电子产品世界

4 新颖的驱动电路设计

开关电源反馈控制的实际是输出电压，对输出电流控制不太容易做到精确，且单纯开关电源控制有偏差时易损坏LED灯;线性电路效率不高。

基于以上原因，本文设计了一新颖的LED驱动电路，该电路以单端反激式开关电源作为前级控制，线性的压控制恒流源作为控制的后级。市电经单端反激式电源变换后可得到直流电压输出，该输出作为后级的压控制恒流源的输入。由于压控制恒流源的输入电压是由高效率的单反激式开关电源供电，压控制恒流源精确控制LED的同时可在较大范围改变其恒流源的输入电压，故效率和精度都有保证，且可由市电供电。同时，两级控制不易损坏LED灯。

系统电路如图2所示。图中变压器T1、开关管Q1、二极管D1和电容C1构成单端反激式开关电源;运算放大器U1、U2和功率管Q2等器件构成压控制恒流源;单片机STC89C51为核心控制器件。灰度值变化时，单片机根据其得到的灰度值产生一相应的亮度控制电压。亮度控制电压加在U1的同相输入端，U1的反向输入端是经U2得到的LED的电流信号，R12为电流检测电阻。U1的输出电压即为MOS管Q2的控制电压，由运算放大器虚短概念知，U1的反向输入电压要等于其正向输入端上的电压，也就是稳定时R12上的电流受亮度控制电压的控制，而不随负载的变化而变化。单片机根据其得到的灰度值产生一相应的亮度控制电压的同时还产生一PWM信号，该PWM信号与 TL431上的信号相遇后去控制Q1的开关，然后单片机根据得到的LED电流信号，改变PWM信号的占空比，改变开关电源的输出电压，也即改变恒流源的输入电压使功率管Q2上的电压减少，使其在输出电流不变的情况下工作在可调电阻区或接近于可调电阻区，以提高效率。TL431是三端可调分流基准，在这里TL431及其相应电相的存在是为了限制开关电源的最高输出电压，进一步提高系统的安全性。

光线相对较好时，单片机根据得到的灰度值，控制其输出的亮度控制电压，使恒流源的输出电流相对较小，可达到节能效果。图2中单片机输出的亮度控制电压要经D/A转换才能供给恒流源，图2未画出D/A部分。

5 总结

驱动电路采用开关电源作为控制的第一级，压控制恒流源作为控制的第二极，结合了二者优点，效率和控制精度上都有保证，且可由市电直接供电，两级驱动，安全性高，不易损坏价格较高的LED灯。实验表明，该系统效率可达83%以上，功率和单端反激式开关电源相同，很值得推广。

1 2

关键词：线性电路DC/DCLED