一種全彩LED驅動電路的設計方案
主要通過HSI模型控制RGB模型,如圖5所示,通過I分量作為總線控制,再又驅動電路設定顏色,并讓R,G,B三種分量經(jīng)過加法器之后進行自穩(wěn)定,傳感器獲取光線亮度條件,并轉換為S分量用來處理。以下是具體的模塊實現(xiàn):通過向HCS12單片機中設置環(huán)境亮度以及色溫,控制4線共陰的全彩LED,通過采樣電阻反饋RGB三種顏色驅動電路中的電流信號,從而通過調節(jié)三色比例達到調節(jié)色溫的目的。再通過光亮度傳感器向單片機反饋數(shù)據(jù),直接調節(jié)總線驅動電路限定額定最大電流,從而控制全彩LED燈光的亮度。當調節(jié)為白色燈光時,只需固定好三色比例為1:1:1,從而直接調節(jié)總線驅動電路就可調節(jié)LED的光亮度。這里需要對每路驅動電路分別使用PT4115作為驅動電路。
圖5 H SI 模型驅動設計圖
4 軟件設計及仿真
這里穩(wěn)定色溫采用離散PID調節(jié)的方式:
首先進行參數(shù)的設定,A/D轉換之后通過加法器獲取H分量,H分量代表色溫,通過PID調節(jié)穩(wěn)定色溫達到在調節(jié)LED亮度之后,顏色不變。通過調節(jié)P,I,D三個參數(shù),讓光亮度的變化可以盡量地適應人眼對于光的感受。PID調節(jié)與仿真見圖6。
圖6 PID 調節(jié)與仿真圖
5 結語
本文討論了LED恒流源PWM調節(jié),介紹了PWM調節(jié)的電路,并提出了一種基于HSI模型的驅動控制電路,通過HSI模型控制RGB模型,并且可以通過三色驅動電路比例調節(jié)達到所需要的顏色。該電路可以克服調節(jié)亮度的時候會產(chǎn)生色差,亮度不好調節(jié)的問題,根據(jù)個人喜好調節(jié)LED燈具的光強和色溫,通過直接調節(jié)總線驅動電路限定額定最大電流,從而控制全彩LED燈光的亮度,從而使此驅動電路達到了良好的照明效果。
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電轉化為光,隨著LED的應用越來越廣,對于其驅動電路要求也越來越高?,F(xiàn)在大多數(shù)場合需要采用恒流輸出的開關電源,對于全彩LED燈而言,采用傳統(tǒng)的RGB分別驅動在面對既要調色溫又要調節(jié)亮度時候會有明顯的缺陷,基于這點,通過改良HSI模型,設計了這款適合與全彩LED的驅動電路。傳統(tǒng)的RGB模型需要R,G,B分別調節(jié),而HSI模型主要將亮度和色度分開,通過H,S,I三個參數(shù)分別調節(jié),H(色度),S(飽和度),I(亮度)。HIS模型下的驅動電路通過單片機控制總線驅動電流來限定I參數(shù)(亮度),通過R,G,B三端反饋調節(jié)R,G,B的綜合比例(H參數(shù)),經(jīng)由光線傳感器獲取光亮度的飽和程度S參數(shù),達到驅動電路調節(jié)的目的。
1 總體設計
圖1為HIS模型下全彩LED驅動電路的總體設計。硬件部分采用恒流驅動芯片PT4115,采用總一分的方式進行RGB驅動,通過采樣電路獲取R,G,B三路電流信號反饋,用來調節(jié)R,G,B的比例。軟件采用STC系列單片機作為主調節(jié)模塊,通過獲取A/D轉換調節(jié)三色顏色比例,采用PID調節(jié)方式,以保證調節(jié)的穩(wěn)定。
圖1 LED 驅動電路總體設計圖
2 LED驅動電路硬件設計
2.1 恒流驅動原理
如圖2所示,這里由兩只特性相同的管子VT0和VT1構成,兩管的發(fā)射極分別接入電阻Re0和Re1。
圖2 恒流驅動電路
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