4 智能調光裝置

　　設計的系統若能根據環境光照的強弱來改變自身亮度，則會相應的節能，符合當前低碳生活的要求。環境光線最差時，設計系統調光信的PWM 占空比接近100% （ 為不致使溫度上升過高，留一定裕量） 時使LED 最亮滿足照度要求； 當環境光照變化時會根據外部光照的強弱自動改變調光信號的PWM 的占空比，使LED 相應的暗一些，但照度滿足要求； 另外，在深夜人比較少時可適當降低亮度。

　　實現這一要求要有一個好的光強度傳感器。光敏電阻線性度差，頻率響應低，光敏三極管靈敏度高，但溫度特性和線性度差系統設計選用TLS2561 作為光電強度傳感器。TLS2561 接近人眼對亮度的反應，能直接將光強度信號轉化成數字信號輸出，有可編程中斷功能和標準的I2C 接口，能方便地與單片機相連。單片機選用微芯公司的PIC16C62.這種單片機性能穩定，帶有PWM 輸出，能方便地實現I2C 總線通信。光強度傳感器TLS2561 將光信號轉換成數字信號傳送至單片機，經單片機處理產生調光的PWM信號，調光PWM 信號送至HV9931 的PWMD 端，以實現PWM 調光。調光部分如圖3 所示。

　　圖3 調光系統框圖

　　系統還設計還考慮到的溫度的影響。LED 在相同電流下， 隨著PN 結溫度的升高光通量將降低，同時還會影響LED 使用壽命。所以系統中還加入的溫度傳感器， 溫度信號同樣送至PIC16C62 處理，也會影響到其輸出的PWM 調光信號的占空比。這個不是本設計的主要問題，不詳細敘述。

　　5 實驗結果

　　系統設計功率為72W，采用72 個1W 的高亮度LED 燈每24 個串聯后再并聯而成。輸出最大光強時設計PWM 調光信號占空比為90% ，此時測得LED中總電流平均值為932mA; LED 驅動電路工作時開關管工作頻率為100kHz，驅動電路效率為75% ，輸入電流THD 小于20% ，功率因數大于0. 9，光電轉換效率約95lm /W; 調光用PWM 信號頻率為120Hz，比不用智能調光電路時約節能9%.圖4 給出了調光PWM 占空比為50% 時LED 中的電流波形。

　　圖4 調光PWM 占空比為50% 時LED 中的電流波形

　　6 結論

　　本文設計的LED 路燈驅動電路采用市電供電且不用電源變壓器，驅動電路體積大為減少。驅動電路實現恒流驅動的同時帶有PFC 功能，符合當前綠色環保的要求，而且驅動電路轉換效率高，電路較新穎； 智能調光電路采用PWM 調光方式，LED 發出較純的白光，不產生色偏。智能調光電路節能效果較為顯著。設計的實際電路有較好的前景與市場，不足之處在于成本略高，但隨LED 制造工藝的不斷改進和驅動調光電路研究的不斷深入相信這個問題會得到很好的解決。