大功率LED智能化照明控制系统设计

摘要：在绿色照明领域，既要体现节能，又要具备较高的光效，大功率LED驱动设计显得越来越重要。针对大功率LED的特性，研究设计了适用于不同参数指标的白光LED的驱动与控制系统。该系统以单片机C8051F040为核心，结合外围电路，用数字控制技术代替模拟电路控制，对大功率LED的恒流驱动电流进行高精度控制，以及对LED亮度进行自动调节控制，实现了多种大功率LED智能化照明。
关键词：大功率LED；恒流驱动；C8051F040；智能化照明

引言
随着LED技术的不断发展，推动了白光LED的问世，照明产业开始了绿色照明时代。由于LED能耗少、热辐射低、发光效率高，是一种节能、环保、经济、安全的新型照明器件，因此，加快技术研究并提高其发光效率成为当今首要问题。大功率LED要成为照明业的主体，其中安全、高效的驱动研究是推广应用大功率LED的关键。

1 大功率LED工作特性
LED是一种新型半导体固态冷光源，它是一种能够将电能转化为可见光的光电器件。一般来说，大功率LED的功率至少在1 w以上，目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W；被称为“绿色光源”的LED，正朝着大电流(300 mA～1．4 A)、高效率(60～120 lm／W)、亮度可调的方向发展。
(1)伏安特性
大功率LED是低电压、大电流的驱动器件，当LED电压变化很小时，电流变化很大。当正向电压超过某个阈值，即通常所说的导通电压之后，可近似认为，IF与VF成正比，如图1所示。