中心議題：

• LED的發光特性
• 恒功率控製LED調光方式

解決方案：

• 采用單級FLYBACK拓撲結構
• 多了一個調光信號控製回路

作為一種新的、最有潛力的光源，LED照明以其節能
、環保的優勢越來越受到人們重視。加上國家和地方政府的政策鼓勵
，我國的LED照明產業進入了加速發展階段，運用市場迅速增長。在室內照明方麵，用LED燈替代傳統的可調光白熾燈或者鹵素燈也將是大勢所趨。

由於傳統的白熾燈調光器采用可控矽調光器，用LED燈替代白熾燈時，要求不能改變原有線路，還要能適應現有的可控矽調光器。針對這一目標市場，目前很多大的半導體廠商（包括國際知名半導體廠商）都已經推出了自己的LED調光ASIC
，但由於LED固有的發光原理，目前市麵上的LEDASIC調光案都還不是很成熟，都有其固有的問題，本文就將針對目前的調光方案做一個詳細的分析
，並介紹我們基於MCU的調光方案。

LED的發光特性

目前的新技術使LED能夠達到很高的功率水平，LED的功率能夠達到1W，甚至有些達到5W，光效達到60-85LM/W，這種LED設備稱為高亮LED(HB-LED)。目前我們用在照明上LED都是HB-LED，一般都是選擇1W的LED通過串並聯的方式組成大功率LED燈
，尤其以串聯為主。這種LED的為3.4V±2%，正向電流為350mA左右。其-曲線如圖1.1所示。


              圖1.1　LED—曲線
從圖1中可以看出，當加在LED兩端的電壓沒有達到3.4V之前，隨著的增加而增加。當加在LED兩端的電壓達到3.4V時，的變化很小
，增加LED兩端的電壓隻會增加流過LED的電流


，從而改變LED的亮度

，直到增加到LED的最大　(350MA)，LED達到最大亮度。而一直被箝位在(3.4V)左右。並且會隨著溫度和LED工作時間的變化而變化，變化曲線如圖1.2所示。

圖1.2　相對變化對溫度的變化曲線[page]
　　
從圖1.2可以看出，隨著溫度的上升
，會逐漸變小

，相反
，當溫度降低時
，會增加。當LED的溫度上升到85度時,已經有變成3.25V（3.4V-0.15V）,相反當LED溫度降到-40度時，變成3.6V（3.4V+0.2V）。
　　
所以在LED調光時，要想讓LED調到一個固定的亮度，就必須要保證一個固定的，也就說要采用恒流控製。還有另一種方式：恒功率控製。這也是目前市麵上調光ASIC普遍采用的方式。但恒功率控製有其固有的缺陷。
　　
恒功率控製LED調光方式
　　
1理論依據
　　
恒功率控製方式一般采用單級FLYBACK拓撲結構，基本框圖如圖2.1所示。


圖2.1恒功率控製方式框圖
　　
從圖中可以看出與一般開關電源的FLYBACK相xiang比bi，恒heng功gong率lv方fang案an多duo了le一yi個ge調tiao光guang信xin號hao控kong製zhi回hui路lu，用yong於yu檢jian測ce輸shu入ru可ke控kong矽gui的de導dao通tong角jiao和he輸shu入ru電dian壓ya

，從cong而er給gei出chu相xiang應ying的de調tiao光guang信xin號hao。同tong時shi，方fang案an中zhong沒mei有you反fan饋kui信xin號hao
，完wan全quan開kai環huan控kong製zhi
，由you原yuan邊bian控kong製zhi占zhan空kong比bi的de大da小xiao從cong而er控kong製zhi輸shu出chu功gong率lv的de大da小xiao，。其qi控kong製zhi的de理li論lun依yi據ju為wei：


式中：
　　為輸出給LED的功率；
　　為轉換器的效率，主要由變壓器決定
；
　　為原邊變壓器的平均電流；
　　為變壓器的原邊電感；
　　為FLYBACK的開關頻率。
　　
恒功率控製方式都是先預知LED的輸出功率
，理論上
，一旦變壓器設計好之後
，都已確定
，隻要改變原邊電流的大小，就可以改變輸出功率的大小。再由於：


式中：
　　
U為加在變壓器原邊的電壓
，即輸入電壓
；D為占空比；為開關頻率；為變壓器的原邊電感。根據式2.2可知
，與D成正比
，隻要改變占空比D就能改變原邊電流的大小
，也就能改變輸出功率的大小。
　　
2優缺點
　　
lilunshang，zhezhongtuopujiegoujiandan，chengbendi，danzaixifenxijiuhuifaxian，zhezhongfangshicunzaihenduobiduan。shouxianshihennankongzhi
，wangwangpianchahenda，zaijiashangcaiyongkaihuankongzhi

，jingduhennanbaozheng，zaipiliangshi，yongtongyangdezhankongbidouhuidaozhishuchugonglvpianchahenda，zhijietixianzaidengshangjiushiLED的亮度會偏差很大，很難保證其一致性。
　　
其次，恒功率控製都是預先假定輸出功率是恒定的，比如用9個1W（=3.4V,　=350MA）的LED串聯起來用做一個9W的PAR燈，那麼設計時候就會用=9W來計算。但實際上每個LED的都會偏差，偏差值如表2.1所示：


從表格2.1可以看出
，雖然每個LED的偏差都不會太大，但當LED串聯起來時
，總的偏差就不能忽略了。PAR燈的實際功率可能不止9W或者不到9W,直接反應在燈上就是最大亮度沒有到額定值或者比額定值要亮。當PAR燈的實際功率不到9W時，而驅動的輸出功率依然是9W，那麼流經LED的電流就已經超過了額定的，長期工作對LED的壽命和顯色性都會造成一定的影響。
　　
另外

，就算LED出廠時沒有偏差，根據圖1.2所示，也會隨著溫度和工作時間的變化而變化
，當由於的變化使得LED的額定功率小於9W時

，長期工作將會影響LED的使用壽命和顯色性。
　　
再次，功率兼容性問題。由於恒功率控製方式都是預先設定好輸出功率，當所接的燈功率與預先設定的功率不匹配時，LED燈不能正常工作。當所接的燈的功率小於預設功率時，甚至會燒毀LED燈。
　　
還有就是空載損耗的問題，由於恒功率控製方案的輸出功率隻與輸入電壓和導通角的大小有關，當沒有與接LED燈時


，依然會有相應的功率輸出
，使得空載損耗變得很大。
　　
最後，調光器的兼容性問題。由於LED是用來替代以前的白熾燈，所以LED調光也必須用可控矽調光。白熾燈是純阻性負載，對可控矽的導通不會造成什麼影響
，但LEDdequdongdianluyoukaiguandianyuanzucheng
，jiubushiyigechunfuzaile，yincihuiduikekongguizaochengyidingdeyingxiang。kekongguidezhanboboxinghenrongyichanshengjibian，youqihennanbaochihenhaodedaotongzhuangtai。suoyizaiqudongshangyibandouyaojiakekongguiwendingdianlu。henggonglvkongzhifayouyuqichunyingjianshixian，jiusuanjialekekongguiwendingdianlu，duitiaoguangqideshiyingxingyeyouxian。
　　
youyuhenggonglvkongzhiyouqijiegoujiandan，chengbendideyoudian，erqiquedianbufenduanshijianlikenengmeinengtixianchulai，suoyihenduobandaotichangshangdoucaiyongcifangfa。danruocaiyongMCU控製恒流的方案，以上問題都可以很好的解決。