按鈕(關閉、調亮、調暗按鈕)和4個普通發光二極管指示燈。按下關閉按鈕,熄滅高亮度發光二極管串HBLEDs,再次按下此按鈕,可回到原亮度顯示狀態,斷電或重啟也可回到設定亮度狀態;調亮和調暗按鈕用於改變HBLEDs亮度對應4個指示燈,其中每個指示燈有亮暗2級指示,可指示8檔亮度。
1.3 驅動電路
整個驅動電路LED調光電路的核心主要由一個微處理器組成P89LPC932和LM由2402恒流穩壓電路組成。LM3402是一種由可控電流源衍生的降壓穩壓器,可驅動串聯大功率、高亮度發光二極管串,可接受*2V輸入電壓。使用引腳兼容時LM3402HV輸入電壓的上限可達75V。調整轉換器的輸出電壓,以維持通過LED隻要陣列的恒定電流水平。HBLEDs組合前饋電壓不得超過Vo(MAX),電路可以保持任何數量LED調節電流不變。LM典型的3402應用電路示意,其中RSNS為電流設置電阻,平均電流IF