LED可调驱动电源课程设计
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LED驱动电源课程设计
一、设计规格
1、设计一个恒流LED驱动电路,电流值为350mA 2、设计一个调光电路,PWM波的占空比由20%~80%可调 3、整个驱动电路有9V供电 4、LED电压4-8V 5、电路效率90% 二、设计过程 1、画原理图
2、原理描述
A、555芯片构成的PWM脉宽调制电路
PWM称之为脉冲宽度调制信号,利用脉冲的宽度来调整亮度,也可用来控制DC马达。 PWM脉冲宽度调制信号的基本频率至少约400HZ-10KHZ,当调整LED的明或暗时,这个基本的频率不可变动,而是改变这个频率上方波的宽度,宽度越宽则越亮、宽度越窄则越暗。 PWM是控制LED的点亮时间,而不是改变输出的电压来控制亮度。
以下为PWM工作原理:
Reset接脚被连接到+V,因此它对电路没有作用。当电路通电时,Pin 2 (触发点)接脚是低电位,因为电容器C2开始放电。这开始振荡器的周期,造成第3接脚到高电位。当第3接脚到高电位时,电容器C2开始通过R1和对二极管D2充电。当在C2的电压到达+V
的2/3时启动接脚6,造成输出接脚(Pin3)跟放电接脚(Pin7)成低电位。 当第3接脚到低电位,电容器C2起动通过R1和D1的放电。当在C2的电压下跌到+V的1/3以下,输出接脚(Pin3)和放电接脚(Pin7)接脚到高电位并使电路周期重复。 Pin 5并没有被外在电压作输入使用,因此它与0.01uF电容器相接。
电容器C2通过R1及二极管,二极管一边为放电一边为充电。充电和放电电阻总和是相同的,因此输出信号的周期是恒定的。工作区间仅随R1做变化。
PWM信号的整体频率在这电路上取决于R1和C2的数值。 公式:频率(Hz)= 1.44/(R1 * C2)
B、HV9910B构成的恒流驱动电路
HV9910B是PWM高效率LED驱动IC。它允许电压从8VDC一直到450VDC而对HBLED有效控制。HV9910B通过一个可升至300KHz的频率来控制外部的MOSFET,该频率可用一个电阻调整。LED串是受到恒定电流的控制而不是电压,如此可提供持续稳定的光输出和提高可靠度。输出电流调整范围可从MA级到1.0A。HV9910B使用了一种高压隔离连接工艺,可经受高达450V的浪涌输入电压的冲击。对一个LED串的输出电流能被编程设定在0和他的最大值之间的任何值,它由输入到HV9910B的线性调光器的外部控制电压所控制。
调光:
有两种方式可实现调光,取决于不同的应用,可以单独调节也可
组合调节。LED的输出电流能被控制,也能被线性调节改变,或通过控制电流的开关来维持电流的不变,第二种调光方式(PWM调光)通过改变输出电流的占空比来控制LED的亮度。
线性调光通过调节LD pin脚的电压从0到250mV而实现,该控制电压优先于内部CS pi设定值250mV,从而可输出电流实现编程。
PWM调光通过外部PWM信号加在PWM_D pin端而实现。该PWM信号可有微控制器货脉冲发生器按希望的LED的亮度以一定的占空比来实现。再次PWM方式下,以该信号的有效和失效转换来调节LED的电流。在此模式,LED的电流处在这两种状态之一:零或由采样电阻设定的正常电流。
他不可能用这个方法去达到比HV9910用采样电阻设定的水平更高的平均亮度。HV9910用这种PWM控制方法,这灯的输出只能在0~100%之间调整。此PWM调光方法的精度仅仅取决于GATE的最小脉宽限制,即此频率的占空比的百分比。 2、参数确定 A、确定开关频率
根据HV9910B的数据手册 可取RT=100k
所以Toff =(RT+22)/ 25= 5us D = 80% , Ts = 25us Fmin = 40Khz D = 13%, Ts = 767 ns Fmax = 173.4Khz 取中间值f=100khz