中心議題：

• 大功率LED射燈智能照明係統設計

解決方案：

• 基於PT4115的恒流驅動電路設計
• 基於TOP249Y的72W開關電源適配器設計
• 基於AT89C2051的智能控製器設計

大功率LED具有亮度高、節能環保、安全性和穩定性高等特點
，比傳統光源節電60%～70%。本文根據市場上的現有的大功率LED射燈產品，設計了可應用於走廊、樓梯、教室等場所的智能照明係統。該係統采用24V/3A開關電源供電，下級可分布多路LED智能照明模塊（見圖1）。控製器采用AT89C2051
，恒流驅動采用PT4115芯片。燈的亮滅及亮度通過調光方式實現和改變。

PT4115芯片的DIM端可用PWM調光實現輸出電流從0到100%調整，根據此特點，設計了集聲控、光控
、時控於一體的智能調光模塊。其功能有：
（1）當有光（自然光）時，不管有沒有聲響

，燈不亮。
（2）當無光（自然光）時，若有人經過產生聲響
，控製器先判斷時間段，若是在天色完全暗下來時（定義為第一時間段），則使LED發出100%亮度。其餘時間段即天色還較亮，控製器可輸出50%占空比方波，使LED發出50%亮度即可，這樣可進一步節省電能，提高用電效率。

1　基於PT4115的恒流驅動

1.1　PT4115芯片介紹
PT4115是一款連續電感電流導通模式的降壓恒流源，用於驅動一顆或多顆串聯LED.PT4115輸入電壓範圍為６V～30V，輸出電流可調，最大可達1.2A。根據不同的輸入電壓和外部器件，PT4115可以驅動高達數十瓦的LED.PT4115內置功率開關，采用高端電流采樣設置LED平均電流，並通過DIM引腳可以接受模擬調光和很寬範圍的PWM調光。當DIM的電壓低於0.3V時，功率開關關斷，PT4115進入極低工作電流的待機狀態。

1.2　LED射燈驅動電路
VIN上電時
，電感（L）和電流采樣電阻（RS）的初始電流為零
，LED輸出電流也為零（見圖2）。這時候
，內部功率開關導通

，SW的電位為低。電流通過電感（L）、電流采樣電阻（RS）、LED和內部功率開關從VIN流到地，電流上升的斜率由VIN、電感（L）和LED壓降決定

，在RS上產生一個壓差VCSN，當（VIN-VCSN）＞115mV時，內部功率開關關斷
，電流以另一個斜率流過電感（L）、電流采樣電阻（RS）、LED和肖特基二極管（D）；當（VIN-VCSN）＜85mV時，功率開關重新打開
，這樣使得在LED上的平均電流為IOUT＝（0.085＋0.015）/2×RS＝0.1/RS.如果不使用調光功能，可使DIM引腳懸空，這時可輸出設定的最大電流。

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2　基於TOP249Y的72W開關電源適配器設計

2.1　變壓器設計
高頻變壓器設計應注意：
1）在高頻變壓器設計中，在最大輸出功率時，磁芯中的磁感應強度不應達到飽和，以免在大信號時產生失真。
2）zaishunbianguochengzhong，gaopinlianlouganhefenbudianronghuiyinqilangyongdianliuhejianfengdianyajimaichongdingbuzhendang，shisunhaozengjia，yanzhongshihuizaochengkaiguanguansunhuai。tongshi
，shuchuraozuzashuduo，cengshuduoshi，yingkaolvfenbudianrongdeyingxiang
，jiangdifenbudianrongyouliyuyizhigaopinxinhaoduifuzaideganrao。duitongyigaopinbianyaqitongshijianshaofenbudianronghelouganshikunnande
，yinggenjubutongdegongzuoyaoqiu
，baozhengheshidedianronghediangan。

2.2　開關電源電路
圖3中C6為X型電容
，濾除電網之間的串模幹擾。L2為共模抑製器，可以濾除共模幹擾，C1為輸入濾波電容。R11使用2MΩ的電阻值實現欠壓和過壓檢測，同時提供降低輸出電壓頻率紋波的電壓前饋。

TOP249Y在本電路中的直流電壓範圍為100～450V，一旦超出了該電壓範圍，TOP249Y將自動關閉。電阻R10使用20.5Kdianzuzhicongwaibujiangliuxianzhishedingweijinlvegaoyudidianyagongzuoshidemanzaifengzhidianliu，congeryunxushiyonggengxiaodebianyaqicixin
，tongshibimianqidongheshuchufuzaishuntaidecixinbaohe。VR1即瞬電壓抑製管，型號是P6KE200
，電容C11與之並聯以降低齊納箝位的損耗。D1為阻斷二極管型號可選UF4006。目標鉗位電壓平均值約為180V.R4，R5
，R6為輸出電壓的取樣電阻，取樣後與TL431的內部基準電壓進行比較，產生誤差電壓
，再通過PC817A光耦反饋到控製引腳C，進而改變TOP249Y的輸出占空比，從而穩定輸出電壓。

3　基於AT89C2051的智能控製器

基於AT89C2051的智能控製器電路如圖4所示，其主要由傳感器單元
、A/D轉換單元、控製器單元組成。AT89C2051芯片用於對來自聲控和光控傳感器檢測到的信號經過整形以後的信號數據做處理，進而控製LED驅動器。該電路中AT89C2051的ｐ3.0和ｐ3.1端口用作輸入信號檢測，剩下的13個端口可選擇輸出控製。軟件流程圖如圖5所示。

結語

本文所設計的LED射燈智能驅動係統

，能有效地監控、檢測周圍環境的變化，及時關閉、開(kai)啟(qi)燈(deng)源(yuan)以(yi)及(ji)調(tiao)光(guang)。該(gai)係(xi)統(tong)與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)聲(sheng)光(guang)控(kong)延(yan)時(shi)開(kai)關(guan)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)相(xiang)比(bi)，不(bu)僅(jin)能(neng)大(da)量(liang)節(jie)省(sheng)電(dian)能(neng)，而(er)且(qie)其(qi)特(te)有(you)的(de)調(tiao)光(guang)模(mo)塊(kuai)使(shi)用(yong)電(dian)效(xiao)率(lv)大(da)大(da)提(ti)高(gao)。該(gai)係(xi)統(tong)在(zai)工(gong)程(cheng)上(shang)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。