跟着能源危机的到来，高效的照明技能得到人们广泛的重视。发光二极管LED（Light Emitting Ddiode）是运用半导体PN结或相似结构把电能转换成光能的器材，以其高功率、低功耗、低电压驱动、运用寿数长等长处，已在很多运用范畴中得到遍及的运用，如各类消费电子产品——手机、PDA、液晶电视的背光光源等。高亮度LED是传统白炽灯的一种抱负代替计划，因为前者的寿数和功率都比后者高得多，且不同于紧凑型荧光灯泡，这些LED可以在低温下作业。为进步LED照明电路的运用功用和适用规模，本文将介绍一种具本钱优势的高亮度白光LED（HBLED）调光办法。
关于HBLD而言，在高照度作业条件下导通电压高达3～5 V，作业电流可达0.15～3 A。LED的发光亮度与流过LED正向电流的巨细根本上成正比联系，所以LED运用的关键技能之一是供给与其特性相适应的电源或驱动电路。高亮度LED有两种根本的调光办法。第一种是PWM（脉冲宽度调制）调光办法，即在大于200 Hz的某些频率下以0％～100％的不同占空比来导通和关断LED。导通期间LED满电流作业，而关断期间LED上没有电流流过，可以确保颜色的一致性。第二种办法是操控流经LED串的电流量，这或许导致LED串的电压下降，并形成细微的色差。不过假如调查调光器翻开情况下作业的白炽灯，也会看到显着的颜色改动。
高亮度白光二极管一般选用恒流电源驱动。因为跟着LED逐步变热，其电压降将减小，并且若LED串由恒压电源供电的话，电源往往会继续供给过多的电流，使输出电压增大，直到电源到达电流限值或LED失效。脉宽调制办法是用较高的频率开关LED，开关频率超出人一般可以发觉的规模，给人一种LED总亮的假象，现在遍及选用脉宽调制办法调理LED的亮度，在某些运用中，调光比可达5 000：1，常用的LED驱动有降压型（Buck）、升压型（Boost）、升降压型（Buck～Boost）等3种。LM3402是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器，输入电压规模包括整个轿车运用范畴，内置MOS管最多可以驱动5颗LED，性价比高，且承受范畴较广、线路简练有用，是很多LED驱动IC中心的佼佼者。
1 体系结构
1.1 整体结构
因为单个HBLED的发光功率不能彻底满意亮度要求，因而，需求用多个LED组成阵列，1个LM3402对5个高亮度发光二极管组成的串（HBLE-Ds）进行恒流驱动，承受1个微处理器P89LPC932的PWM脉宽调理操控，可完成无级调理，流过每个HBLEDs的电流约为120～350 mA。
1.2 人机界面
操作面板上有3个按钮（封闭、调亮和调暗按钮）和4个一般发光二极管指示灯。按下封闭按钮，将平息高亮度发光二极管串HBLEDs，再次按下此按钮，则可以回到原亮度显现状况，掉电或重启也可回到设定亮度状况；调亮和调暗按钮用于改动HBLEDs的亮度，对应4个指示灯，其间每个指示灯有亮暗2级指示，这样可以指示8挡亮度。
1.3 驱动电路
驱动电路是整个LED调光电路的中心，首要由1个微处理器P89LPC932和LM2402恒流稳压电路组成。LM3402是一款由可控电流源衍生的降压型稳压器，可驱动串联的大功率、高亮度发光二极管串，可以承受规模在*2V的输入电压。当运用引脚兼容的LM3402HV时，输入电压的上限可到达75V。依照需求对转换器的输出电压进行调理，以坚持经过LED阵列的恒定电流水平。只需HBLEDs的组合前馈电压不超越Vo（MAX），则电路能坚持恣意数量的LED中的调理电流不变。图1为LM3402的典型运用电路示意图，其间RSNS为电流设定电阻，均匀电流IF≈0.2／RSNS，RON取值与发光二极管串中的LED数量有关，5个以上LED时可取值300KΩ，经检测，恒流标称值为250mA时（RSNS=0.8 Ω），电流动摇在±10 mA以内。
图1 LM3402的典型运用电路示意图
DIM1的逻辑是直接的，因而当DIM1端口为高电平时，LM3402会输出安稳的电流；当DIM1处为低电平时，制止任何电流输出。所以对LM340 2的DIM1端口输入PWM信号，可对LED阵列进行调光，PWM信号的最大逻辑低电平应为0.8 V，最小逻辑高电平为2.2 V。将DIM1端口悬浮或许接至逻辑高电平，一旦输入到达6 V，LM3402就开端运作。
将OFF端口接地，从而将LM3402置于一个低功率关机状况（典型值为90μA）。在正常作业期间，该端口应一直坚持在开路状况。
P89LPC932是由飞利浦出产的低功耗单片微处理器，电源电压3.3 V，可低功耗运转，适合于许多要求高集成度、低本钱的场合。可以满意多方面的功用要求。P89LPC932选用了高功用的处理器结构，指令执行时刻只需2～4个时钟周期，6倍于规范80C51器材。P89LPC932集成了许多体系级的功用，这样可大大削减元件的数目、电路板的面积以及体系的本钱，其内部有2个定时器，可作为一个具有256个定时器时钟周期的PWM产生器运用。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
操控器程序依据3个按钮的输入状况，完成开关或亮度调理，并将亮度状况在4个指示灯上显现出来。运用微处理器本身集成的EEPROM单元，可随时保存亮度状况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产生
高亮度白光二极管串HBLEDs的电流首要经过对LM3402的DIM端口进行PWM调理，实践电流占设定电流值的份额取决于PWM的占空比duty cycle。假如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%&&&&&%就会产生人耳听得见的噪声，所以设计时要防止运用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，产生定时器溢出时主动触发端口输出。此功用经过AUXR1寄存器中的操控位ENT0和ENT1分别使能定时器0和1。该形式翻开时，在初次定时器溢出前端口的输出为逻辑1。为了使该形式收效，有必要清零C／T位以挑选PCLK作为定时器的时钟源。定时器初始化设置参阅程序如下：
其间占空比duty cycle=256-TH1，定时器1的溢出将使P1.2或P0.7端口产生翻转，因而输出频率为定时器1溢出速率的1／2。
2.3 节能形式
经检测，在平等照度要求的情况下，选用LED调光操控体系的功耗较白炽灯下降90％以上，当然为进一步下降能耗，节能办法的探求依然具有非常重要的含义。在大都时刻，HBLEDs或许处于平息状况，若操控体系处于待机状况或掉电状况，可将功耗下降到最低；或将OFF端口接地，也可将LM3402置于一个极低的低功率关机状况。将微处理器P89LPC932的电源操控寄存器PCONA设置为0xFF时，外部功用模块掉电；将电源操控寄存器PCON设置为03H时，可将微处理器处于彻底掉电状况，只要在中止触发的时分，才干唤醒，随即给外部功用模块上电，微处理器开端作业。微处理器首要经过键盘中止唤醒，键盘中止参阅程序如下：
3 定论
本文介绍了一种根据恒流驱动电路LM3402的LED调光操控体系，该体系由微处理器P89LPC932 PWM操控输出电压，用户可经过按钮设定亮度。因为选用了低功耗微处理器，并运用多种节能办法，使得该调光体系的功耗极低，可以适用于大都LED照明节能改造场合，正好契合低碳经济的开展需求。跟着LED发光功率的不断进步，封装技能的改进，运用寿数的不断添加，以及出产本钱的下降，再加上驱动电路功用的改进，HBLED在照明市场上的推行远景非常宽广。现在该技能已投入批量出产，获得杰出的社会效益。
