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基于单片机的LED 驱动器设计 摘 要：分析了 LED 驱动器对LED 灯寿命和性能的影响，提出了采用STC15F2K60S2 单片机代替传统 IC 的LED 开关电源设计方案，给出了电路的设计原理和软件设计流程。系统通过对输出值的变化量进行分析和 计算，改变PWM 驱动信号占空比，从而实现输出信号的快速调整。该系统成本低、电路简单，工作稳定。 关键词：LED 驱动器；单片机；驱动信号 [4] 引言 动电源是将交流电转换为直流电的电路装置 ，在实 随着中国经济快速发展，环境问题越来越严重。 际使用中，依据需求转成恒流直流电，也可以转成恒 为了改善环境问题，实现中华民族永续发展，国家各 压直流电。LED 驱动方式有并联和串联两种情况，各 部门共同努力，推进实现碳达峰碳中和目标。2021 年 有优缺点，驱动器分为交流驱动和直流驱动两类，可 9 月22 日，中共中央、国务院印发《关于完整准确全面 见，应用环境不同和用途多样的情况下，LED 必须有 [5] 贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中指 匹 的驱动器，才能正常工作 ，在实际应用中主要从 出，强化能源消费强度和总量双控，大幅提升能源利 转换效率、有效功率、恒流精度、电源寿命，电磁兼容 [1] [6] 用效率 。现阶段，我国大部分地区用电方式主要是照 性等技术参数设计 LED 驱动器 。如果LED 驱动电源 明用电。照明方式有传统的白炽灯、节能型荧光灯和 与LED 灯具不匹 ，则 LED 很容易出现故障，大大减 [2] 少使用寿命。总而言之，LED 与LED 驱动器必须完全 LED 照明三种 ，其中LED 是高效节能环保产品，属 于绿色照明光源，各国专家学者特别重视节能产品的 匹 ，才能真正实现节能环保的目标。 研究。近年来 LED 产品得到了较大发展，但 LED 驱动 2 开关电源工作原理 电源技术发展缓慢。LED 驱动电源性能直接决定着 开关电源原理图见图 1[7] 。输入端为电网电压，也 [3] LED 灯的寿命和性能 ，因此，如果能够进一步优化 就是常说的220 V 市电，经过整流滤波电路后作为开 LED 驱动电源的拓扑，提高 LED 的使用寿命，提升能 关电路的输入电压，电路根据基准参 量和采样量之 源的利用率，将会大大推动LED 绿色照明产业可持续 间的差值，控制脉冲的占空比，改变开关管的状态，从 发展。随着开关电源技术的广泛应用和大规模集成电 而控制输出。假设电网波动，输入量增加，则输出量也 路的进步，LED 驱动电源的尺寸更小，效率更高。目 将随之增加，反馈电路采样放大后由脉冲调制电路控 前，LED 照明用的驱动器大多数是不可编程 IC ，灵活 制脉冲的占空比实现对开关管的控制，从而控制输出 性不高。本设计采用单片机代替不可编程 IC 进行控 量减小，达到控制电压或电流稳定输出。LED 开关电 制，实现不同使用场合下的多功能控制功能。 源大多数是开关电源电路和反馈电路组成。反馈电路 1 LED LED 驱动器分析 从负载采样后，对脉冲的占空比进行调整，实现稳定 LED 是一种电流控制器件，它的工作电压一般为 输出电压或电流。 DC 2-3 V ，不能直接使用220 V 的交流市电。LED 驱 3 统总体方案设计 3.1 硬件电路设计方案