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电子技术 ? Electronic Technology

128 ? 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】升压器 恒流源 变压器 步入

21 世纪后,白炽灯、荧光灯等一些 传统的照明设备正在逐步的被新型的高效节能 环保长寿以及高可靠性的半导体固体照明所取 代,同时随着材料的发展和工艺的改进,LED 的发展势头十分迅猛.

因此开发对于不同情况 下的 LED 驱动芯片就具有十分重要的意义, 也具有相当大的市场前景.

1 系统概述 本系统的目的是设计一种 LED 闪光灯电 源,该电源的核心为直流 - 直流稳流电源变换 器,它将电池的电能转换为恒流输出,驱动高 亮度白光 LED 发光.电源有连续输出和脉动 输出两种模式,并具有输出电压限压保护和报 警功能. 系统输入为 3.0-3.6V 电压信号,通过升 压电路进行升压,通过电流串联负反馈电路实 现恒流输出,并利用单片机对系统输出进行测 试与控制,以实现限压,报警与脉动模式等功 能.系统包括:升压模块,恒流模块,控制模 块三部分组成.

2 各模块的设计与实现 2.1 升压模块方案及电路设计 系统输入电压为 3.0-3.6V, 输出恒流时, 电压限幅不超过 10.5V, 因此需要对输入电压进 行升压,系统的升压模块采用 DC-DC 变换芯 片.升压模块以 XL6007 为核心,其原理图如 图1所示. 其中:U1 选用DC-DC 升压控制芯片XL6007;

C1,C3 选用 1uF, 耐压 25V 瓷片电容;

C2 选用 47uF 钽电容;

C4 选用 220uF 钽电容 ;

二极管选用 PMEG3010 型肖特基二极管.电 感选用低等效电阻的 33uH 屏蔽电感. 2.2 恒流模块方案及电路设计 恒流模块可选用的方案主要有:三端可 一种可调 LED 恒流源设计 文/史俊冰 系统以DC-DC变压器为核心, 通过升压电路对输入电压进行升 压,利用由运放、参考电压源, 大功率三极管等构成的电流串联 负反馈电路实现恒流输出,并使 用单片机对系统输出进行测试与 控制,以实现限压、报警与脉动 模式等功能. 摘要调式集成稳压器、数控稳压器、电流串联负反 馈等.本系统采用恒流模块采用电流串联负反 馈方案.其原理图如图

2 所示. 其中采样电阻选用 0.5 欧锰铜丝电阻;

三 极管采用 MJE3055 型晶体管,该晶体管最大 输出电流可达到 3A,最大功率可达 75W;

运 算放大器使用运算放大器芯片 TL082,该芯片 具有高增益,300uV 的低输入失调电压,1.5nA 的低失调电流,2.5uV/℃的低噪声电压;

基 准电压源采用 LM399 型基准电压芯片来输出 6.95V 基准电压. 2.3 控制模块 控制模块以单片机为核心,在恒流模块 中的大功率晶体管通发射极插入 MOS 管开关 控制电路,通过单片机 IO 端口电平,控制输 出回路的通断;

通过 A/D 采集器对电路的输 出电压进行采集,当超压时,控制 MOS 关断, 并控制 LED 灯闪烁.同时在脉动模式下,通 过以一定的频率驱动 MOS 开启与关断,从而 发生脉动模式的电流. 这里采用的单片机为 STC15W4K61S4, 该 单片机是 STC 生产的单时钟 / 机器周期的单片 机,是宽电压,高速,高可靠,低功耗,超强 抗干扰的新一代

8051 单片机,内部集成高精 度时钟电路,8 路10 位A/D 转换器,8 路10 位PWM,能够在 2.5V-5.5V 电压下工作.由 单片机集成 A/D 转换器对恒流源模块输出电 压由电位器进行衰减后进行采集,当电压超过 10.5V 时,通过单片机 IO 电平变高控制 MOS 管开关电路,关断恒流模块输出.