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情景式LED节能灯设计（电路设计及光源设计） 情景式LED节能灯设计 虽然实用性不强，不过本人确实是做了不少事情，传上来分享一下！ 摘要：本研究设计了一款情景可调的LED节能灯，该灯具利用TNY279P设计出高效率开关电源，使用低功耗微控制器LM3S1138控制PWM输出，从而调节电源输出和SN3350的驱动电流大小，最后实现了LED亮度可调、颜色可变的多情景节能灯具。通过实验表明，该情景可调的LED节能灯可大大提高能源的使用效率，降低能耗。 关键词：LED节能灯；情景可调；SN3350驱动芯片；PWM调节 ? 作品简介 通过实验设计了一款情景式LED节能灯具，情景照明的LED驱动线路工作于交流220V市电，主电路采用离线式反激降压拓扑结构，隔离的输出方式有利于提高照明灯具的使用及操作安全性。采用低功耗微控制器LM3S1138控制PWM输出调节电源输出以及SN3350的驱动电流大小实现LED亮度可调、颜色可变，同时微控制器监测电路中电压和电流当驱动电流不足预先设定的值时自动调节TNY279P的电源输出恢复至原来调节的状态。微控制器不用于调节时自? 动进入Sleep模式直到用户再次调节时唤醒MCU，做到低功耗控制。 本实验设计的情景照明LED驱动线路设计以白光LED驱动为主，以彩色LED驱动为辅，驱动输出白光LED功率为10W，驱动输出三基色LED功率为3×4W，能满足对彩色情景照明的一般要求。本情景照明的LED驱动线路设置两个主按钮和一个情景模式选择轻触按钮，两个主按钮分别用于主白光LED亮度调节和彩色LED亮度的调节，情景模式选择轻触按键开关用于切换照明情景模式，三个辅按钮用于微调混合色色调或者个人偏好的色调。 ? 1 研制背景及意义 LED具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富等显著优点，随着科学技术的发展，LED的光效逐年提高，LED照明将成为照明技术的发展主流已成为共识。然而通过调查发现还没有一款LED灯具具有颜色可调的功能而且调光普遍采用电位器调节，能耗大。因此我们研制了一款通过微控制器来达到情景可变、颜色可调的LED节能灯具。 情景式LED节能灯，适应于形势、时代的要求，首先考虑的是高效率，驱动的高效率才能充分体现和发挥LED节能高效的优势，其次驱动线路实现以人为本，按需调亮，在不影响正常照明照度的同时，极大限度地节约能源，保护照明灯具。调光节能，随心所欲极大限度地按需控制能源，在照度和节电率间获得最佳平衡。 情景式LED节能灯可以按照人们的意愿调节LED灯光的色调、色彩，从而可实现单个光源能轻易创造变化的照明情景。夏天天气比较炎热，如果家里的灯光属于暖色调的，无疑给人感觉更加热，从而是人的内心烦躁不安，容易引起发脾气等，而冬天正好相反，由于天气严寒，而家里的灯具属于冷色调的，就会使空间显得更加的冷清，也会影响人的情绪的，LED情景照明可满足人们能随时随心调节灯光色温、色调的需要，创造出一个使人们更舒适的照明环境。 2设计方案 情景照明的LED驱动线路工作于交流220V市电，主电路采用离线式反激降压拓扑结构，隔离的输出方式有利于提高照明灯具的使用及操作安全性。采用低功耗微控制器控制PWM输出，调节电源输出和SN3350的驱动电流大小，实现LED亮度可调颜色可变。当微控制器不用于调节时自动进入Sleep模式，直到用户再次调节时才唤醒，做到低功耗控制。 2.1控制电路 图1 控制电路框图 由图1可见，控制部分选取低功耗的单片机作为主控电路的核心，本设计中选取TI公司的LM3S1138微控制器。配置LM3S1138输出四路PWM，TPY279P开关电源的输出电流用于控制主照明LED的亮度，三路SN3350的ADJ控制端用于控制彩灯的颜色和亮度。键盘模块设有一键情景式选择按钮和每一路PWM的调节按钮。 2.2电源和LED驱动部分 ? 图2.电源和驱动电路框架图 由图2可见，通过LM3S1138输出一路PWM控制主电源芯片TNY279P的电压输出，采用光电耦合器隔离避免不必要的干扰。同时低功耗微控制器两路差分AD采样分别采集主电路中的电压和电流，实时监测。当驱动电流不足预先设定的值时自动调节TNY279P的电源输出恢复至原来调节的状态。不但有保护LED的功能同时也做到了智能化调节。 情景照明的LED驱动线路设计以白光LED驱动为主，以彩色LED驱动为辅。驱动输出白光LED功率为10W，驱动输出三基色LED功率为3×4W，三基色可以组合千变万化的绚丽色彩。本情景照明的LED驱动线路设置两个主按钮和一个情景模式选择轻触按钮，以及三个辅助按钮。两个主按钮分别用于主白光LED亮度调节和彩色LED亮度的调节，情景模式选择轻触按键开关用于切换情景模式，三个辅按钮用于微调混合色色调或个人偏好的色调。 3工作原理及性能分析 3.1工作原