基于STM32的多功能LED驅(qū)動電源*

黃永俊,王雙喜,葉家星,李少杰,王文君

(汕頭大學(xué)工學(xué)院,廣東 汕頭 515063)

基于STM32的多功能LED驅(qū)動電源*

黃永俊,王雙喜*,葉家星,李少杰,王文君

(汕頭大學(xué)工學(xué)院,廣東 汕頭 515063)

目前大功率LED照明燈具的驅(qū)動電源主要使用集成電路作為電源驅(qū)動芯片,其擴(kuò)展性能差、功能少。針對這些問題,作者基于STM32開發(fā)了一種多功能LED驅(qū)動電源,通過編程可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光與自動溫控散熱兩個(gè)擴(kuò)展功能。測試結(jié)果表明:在額定電壓為30 V、額定電流為3.3 A的負(fù)載下,輸入電壓從90 V～264 V變化時(shí),驅(qū)動電源輸出電壓的波動范圍為±1.5 V,而輸出電流波動范圍為±0.11 A,恒流特性較好,驅(qū)動電源的功率因數(shù)均值在0.95以上。

LED;驅(qū)動電源;STM32;無級調(diào)光;自動控溫

LED作為第4代照明光源具有出色的節(jié)能效果,其耗電量只有普通白熾燈的1/10[1]。近年來,隨著人們節(jié)能減排意識的不斷提高與國家環(huán)保政策大力推動,LED照明逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈具。同時(shí),人們對LED燈具的要求也不僅局限于亮度、光效,還希望LED照明具有更多智能化、人性化的功能。目前大功率LED照明燈具的驅(qū)動電源主要以集成電路作為驅(qū)動芯片,大多數(shù)的LED驅(qū)動電源都是針對某一型號的LED設(shè)計(jì)的,其功率和電流基本不變,擴(kuò)展性能差,當(dāng)對LED驅(qū)動電源做功能擴(kuò)展時(shí),需要添加獨(dú)立的功能模塊,這將進(jìn)一步增加電源不穩(wěn)定的影響因素。其中,文獻(xiàn)[2]提出了一種可多路輸出的驅(qū)動電源,通過匹配不同負(fù)載所需要的額定電壓與電流以提高驅(qū)動電源的適用性,但其設(shè)計(jì)的驅(qū)動電源只能針對特定的負(fù)載進(jìn)行供電,并不具備擴(kuò)展能力。文獻(xiàn)[3]進(jìn)一步提出了一種多功能驅(qū)動電源,可調(diào)節(jié)輸出電流與電壓,應(yīng)用范圍廣,但只適用于中小功率場合,并且只針對電流與電壓控制進(jìn)行功能擴(kuò)展。

針對上述問題,本文設(shè)計(jì)了一種基于STM32的具有擴(kuò)展性能的LED驅(qū)動電源,且通過編程可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光與自動溫控散熱兩個(gè)擴(kuò)展功能。

1 驅(qū)動電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文中驅(qū)動電源以STM32作為控制核心,使用兩級開關(guān)電路作為驅(qū)動電源的主電路,開關(guān)電路具有體積小,效率高等優(yōu)點(diǎn),而采用兩級機(jī)構(gòu),其承載能力可以得到大大的提高,適用于大功率驅(qū)動電源。

如圖1所示為主電路結(jié)構(gòu)示意圖,輸入的交流電首先通過交流濾波把交流電中的高頻諧波濾除,然后通入前級功率因數(shù)校正電路,本文采用BOOST電路作為功率因數(shù)校正電路,把交流電轉(zhuǎn)換成400 V直流電,最后通過LLC諧振結(jié)構(gòu)的DC/DC電路轉(zhuǎn)換成LED燈具所需要的穩(wěn)定的電壓值。無級調(diào)光功能通過控制后級PFM實(shí)現(xiàn),自動溫控散熱通過外加熱敏電阻實(shí)現(xiàn)。

圖1 主電路結(jié)構(gòu)示意圖

2 驅(qū)動電源硬件設(shè)計(jì)

2.1 BOOST電路設(shè)計(jì)

前級使用BOOST電路,圖2為BOOST電路原理圖,如圖2所示D1為整流橋,L3為升壓電感,D2為輸出二極管,C8為輸出電容,Q1為開關(guān)管,R2與R4組合用于輸入電壓采樣,R8與R10組合用于輸出電壓采樣,R5用于電流采樣。在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電源為升壓電感充電,在開關(guān)管閉合時(shí),升壓電感上的電壓就會與電源電壓一起為負(fù)載供電。

其輸入與輸出電壓關(guān)系如式(1)所示

Vo=VI/(1-D)

(1)

式中:Vo為輸出電壓,Vi為輸入電壓,D為開關(guān)管導(dǎo)通的占空比。本文通過STM32產(chǎn)生可變的PWM波,實(shí)現(xiàn)變占空比控制。

圖2 BOOST電路工作原理圖

BOOST電路關(guān)鍵器件計(jì)算如下:

升壓電感感量L計(jì)算[4]:

(2)

式中:Vm為交流電整流后的有效值,由于本文中使用市電供電則127 V≤Vm≤373 V,且輸出電壓為400 V,則0.32≤Vm/Vout≤0.93,由式(2)可得升壓電感的臨界電感值為225 μH,考慮升壓電感需要加進(jìn)一定的余量,取電感感量L=250 μH。為防止磁性飽和,使用鐵氧體磁芯進(jìn)行電感的繞制,代替一般的環(huán)形電感與工字型電感,初選RM10作為電感磁芯。

校核RM10磁芯是否適用于本電源,主要參考磁芯Ap值。

(3)

式中:Pt=PIN+POUT=POUT(1+1/η);Ku為繞組系數(shù),一般取0.2～0.5,本文取0.4;Bmax為磁芯最大磁通密度,通過查鐵氧體磁芯規(guī)格書知Bmax=0.39 T;f為開關(guān)管工作頻率,為100 kHz;Kf為波形系數(shù),這里取Kf=4;j為電流密度,通常取3～6 A/mm2,本文中取j=4 A/mm2;X為冪系數(shù),取-0.17,通過計(jì)算得,Ap1=0.032 1 cm4。

RM10磁芯Ap值為:

Ap2=Ae×Aw

(4)

式中:Ae為磁芯截面積,Aw為繞線面積,通過查詢RM10磁芯規(guī)格書可得,Ae=0.98 cm2,Aw=0.695 cm2,則Ap2=0.681 1。明顯可以看出Ap2遠(yuǎn)大于Ap1,因而,RM10磁芯適用于本電源中升壓電感的制作。

電感電流峰值為:

(5)

電感L3的匝數(shù)N為:

(6)

式中:ΔB為磁通變化量,取ΔB=0.2,則可以計(jì)算出電感匝數(shù)N=23。

為防止電感磁芯飽和,在磁芯中需要設(shè)計(jì)氣隙,則氣隙大小為:

(7)

電感電流有效值為0.79 A,取電流密度為4 A/mm2,則可求得總需要導(dǎo)電面積為0.2 mm2,考慮到集膚現(xiàn)象,選用5股0.4 mm漆包線并饒的方法繞制。

輸出電容C計(jì)算:

(8)

式中:tk為維持時(shí)間,根據(jù)開關(guān)頻率為100 kHz,可取tk為1 ms,由于紋波電壓最大為20 V,所以最小輸出電壓為380 V,將各個(gè)值代入式(8),可得輸出電容C為192 μF,則選用450 V/220 μF鋁電解電容作為輸出電容。

2.2 LLC諧振電路設(shè)計(jì)

后級采用LLC諧振電路作DC/DC變換,圖3為LLC諧振電路原理圖。

圖3 LLC諧振電路原理圖

(9)

(10)

在本文中,選取電感系數(shù)k=3,品質(zhì)系數(shù)Q=0.3,工作頻率fs=fr=100 kHz,則可計(jì)算諧振電路中的各個(gè)參數(shù)。

等效負(fù)載電阻為:

(11)

并聯(lián)諧振電感為:

(12)

式中:td為開關(guān)管工作時(shí)的死區(qū)時(shí)間,取td=300 ns,Cj為開關(guān)管的結(jié)電容,本文選取FQPF8N60C作為諧振電路的開關(guān)管,通過查詢FQPF8N60C規(guī)格書可知Cj=600 pF,計(jì)算得Lm=312.6 μH。

串聯(lián)諧振電感Lr為:

(13)

諧振電容Cr為:

(14)

2.3 輔助電路設(shè)計(jì)

2.3.1 電流采樣電路設(shè)計(jì)

(1)前級電流采樣

電流采樣需要把電流信號轉(zhuǎn)換成STM32可以檢測的電壓信號。根據(jù)電流的大小,前級與后級分別使用不同的電流采樣方式進(jìn)行采樣。前級BOOST電路輸出電流均在1 A以下,本文利用串接在電路主線上的阻值0.1R的高精度電阻進(jìn)行電流采樣。小電流信號使用HCPL7840隔離放大器作信號的采樣,HCPL7840主要用于對-0.2 V～+0.2 V低電壓信號進(jìn)行采集,并且對于采集的信號具有8倍的增益效果[7],完全可以滿足采樣電阻上的低電壓信號采集的要求。

(2)后級電流采樣

后級LLC諧振電路輸出電流達(dá)到3.3 A,使用0.1R電阻進(jìn)行采樣會造成較大的損耗與誤差。因此在大電流輸出端使用ACS712進(jìn)行電流的采樣。

ACS712是低功耗隔離型芯片,內(nèi)部集成有霍爾傳感器,適用于較大電流轉(zhuǎn)換,ACS712輸入電流信號與輸出電壓信號比為185 mV/A[8],為了能得到較好的采樣信號,在后級加入了一個(gè)同相放大器,把采樣信號進(jìn)行三倍的放大。

2.3.2 電壓采樣電路設(shè)計(jì)

在本文中利用HCNR201進(jìn)行電壓采樣,其內(nèi)部包含一個(gè)AlGaAs型發(fā)光二極管與兩個(gè)性能、特性都極為相似的光電二極管PD1與PD2,當(dāng)發(fā)光二極管上有電流IF流過時(shí),發(fā)光二極管所發(fā)出的光會在PD1與PD2中形成感應(yīng)電流IPD1與IPD2[9]。

為了滿足STM32對于電壓信號采樣的要求,通過硬件的設(shè)計(jì),使得輸出電壓Vout與輸入電壓Vin形成特定的比例關(guān)系:

(15)

式中:K為比例系數(shù),通常取1,Ra、Rb、Rc為分壓電阻。文中電壓采樣電路主要對0～15 V的電壓信號進(jìn)行采樣,電路中主要由HCNR201的IPD1、IPD2決定電阻的取值,由于IPD1、IPD2必須小于50 μA,則Ra、Rb、Rc取110 kΩ。

2.3.3 MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計(jì)

(1)單管MOSFET驅(qū)動電路

本文采用BOOST電路作為前級主電路,電路中的MOSFET為單管驅(qū)動,本文選用FQPF8N60C作為BOOST電路的開關(guān)管,開啟閾值為10 V～15 V,使用STM32驅(qū)動,需要把3.3 V信號上拉到10 V以上,并且信號之間轉(zhuǎn)換不能失真,因此文中選用TLP250[10]作為驅(qū)動芯片。

(2)雙管MOSFET驅(qū)動電路

與前級BOOST電路不同,LLC諧振電路中的開關(guān)管需要交替導(dǎo)通來形成互補(bǔ)的方波信號,文中使用IR2110作為兩個(gè)MOSFET的控制芯片。

IR2110具有高端懸浮自舉功能,只需要一組電源即可實(shí)現(xiàn)對輸出上下端的控制,可以有效地減少電源輸入的數(shù)量[11],自舉功能的實(shí)現(xiàn)需要電路中包含自舉電容與自舉二極管,芯片電源信號通過自舉二極管給自舉電容充電實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)MOSFET的同時(shí)控制[12]。

2.3.4 溫度檢測電路設(shè)計(jì)

LED對溫度極為敏感,當(dāng)結(jié)溫超出額定溫度時(shí)會使LED光通量減少,熒光粉轉(zhuǎn)換效率下降,嚴(yán)重影響LED的壽命、電氣參數(shù)以及可靠性[13]。對比不同的散熱方式主動散熱是最有效的散熱方式,但主動散熱器的壽命往往要低于LED的壽命,因此在本文中使用溫控散熱器,針對不同的使用環(huán)境,可設(shè)定不同的散熱器啟動溫度,當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí),STM32會發(fā)出啟動信號,啟動散熱器。

文中使用溫敏電阻進(jìn)行溫度采樣,通過LM393雙電壓比較器可以手動的設(shè)定采樣溫度。STM32通過檢測LM393的OUT端的信號判斷是否需要啟動散熱器,文中設(shè)計(jì)的溫度檢測電路可以控制散熱器根據(jù)溫度變化而有選擇性地啟動與關(guān)閉,可以更有效地使用散熱器,減少散熱器的使用時(shí)間,從而延長散熱器的使用壽命。

3 電源控制程序設(shè)計(jì)

3.1 BOOST電壓環(huán)控制

BOOST電路電壓環(huán)程序流程如圖4所示,本文設(shè)計(jì)BOOST電路允許有±20 V的紋波輸出,程序開始后首先需要對輸入信號進(jìn)行判斷,如果輸出信號大于420 V則需要中斷PWM信號的輸出,判斷輸出信號在適用范圍內(nèi)后程序進(jìn)入BOOST電路電壓環(huán)控制程序,處理后的數(shù)據(jù)會傳遞到下一級進(jìn)行處理。

圖4 BOOST電路電壓環(huán)程序流程圖

圖5 BOOST電路電壓環(huán)算法結(jié)構(gòu)

BOOST電路電壓環(huán)控制程序的主要作用是產(chǎn)生電流環(huán)所需要的基準(zhǔn)值,其算法結(jié)構(gòu)如圖5所示,其中Vref為電壓的基準(zhǔn)值,通過由于本文中前級BOOST電路用于400 V輸出,則Vref為400 V,V_pfc_out為通過ADC檢測到的輸出電壓值,Vref與V_pfc_out相減后的差值進(jìn)入PID算法,通過PID算法生成電壓PID值Vpid,Vpid進(jìn)入后級運(yùn)算,后級運(yùn)算中K為比例系數(shù),sinx為正弦值,由于BOOST電路的主要功能是對電流進(jìn)行功率因數(shù)校正,最理想情況下電流信號要接近于正弦,因此在后級運(yùn)算中需要乘以一個(gè)正弦值,但由于STM32中不能對正弦函數(shù)進(jìn)線直接運(yùn)算,因此本文使用讀取正弦表的方法讀取正弦值。V_pfc_in為整流后輸入電壓值,由于輸出電流反比于輸入電流,因此后級運(yùn)算中需要除以輸入電壓值。

3.2 BOOST電路電流環(huán)控制

BOOST電路電流環(huán)控制程序主要是用于控制輸出信號的PWM波,圖6所示為BOOST電路電流環(huán)算法結(jié)構(gòu)圖,圖中Iref為電壓環(huán)程序運(yùn)算后所得到的基準(zhǔn)值,I_pfc_out為通過BOOST電路主線路上串接的0.1R電阻所讀取的電流值,電流環(huán)算法中Iref與I_pfc_out相減后的差值送入PID算法,通過PID算法控制PWM波的占空比。

圖6 BOOST電路電流環(huán)算法結(jié)構(gòu)

3.3 LLC諧振電路控制程序

LLC諧振電路控制程序與BOOST電路控制程序不同,LLC諧振電路控制程序的主要作用是調(diào)節(jié)電源最終輸出量,使電源恒定在LED燈具所需電流下工作,因此只需要一個(gè)單環(huán)控制輸出電流恒定即可。

如圖7所示為LLC諧振電路程序流程圖,本文設(shè)計(jì)的電源輸出端為30 V～40 V電壓輸出,恒流3.3 A輸出,適用于100 W到120 W LED燈具,在進(jìn)入主程序前會對輸出電壓采樣值進(jìn)行判斷,如果超過40 V直接關(guān)斷PFM信號的輸出,判斷輸出電壓在正常的工作范圍后,進(jìn)入LLC諧振電路主程序,主程序控制值直接賦予STM32的寄存器來控制PFM波輸出。

圖7 LLC諧振電路程序流程圖

圖8 LLC諧振電路算法結(jié)構(gòu)

圖8為LLC諧振電路算法結(jié)構(gòu)圖,如圖所示后級LLC電路只有一個(gè)電流環(huán),圖中Iref為電流基準(zhǔn)值,由于輸出電流恒定在3.3 A,則Iref=3.3 A,I_out為利用霍爾傳感器電流采樣電路采樣所得的實(shí)際輸出電流值,I_ref與I_out相減后的差值直接進(jìn)入后級的PID運(yùn)算,運(yùn)算后的值直接賦予STM32的寄存器中,用于直接控制PFM波的輸出。

4 驅(qū)動電源研制

本文根據(jù)上述設(shè)計(jì)制作出實(shí)驗(yàn)用驅(qū)動電源,為了方便實(shí)驗(yàn)時(shí)對各個(gè)部分進(jìn)行調(diào)試,本文對于前級與后級進(jìn)行分開制作,圖9為BOOST電路PCB板圖,圖10為LLC諧振電路PCB圖。

圖9 BOOST電路PCB板圖

圖10 LLC諧振電路PCB圖

4.1 電源基本性能

使用Agilent公司生產(chǎn)的54622A型示波器做各路輸出波形的檢測,其檢測波形如圖11～圖14所示。

圖11 STM32輸出PWM波形

圖12 單管MOSFET驅(qū)動電路輸出波形

圖13 STM32輸出PFM波形

圖14 雙管MOSFET驅(qū)動電路輸出波形

圖12所示為以TLP250作為驅(qū)動芯片的單管MOSFET驅(qū)動電路輸出波形圖,BOOST電路使用PWM控制方式,圖中分別為輸出占空比30%、40%、50%的PWM波,對比圖11可以看出TLP250輸出信號保真性較好,同時(shí)原有輸出信號的尖峰毛刺被很好的去除。

圖14為以IR2110作為驅(qū)動芯片的雙管MOSFET驅(qū)動電路輸出波形圖,圖中分別為頻率為66.7 kHz、100 kHz、150 kHz的PFM波,對比圖13可以看出IR2110對輸入信號的保真性較好,同時(shí)原來信號上的毛刺信號在通過IR2110后被很好的消除。

使用額定功率為100 W的集成封裝型LED作為電源的負(fù)載,其額定電壓為30 V,額定電流為3.3 A,在90 V到264 V的輸入電壓范圍下,電源輸出參數(shù)如表1所示。

表1 電源輸出結(jié)果

由表1可以看出,輸出電壓能保持在±1.5 V的范圍內(nèi)波動,而輸出電流在±0.11 A的范圍內(nèi)波動,恒流特性比較好,功率因數(shù)均值在0.95以上,效率最高值為90.5%,最小值為86.5%。

4.2 電源無級調(diào)光功能

本文驅(qū)動電源中加入了無級調(diào)光與自動溫控散熱兩個(gè)擴(kuò)展功能,其中無級調(diào)光利用一個(gè)可調(diào)電阻對3.3 V電壓進(jìn)行分壓,再通過STM32中的ADC采樣調(diào)節(jié)信號實(shí)現(xiàn)對PFM的控制,在LLC諧振電路的開關(guān)電路中,開關(guān)管Q2與Q3互補(bǔ)導(dǎo)通,組成半橋變換電路,通過在兩個(gè)開關(guān)管之間設(shè)置一定的死區(qū)時(shí)間來防止兩個(gè)開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通造成短路,而死區(qū)時(shí)間越大輸出電壓越小,因此,通過這種方式調(diào)壓實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)光。圖15為調(diào)節(jié)信號與輸出電壓關(guān)系圖。

圖15 調(diào)節(jié)信號與輸出電壓關(guān)系圖

圖15中橫坐標(biāo)為利用可調(diào)電阻調(diào)節(jié)的電壓信號,縱坐標(biāo)為輸出電壓值,由圖可以看出調(diào)節(jié)信號與輸出電壓基本成線性關(guān)系。

4.3 自動溫控散熱功能

自動溫控散熱功能通過加入熱敏電阻與主動散熱器來實(shí)現(xiàn),熱敏電阻把溫度轉(zhuǎn)變成電信號,再利用一個(gè)可調(diào)電阻設(shè)定電壓信號的基準(zhǔn)值,通過比較電信號與基準(zhǔn)值可生成驅(qū)動信號,驅(qū)動信號可用于驅(qū)動風(fēng)扇、熱管等主動散熱設(shè)備。對于熱敏電阻采集的溫度信號具有一定的精度要求,因此本文利用熱電偶采集的溫度信號與熱敏電阻采集的溫度信號進(jìn)行對比,結(jié)果如表2所示。

表2 溫度測量結(jié)果對比 單位:℃

由表2可以看出熱敏電阻采集的溫度信號與熱電偶采集的溫度信號基本一致,但在溫度達(dá)到90 ℃時(shí),熱敏電阻采集的溫度信號出現(xiàn)的較大的偏差,通過分析本文中使用的熱敏電阻溫度測量范圍為0～100 ℃,在溫度達(dá)到90 ℃時(shí),已經(jīng)接近熱敏電阻溫度測量的最高限制,溫度信號與其轉(zhuǎn)換的電信號在接近測量極限時(shí)呈現(xiàn)非線性關(guān)系,導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。

5 結(jié)論

驅(qū)動電源是LED照明的心臟。本文開發(fā)了一種基于STM32的具有擴(kuò)展性能的LED驅(qū)動電源,并且通過編程實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光與自動溫控散熱兩個(gè)擴(kuò)展功能,試驗(yàn)結(jié)果表明:在額定電壓為30 V、額定電流為3.3 A的100 W負(fù)載下,輸入電壓從90 V～264 V變化時(shí),驅(qū)動電源輸出電壓的波動范圍為±1.5 V,而輸出電流波動范圍為±0.11 A,驅(qū)動電源恒流特性比較好,功率因數(shù)均值在0.95以上;控制電路調(diào)節(jié)信號與輸出電壓基本成線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了無極調(diào)光。

[1] Li W F,Li Z J,Chen J Y. Research on Semiconductor Lighting Engineering Situation and Development Trend[C]//International Conference on Cyberspace Technology,2013:408-410.

[2] Singh S,Bhuvaneswari G,Singh B. Multiple Output SMPS with Improved Input Power Quality[C]//International Conference on Industrial and Information Systems,2010:382-387.

[3] 張穩(wěn)穩(wěn),賀鋒濤,董軍. 多功能OLED驅(qū)動電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 紅外與激光工程,2014,43(6):1883-1888.

[4] 姚凱,阮新波,冒小晶,等. 電流斷續(xù)模式Boost功率因數(shù)校正變換器的變占空比控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào),2011,26(11):14-24.

[5] 豆剛,蔣洪川,張萬里,等. 基于LC諧振的無線無源應(yīng)變傳感器研究[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2011,24(12):1687-1690.

[6] 潘海燕,賀超,蔣友明,等. 高效的LLC諧振變換器變模式控制策略[J]. 電力自動化設(shè)備,2015,35(1):71-78.

[7] 范海峰,張一鳴,王旭紅,等. 基于HCPL-7840的電流傳感器設(shè)計(jì)[J]. 微電機(jī),2012,45(5):48-51.

[8] Li L,Chen Y Z,Zhou H P. The Application of Hall Sensors ACS712 in the Protection Circuit of Controller for Humanoid Robots[C]//International Conference on Computer Application and System Modeling,2010:12101-12103.

[9] Li T T,Zhang M,Pan M J. Design and Analysis of an Optocoupler Isolation Amplifier with MHz Bandwidth[J]. Tien Tzu Hsueh Pao/Acta Electronica Sinica,2014,42(7):1398-1402.

[10] 王琪. 中頻感應(yīng)加熱電源的設(shè)計(jì)[D]. 遼寧:大連理工大學(xué)電氣工程學(xué)院,2011.

[11] 周斂榮,潘美珍. 高壓懸浮驅(qū)動電路IR2110的特點(diǎn)及拓展應(yīng)用技術(shù)[J]. 電子元器件應(yīng)用,2009,11(4):30-33.

[12] 劉教民,李建文,崔玉龍,等. 高頻諧振逆變器的功率MOS管驅(qū)動電路[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào),2011,26(5):113-118.

[13] Bai K,Wu L G,Nie Q H,et al. Thermal Simulation and Optimization of High-Power White LED Lamps[C]//International Conference on Electronics,Communications and Control,2011:573-576.

DevelopofLEDDriverwithExtendedFunctionBasedonSTM32*

HUANGYongjun,WANGShuangxi*,YEJiaxing,LIShaojie,WANGWengjun

(College of Engineering,Shantou University,Shantou Guangdong 515063,China)

At present,most power drivers for high-power LED lighting take integrated circuit chips as the control chip. However,the commercial integrated circuit boards are hard to extend for additional function. In view of the shortages,a kind of power driver for high-power LED lighting based on STM32 has been designed,which is easy to extend its function. Unlimited dimming and cooling temperature control function for the LED driver had been realized independently by programming. The experimental results showed that under rated load with 30 V and 3.3 A,when the input voltage ranged from 90 V to 264 V,the LED driver had good constant current characteristic by keeping the output voltage fluctuating in 1.5 V and output current fluctuating in 0.11 A. The average power factor of the LED driver is above 0.95.

LED;Power driver;STM32;Unlimited dimming;temperature automatically control

10.3969/j.issn.1005-9490.2017.06.038

項(xiàng)目來源:廣東省揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目(2015-9);廣東省創(chuàng)新強(qiáng)校項(xiàng)目(3803016502)

2016-11-02修改日期2017-05-05

TN86

A

1005-9490(2017)06-1527-07

黃永俊(1992-),男,碩士研究生,廣西梧州人,研究方向?yàn)長ED器件,15yjhuang3@stu.edu.cn;

王雙喜(1965-),男,博士,河北無極人,汕頭大學(xué)工學(xué)院教授,主要研究方向?yàn)長ED器件、輕工機(jī)械等,sxwang@stu.edu.cn。