高亮度白光LED调光电路设计方案
时器,可作为一个具有256个定时器时钟周期的PWM发生器使用。LED调光电路电气原理图如图2所示。
图2 LED调光电路电气原理图
2 程序设计
2.1 程序结构
控制器程序根据3个按钮的输入状态,实现开关或亮度调节,并将亮度状态在4个指示灯上显示出来。利用微处理器自身集成的EEPROM单元,可随时保存亮度状态n(PWM占空比)。主程序流程框图如图3所示。
图3 主程序流程框图
2.2 PWM发生
高亮度白光二极管串HBLEDs的电流主要通过对LM3402的DIM端口进行PWM调节,实际电流占设定电流值的比例取决于PWM的占空比duty cycle。如果PWM信号的频率正好落在200 Hz~20 kHz之间,白光LED驱动器周围的电感和输出电容就会产生人耳听得见的噪声,所以设计时要避免使用20 kHz以下低频段。
微处理器P89LPC932内部定时器TO/T1的PWM输出与计数输入和定时器触发输出占用相同的管脚,发生定时器溢出时自动触发端口输出。此功能通过AUXR1寄存器中的控制位ENT0和ENT1分别使能定时器0和1。该模式打开时,在首次定时器溢出前端口的输出为逻辑1。为了使该模式生效,必须清零C/T位以选择PCLK作为定时器的时钟源。定时器初始化设置参考程序如下:
其中占空比duty cycle=256-TH1,定时器1的溢出将使P1.2或P0.7端口发生翻转,因此输出频率为定时器1溢出速率的1/2。
2.3 节能模式
经检测,在同等照度要求的情况下,采用LED调光控制系统的功耗较白炽灯降低90%以上,当然为进一步降低能耗,节能方法的探究仍然具有十分重要的意义。在多数时间,HBLEDs可能处于熄灭状态,若控制系统处于待机状态或掉电状态,可将功耗降低到最低;或将OFF端口接地,也可将LM3402置于一个极低的低功率关机状态。将微处理器P89LPC932的电源控制寄存器PCONA设置为0xFF时,外部功能模块掉电;将电源控制寄存器PCON设置为03H时,可将微处理器处于完全掉电状态,只有在中断触发的时候,才能唤醒,随即给外部功能模块上电,微处理器开始工作。微处理器主要通过键盘中断唤醒,键盘中断参考程序如下:
3 结论
本文介绍了一种基于恒流驱动电路LM3402的LED调光控制系统,该系统由微处理器P89LPC932 PWM控制输出电压,用户可通过按钮设定亮度。由于采用了低功耗微处理器,并应用多种节能方法,使得该调光系统的功耗极低,能够适用于多数LED照明节能改造场合,正好符合低碳经济的发展需求。随着LED发光效率的不断提高,封装技术的改进,使用寿命的不断增加,以及生产成本的降低,再加上驱动电路性能的改善,HBLED在照明市场上的推广前景十分广阔。目前该技术已投入批量生产,取得良好的社会效益。
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