LED景观照明灯驱动电路设计

1、低压电器(2009N010现代建筑电气篇电气照明LED景观照明灯驱动电路设计肖永军12,周传磷1,曾庆栋1(1.湖北孝感学院物理与电子信息工程学院,湖北孝感432000;2.湖北威美光电有限公司,湖北孝感432000摘要:讨论了小功翠LED的驱动方桑,设计了实用的电容降压式LED景观照明灯驱动电路,着重分析了关键元件参数的计算和选取。制作了实物电路,用作1.4WLED地埋灯驱动电源。经试验验证,该电路稳定可靠、成本低,可通过改变降压电容值肖永军(1982-,和选择适当的高压稳压管对多种小功率LED产品驱动。男,助教,硕士,从关键词:照明控制;LED;景观照明灯;驱动电路;节能事开关电源、照明中

2、图分类号:TUIl36+67:TN312+8文献标识码:B文章编号:1001-5531产品研发工作。(200910-0028-04Design of Driving Circuit for LED Landscape LampXIAO Yong汀unl”,ZHOU Chuanlin,ZENG Qingdong(1.School of Physics and Electronic Information Engineering,Xiaogan University,Xiaogan432000,China;2.Weimei Optics Co.,Ltd.,Xiaogan432000,ChinaAb

3、stract:The driving scheme of S1m11powerLED wasdiscussed,the driving circuit for LED landscape lampwhich co山d reduce voltage by capacitance,was,designed.The calculation and selection of parameters for key corn-penents were also introduced in detail.The designed circuit was usedthe power supply for LE

4、D1.4W under-ground light.The experiment proved that this circuit WaS steady,low cOSt and reliable.It could drive the variablesmall power LEDproduct through varying voltagereduced capacitance and changing high voltage regulator tube.Key words:illumination control;LED;landscape lamp;dHring circuit;ene

5、rgy saving 0引言1小功率LED驱动方案在国内外倡导绿色环保及节能的背景下,伴随着近年来LED光效、寿命及光色上的明显进步,半导体发光二极管(LED因具有节能、寿命长、驱动简单、灯色种类多等优点已广泛应用于景观照明、数字化交通信息显示、疏导标识、室外全彩显示屏及照度要求不高的室内外照明等领域1_4。针对LED在城市亮化中的应用现状,笔者利用电力电子整流与恒流技术设计制作了一款LED景观照明灯,它具有成本低、工作可靠、寿命长、控制简单等特点,并可根据实际需求进行功能扩展。目前小功率LED产品广泛采用两种驱动电路形式,即恒流驱动和稳压驱动。前者电路输出的电流是恒定的,输出电压随负载的变化

6、而变化;后者输出电压是固定的,输出电流随负载(LED 数目的增减而变化。根据电源输入与输出电路形式也可分为隔离驱动和非隔离驱动,前者以开关电源为代表,而后者主要包括电容降压式和恒流/恒压IC。其相关性能、功耗、成本以及主要应用如表1所示。2LED景观照明灯电路设计LED景观照明灯就是实现RGBLED的交替周传磷(1965一,男,副教授,硕士,从事信号处理、开关电源研究。曾庆栋(1982一,男,实验师,硕士,从事开关电源研究。 一28 LED景观照明灯驱动电路设计作者:肖永军, 周传璘, 曾庆栋, XIAO Yongjun, ZHOU Chuanlin, ZENG Qingdong作者单位:肖永

7、军,XIAO Yongjun(湖北孝感学院物理与电子信息工程学院,湖北,孝感,432000;湖北威美光电有限公司,湖北,孝感,432000, 周传璘,曾庆栋,ZHOU Chuanlin,ZENG Qingdong(湖北孝感学院物理与电子信息工程学院,湖北,孝感,432000刊名: 低压电器英文刊名:LOW VOLTAGE APPARATUS年,卷(期:2009,""(10被引用次数:1次参考文献(7条1.2011年LED市场总额将达90亿美元 2008(072.杨光LED应用的连接形式及特点 2007(093.Jeff Gruetter透过最新世代驱动器达到高亮度LED应用

8、期刊论文-电子电脑 2008(074.DIGI-KEY(R 2009免费赠阅产品目录CN082-095.张金忠LED应用及驱动电路探讨期刊论文-科技咨询导报 2007(196.SGM6P3181 Datasheet7.康华光电子技术基础(模拟部分 1999相似文献(10条1.会议论文刘丹LED照明控制新技术:DMX512 LED灯饰控制系统2008作为新兴的高科技产业LED照明产业,可谓是前途一片光明,但是面对一场技术、人才和市场的战争也已经开始打响。也使得我们国内所有的企业必须面对日益加剧的市场竞争和严峻的挑战,作为国内LED照明应用产品最早生产厂家之一的广州亮美集光电科技有限公司,在早期确

9、定市场定位时就确立了其抢占制高点的经营理念:科技创新、品牌经营。在八年的发展过程中,拥有强大的研发团队,具有很强的自主知识产权的LED照明产品研发能力。不断开发出1-5W大功率LED系列照明产品,DMX512LED灯饰控制系统、动态动面LED、全彩智能控制系统。本文介绍了DMX512 LED灯饰控制系统,并对其在实际工程中的应用进行了分析。2.期刊论文陈剑.赵争鸣.袁立强.CHEN Jian.ZHAO Zheng-ming.YUAN Li-qiang基于嵌入式目标模块的太阳能LED照明控制系统研究-电工电能新技术2010,29(3太阳能LED照明系统作为新型照明方式,不仅具有独立光伏照明系统的

10、诸多优点,如清洁无污染、无需长距离输电导线等,还具有LED照明的发光效率高、光线柔和、光伏电池设计容量小等诸多优势.但系统需实现最大功率点跟踪(MPPT控制、LED非线性负载放电控制和蓄电池充放电控制等功能,对控制具有较高要求.本文对控制系统要求进行分析,分别进行了MPPT、充电策略和LED放电控制的研究,并采用MATLAB/Simulink对主电路和控制系统进行仿真.基于仿真模型,采用嵌入式目标模块eZdsp生成TSM320F2812 DSP控制程序,对仿真模型进行快速转化,并在硬件平台对具体控制系统进行实现.系统具有动态响应快、启动电流平滑、稳态精度高等优点,从而得出适合太阳能LED照明系

11、统的控制方法.3.期刊论文王平基于DSC太阳能LED照明控制驱动系统-电子产品世界2010,17(4本文对太阳能光伏电池及应用进行了分析,对太阳能LED照明控制驱动系统的高效可靠应用进行了研究,提出了一项太阳能LED照明教字控制驱动技术方案,设计了基于数字信号控制器DSC的太阳能LED控制驱动系统电路,应用最大功率点追踪原理提高太阳能电池的能效,实现了对LED照明光源多功能、大范围调光的控制和驱动.4.会议论文刘丹LED照明控制新技术:DMX512 LED灯饰控制系统2007作为新兴的高科技产业LED照明产业,可谓是前途一片光明,但是面对一场技术、人才和市场的战争也已经开始打响。也使得我们国内

12、所有的企业必须面对日益加剧的市场竞争和严峻的挑战,作为国内LED照明应用产品最早生产厂家之一的广州亮美集光电科技有限公司,在早期确定市场定位时就确立了其抢占制高点的经营理念:科技创新、品牌经营。在八年的发展过程中,拥有强大的研发团队,具有很强的自主知识产权的LED照明产品研发能力。不断开发出1-5W大功率LED系列照明产品,DMX512 LED灯饰控制系统、动态动画LED、全彩智能控制系统。本文介绍了DMX512 LED灯饰控制系统及在实际工程中的应用。5.学位论文王秀玲太阳能与市电互补的LED照明控制系统研究2009太阳能光伏发电作为一种清洁无污染的新型能源,其推广应用发展迅速,将逐步成为人

13、类的基础能源之一。白光LED是继白炽灯、荧光灯之后的新一代电光源,随着其流明效率的提高,白光LED正逐步向普通照明领域发展。太阳能光伏发电与白光LED照明结合构成的照明系统是一个最优的环保节能照明系统,是今后的一个重要发展方向。课题的主要内容是对太阳能与半导体LED照明控制系统的研究,结合目前城市景观灯和草坪灯供电实际情况,提出了太阳能电池与市电互补供电的设计思想。论文的研究内容和成果对太阳能LED照明系统的推广应用具有理论参考意义和良好的应用前景。本文围绕太阳能光伏发电和白光LED照明技术,阐述了相关的基础理论,对LED照明控制系统的组成及其功能进行了详细的分析与论证,研究了系统中的硅太阳电

14、池、铅酸蓄电池、LED负载等组成部分的配置。论文重点研究了太阳能与市电互补的LED照明系统的设计,包括硬件、软件及相关的检测、控制和保护功能电路等设计,其中系统控制器的设计是核心内容。论文根据系统各组成单元的特性,设计了一款基于PIC16F877A单片机的系统控制器。它充分利用单片机的内部资源,具有结构简单,功耗低等特点。最后,论文完成了一种简易太阳能与市电互补的LED照明控制系统的硬件实现,并对其部分功能及工作性能参数进行了测试和分析。结果表明,系统控制器满足设计要求,系统运行良好。6.期刊论文张海翔.王晶.ZHANG Hai-xiang.WANG Jing大功率LED投影照明控制模块设计-

15、现代显示2009,""(1LED具有响应速度快、寿命长、体积小等优点,非常适合现代投影光源的要求.本文选取Photonic-Lattice系列的LED作为投影光源,设计了该款LED的驱动和控制电路,通过实验进行了优化.结果表明可以实现30A的电流驱动能力和90%以上的功率转换效率. 7.会议论文 俞丽华.罗红 浅析影响白光LED照明系统的诸因素 2008 白光LED光源与传统照明光源无论在发光原理和应用系统都有很大的不同，本文就白光LED光源用于功能性照明所涉及到的芯片技术、驱动器、灯具 、控制等诸系统问题进行了分析，阐述了各系统的发展现状和它们对实用LED光源发光效率和实

16、际应用的影响。提出了LED光源用于照明领域应是一个多 学科集成的系统工程，需要各方面技术力量的共同努力，才能加速其商品化发展的进程 8.学位论文 陈宇斌 大型半导体景观全彩照明控制系统的研究与实现 2005 本文采用集中管理、分散控制模式，结合半导体照明在景观装饰特殊领域中的应用，从理论和实践角度详细分析和研究了如何构建大型半导体全彩 装饰照明系统，提出了一个理论模型和工程实例。通过对两种传统控制模式的分析，提出了分层管理的系统结构模型，同时从LED发光管和光混合色原理 论证了半导体实现全彩变化的可行性，并深入的探讨了如何构建一个完整的软件体系结构。文中详细阐述了如何采用面向对象技术对LED灯

17、具进行建模 ；提出了将数据代码解释模块、LED控制模块、数据传输模块分散处理的方法；重点介绍了代码解释模块和LED全彩控制模块的数据结构和程序流程，最 后具体的论述了系统的实现过程。在工程的应用中，参照动画处理中的双缓冲技术，提出了一种通信区、播放区逻辑分开的双缓冲机制，极大限度的扩 大了微处理的有限存储资源；并利用总线复用方式扩展了处理器的I/O处理能力；通过在软件中运用定时器中断方式产生的大量PWM输出来控制LED的灰度 。整个工程具有实际应用价值和推广价值。 9.学位论文 周晓波 LED灯光照明系统的仿真研究及其软件开发 2004 LED灯具是一种采用LED作为光源的新型灯具,其灯光仿真

18、系统是一种基于计算机图形学的计算机辅助仿真软件系统.该系统主要面向LED灯具应用市场 ,辅助客户方便、快捷地使用LED灯具,采用该系统有助缩短灯光照明系统设计时间.作者结合自己所参与的LED灯光仿真系统开发,主要从以下几个方面对 该系统的照明仿真研究及其软件开发进行了比较详细的研究:1.根据照明光学和仿真系统的理论,阐述了LED灯光仿真系统的基本原理和主要的组成部分 ;该系统主要包含以下三个模块:LED灯具库、交互性界面设计和仿真算法.2.按照软件工程面向对象的理论,提出了面向LED灯具对象的建模解决方案.灯具 库作为LED灯光仿真系统的基础,在照明设计中它可以为LED仿真系统提供有关产品的数据,并保证LED灯具的模型数据的完整性,作者研究并提出了LED灯光 仿真系统中LED灯具库的建立方式.3.详细地比较和分析了照明仿真涉及的有关图形学内容,并从中选择出符合开发LED灯光仿真系统需要的仿真算法,从而 满足了仿真系统的时效性和真实性要求.4.讨论了基于软件复用的情况下开发平台的选择原则和方法,然后结合实际企业情况,探讨和分析了灯光仿真系统 在工程应用中的关键技术,并对灯光仿真系统的仿真结果进行了处理.论文最后总结了全文的工作,并对灯光仿真系统的照明控制及其软件发展进行了展望 . 10.期刊论文 肖永军.周传璘.曾庆栋.XIAO Yo