基于結(jié)溫保護的LED驅(qū)動電路關(guān)鍵在于結(jié)溫檢測和如何保護。根據(jù)上述結(jié)溫與LED正向電壓的關(guān)系，測量LED光源的正向電壓即可確定結(jié)溫，但一般LED恒流驅(qū)動電路的紋波較大，為避免誤保護，檢測電路必須要對測量值進行濾波。另一方面，當結(jié)溫超過設(shè)定值時的保護措施，如能使光源降低功率工作，整個燈具降級運行，是較為合理的方案。采用帶模擬輸入的低功耗的單片機，可以對檢測數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波，并通過PWM輸出控制驅(qū)動調(diào)節(jié)LED光源功率，可簡化檢測電路和控制電路的設(shè)計。

　　Microchip公司PIC12F675具有可編程的4通道模擬量輸入、10位分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換的低功耗在線可編程的單片機，其內(nèi)置看門狗、4MHz振蕩器、128字節(jié)EEPROM,單字節(jié)指令系統(tǒng)，8腳封裝。是一款簡單實用的、性價比較高的單片機。將LED光源的正向電壓經(jīng)取樣后接入PIC12F675的模擬輸入端，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換、去除粗大誤差、取多個數(shù)據(jù)的均值作為結(jié)溫判斷依據(jù)，輸出PWM信號對恒流驅(qū)動芯片進行控制，以達到調(diào)節(jié)輸出功率的效果。

　　此外，根據(jù)測量值還可以進行開路判斷，從而也簡化了開路保護電路。

　　仍以光源部分由4并6串中功率LED芯片組成的筒燈為例，設(shè)計恒流值為600mA,結(jié)溫保護點為80℃左右，根據(jù)式(1)得出其光源電壓保護點為18.68V,即光源兩端的電壓低于18.68V時，LED結(jié)溫會超過80℃，此時驅(qū)動應采取保護措施。由LM3404和PIC12F675組成的基于結(jié)溫保護的LED電源電路原理圖如圖7所示。

圖7 基于結(jié)溫保護的LED電源電原理圖

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　　原理圖中，CX1、L1、L2組成輸入EMC濾波電路，經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換輸出24V直流，如為電池供電的應急照明、太陽能照明、及車載照明等應用時，則該部分省略。R1、LM3404、C4、D1、L3、R7組成典型的恒流驅(qū)動電路，對于4并6串的LED中功率芯片組成的光源模塊，取樣電阻為0.39Ω。R2、R3、R4與LM431組成穩(wěn)壓電路，為PIC12F675提供穩(wěn)定的5V電源和內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換的電壓基準。

　　LM3404的輸出經(jīng)R5、R6分壓后輸入PIC12F675的模擬端口AN2,PIC12F675經(jīng)內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換、計算獲取LED光源的正向電壓，根據(jù)設(shè)定值程序產(chǎn)生PWM信號，通過GP4引腳接入LM3404的DIM端對其輸出功率進行調(diào)整。

　　PIC12F675初始設(shè)置GP4輸出高電平，如測得LED正向電壓在合理范圍內(nèi)，則維持高電平輸出使LM3404正常工作;如LED正向電壓逐漸變低并低于設(shè)定值18.68V,則在GP4引腳輸出PWM信號，其占空比可依次降低，直至LED正向電壓低于設(shè)定值。當測得LED正向電壓很高時可判定輸出開路， PIC12F675可輸出低電平關(guān)閉LM3404的輸出。

　　需要指出的是，輸出電壓取樣包含了用于LM3404恒流控制的電流取樣電壓約0.23V,在PIC12F675的計算程序中應予以調(diào)整。

　　PIC12F675的程序框圖見圖8.

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　　圖8 單片機程序框圖

　　4 結(jié)語

??????? 基于結(jié)溫保護的LED電源由于利用單片機進行控制，很容易擴展其它功能。如作為路燈，可通過編程使后半夜降低功率運行，從而進一步節(jié)能和延長燈具壽命;加入其它傳感器，可實現(xiàn)按需照明;加入遠程通訊模塊，可以使燈具組成智能控制網(wǎng)絡(luò)等等。