CN103179713A - 大功率led驱动电路 - Google Patents

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杨耀武
苏晓燕
苏怡
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Abstract

本发明公开了一种大功率LED驱动电路，其包括开关电源、恒流驱动电路和单片机，所述开关电源提供给LED直流电压，所述恒流驱动电路提供LED工作所需要的恒定电流，所述单片机进行数据输入、显示以及D/A、A/D转换，完成电流采样和电流值的比较算法，本发明以单片机控制为核心完成亮度可调的适合于多种大功率LED的智能驱动控制，使LED的性能得到很大的改善和提高，有效地解决了光源输出稳定性和可靠性的问题。

Description

大功率LED驱动电路
技术领域
本发明涉及一种大功率LED驱动电路，属于LED照明技术领域。
背景技术
大功率LED作为新兴光源优于传统光源的白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯，其具有以下优势：
1.发光效率高
从光效上来看，白炽灯、卤钨灯为12～24lm/W，荧光灯为50～100lm/W，钠灯为90～140lm/W，大部分的耗电都变成了热损耗。而LED的光效经改良后可达到50-200lm/W，且光的单色性好、光谱窄，无需过滤即可直接发出有色可见光。
目前，世界各国都加紧了在提高LED光效方面的研究，并且取得了极大进展，不断有更高光效的LED问世，尤其白光LED的光效超过100lm/W并达到200lm/W的时间将会比预计提前。
2.节能，耗电量少
LED是将电能转换成光能的器件，光电转换率好，在同样的照明效果下，LED的耗电量是白炽灯的八分之一，是荧光灯的二分之一。
3.有效寿命长
LED的平均寿命可达10万小时，是普通传统照明光源的数十倍，24小时连续点亮可用5～10年，可以长期使用，无需更换。
4.环保，安全
LED的安全环保体现在下面几个方面：(1)是典型的绿色光源，既没有频闪，也没有红外和紫外辐射，只有可见光；(2)发热量低，无热辐射，是一种冷光源；(3)不含汞、钠元素等可能危害健康的有毒有害物质，也不会产生二氧化碳等温室气体，废弃物可回收，没有污染；(4)是全固态发光体，机械强度高，耐震、耐冲击而不易破碎，具有可靠的高稳定性。
5.响应速度快
LED具有纳秒级的响应速度，开关时间非常短，几乎没有启动延迟，这使亮度和色彩的动态控制变得容易，可实现色彩动态变化和数字化控制。
6.体积小，重量轻
半导体发光二极管是微型点光源，因此，体积小、重量轻，设计自由度大，维护简单，并且可大大降低使用费用。
然而，上面所提到的优点并不是绝对的。从光效上看，省电节能实际上只是在微小功率范围内成立，商品化的大功率LED发光效率还远远没有达到理论研究的目标；从价格上看，目前，1W的大功率白光发光二极管的市场价格约15-40元，3W的20～80元，5W的50～120元，是传统光源价格的十几倍到几十倍。另外，在散热方面，大功率LED输入的电能大量的转变成了热能，大电流在半导体材料上产生的电阻热会使LED产生较高的温度，而由半导体材料制作的发光二极管不耐高温，过热会使其使用寿命大幅度降低，因此考虑散热也是LED发展的一大难题。上述的种种问题均与LED的驱动电路密切相关。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高稳定、高可靠、高输出质量的大功率LED驱动电路。
为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种大功率LED驱动电路，其特征在于包括开关电源、恒流驱动电路和单片机，所述开关电源提供给LED直流电压，所述恒流驱动电路提供LED工作所需要的恒定电流，所述单片机进行数据输入、显示以及D/A、A/D转换，完成电流采样和电流值的比较算法。
本发明通过单片机控制，对恒流输出电流进行采样调节，恒流驱动电路有较好的稳定性，并且可以使用PID算法来进一步提高电流精度，使误差精度达到了±4mA。通过开关电源提供给LED稳定的直流电压。
本发明采用硬件电路设计和软件程序设计相结合的方法，以单片机控制为核心完成亮度可调的适合于多种大功率LED的智能驱动控制，使LED的性能得到很大的改善和提高，有效地解决了光源输出稳定性和可靠性的问题。
附图说明
附图为本发明原理框图。
具体实施方式
如附图所示，本发明大功率LED驱动电路包括开关电源、恒流驱动电路和单片机，所述开关电源提供给LED直流电压，所述恒流驱动电路提供LED工作所需要的恒定电流，所述单片机进行数据输入、显示以及D/A、A/D转换，完成电流采样和电流值的比较算法。
本发明采用硬件电路设计和软件程序设计相结合的方法，以单片机控制为核心完成亮度可调的适合于多种大功率LED的智能驱动控制，使LED的性能得到很大的改善和提高，有效地解决了光源输出稳定性和可靠性的问题。

Claims (1)

1.一种大功率LED驱动电路，其特征在于包括开关电源、恒流驱动电路和单片机，所述开关电源提供给LED直流电压，所述恒流驱动电路提供LED工作所需要的恒定电流，所述单片机进行数据输入、显示以及D/A、A/D转换，完成电流采样和电流值的比较算法。
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