这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 电源与模拟 » 情景照明LED驱动方案详解及电路原理说明

共4条 1/1 1 跳转至

情景照明LED驱动方案详解及电路原理说明

高工
2015-05-23 21:49:24     打赏

背景

 “节能技术呼声高涨的今天,LED照明将成为照明技术的发展主流已成为共识”。科学技术的发展,LED的光效逐年提高,LED即发光二极管,具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富等显著优点将会取代传统光源,从而引发人类照明史上的第四次革命,极大地改善人类的生存环境,缓解全球日益严峻的能源危机。 用于情景照明的LED驱动线路设计: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。

  用于情景照明的LED驱动线路还有一个重要的功能就是它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,今天,灯具已是从单纯“提供照明”的光源演变为“创造生活情趣”的角色。 LED灯情景照明,不但可以满足节电照明的需要,而且情景照明灯光可变化的色彩使人产生各种不同感觉,对彩色可随心所欲,通过改变灯光的颜色、对比度和亮度等,满足我们需要的情景,也在色彩的变化间切换出不同的季节风情以及不同的情景场面氛围;并可陶冶人们的情操,不同的颜色使人产生不同的情绪,从而引起人的心境发生不同变化。灯光是一种能够为人们敏锐地感觉到的因素,它既能形成宁静舒适的气氛,又能烘托欢乐、热烈的场面;能产生庄重肃穆的效果,也能制造豪华富丽的气氛,巧妙运用灯光色彩可让人们心情放飞。 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。 情景照明的LED驱动线路的负载是由白光LED和三基色LED组合而成,通过驱动线路对不同色彩LED输出的调整,来弥补白光LED其显色性指数(CRI)偏低的问题,使LED照明在白光应用中保持很高的显色指数(CRI),满足人们对高质量灯光照明的需求。

设计思路

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,灯光照明设计要求绝对的安全可靠。由于照明来自市电电源,必须采取严格的防触电、防短路等安全措施,以避免意外事故的发生,情景照明的LED驱动线路主要应用室内照明灯具如:吊顶灯、吸顶灯、筒灯等。

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,10W白光LED输出光通量相当60W的白炽灯,照明效果可达到100W白炽灯(LED不含红外线以及有较高光源利用率),可满足室内照明对照度的一般要求;驱动输出三基色LED功率为3×4W,能满足对彩色景照明的一般要求。三基色可以组合千变万化,种类繁多的绚丽色彩,为使操作的方便性,本情景照明的LED驱动线路设置两个主电位器和一个情景模式选择轻触按键开关,以及三个辅助电位器,两个主电位器分别用于主白光LED亮度调节和单色、混合彩色LED亮度的调节,情景模式选择轻触按键开关用于切换下面介绍的情景模式,三个辅助电位器用于微调混合色色调或者个人偏好的色调。

情景照明的LED驱动线路可实现于下列九种灯光情景模式:

1、主白光LED点亮,亮度可连续调节,是默认情景模式,按需调光,在照度和节电率间获得平衡;

2、白光LED混合红色LED,白光亮度和红色亮度可分别调节,满足偏红色灯光情景照明的要求;

3、白光LED混合黄色(绿+红)LED,白光亮度和黄色亮度可分别调节,混色中绿、红可分别进行微调,能实现黄色中偏红-偏绿之间的任意色调,满足偏黄色灯光情景照明的要求;

4、白光LED混合蓝色LED,白光亮度和蓝色亮度可分别调节,满足偏蓝色灯光情景照明的要求;

5、白光LED混合绿色LED,白光亮度和绿色亮度可分别调节,满足偏绿色灯光情景照明的要求;

6、白光LED混合青色(绿+蓝)LED,白光亮度和青色亮度可分别调节,混色中绿、蓝可分别进行微调,能实现青色中偏红-偏蓝之间的任意色调,满足偏青色灯光情景照明的要求;

7、白光LED混合紫色(蓝+红)LED,白光亮度和紫色亮度可分别调节,混色中蓝、红可分别进行微调,能实现紫色中偏红-偏蓝之间的任意色调,满足偏紫色灯光情景照明的要求;

8、白光LED混合色三基色(蓝+红+绿)LED,白光LED亮度和三基色LED混合亮度可分别调节,达到灯具最大亮度并满足个性情景照明的需要(三基色LED亮度可分别微调节);

9、白光LED混合复合彩色LED,用于实现白光的高显色性指数,满足高质量照明对显色性的要求,亮度可连续调节。




关键词: 详解     方案     驱动     照明     情景     说明     要求     调节         

高工
2015-05-23 21:50:03     打赏
2楼

对灯光亮度、色彩、色饱和度可随心所欲的调整,满足我心境、情景对照明的要求,我的灯光我做主。

下面是一些灯光明暗、色彩对人感性的影响的资料供参考:

1、 在白色灯光中混入少量的红,就成为淡淡的粉色,鲜嫩而充满诱惑。

2、 在白色灯光中混入少量的黄,则成为一种乳黄色,给人一种香腻的印象。

3、 在白色灯光中混入少量的蓝,给人感觉清冷、洁净。

4、 在白色灯光中混入少量的橙,有一种干燥的气氛。

5、 在白色灯光中混入少量的绿,给人一种稚嫩、柔和的感觉。

6、 在白色灯光中混入少量的紫,可诱导人联想到淡淡的芳香。

 

我们来了解一下灯光明、暗的表达方法及灯光色彩与感情的关系。 
灯光明、暗的表达方法如下表: 
明亮度高爽朗白纯洁、清高 
中庄严灰庄重、抑郁 
低阴郁黑阴郁、不安、庄严 
色度高新鲜活泼大红热烈、激烈、热性 
中舒适温暖粉红可爱、温存 
低雅致老练茶色庄重 
灯光色彩与感性的关系如下表: 
暖色温暖红色激情、发怒、欢喜、精神、兴奋 
热情橘红高兴、欢庆、活泼、健康 
活跃黄色快活、明朗、愉快、活跃 
中间色中庸绿色安闲、舒适、平静、生机勃勃 
平静紫色严肃、优雅、神秘、平安 
平凡粉紫温存 
冷色冷淡墨绿安息、凉爽、忧郁 
消极蓝色庄重、寂寞、深沉、沉静 
沉静深紫神秘、崇高、孤独 
灯光色彩是居室氛围营造的重要元素,也同时影响着主人的居住心情。冷光比较明亮洁净,一般用在卫生间、厨房,和办公环境中,主要是为了人们生活方便;暖光制造环境效果的功能较强,带着阳光的色调,显得温馨自然,看上去不刺眼,在餐厅中使用,使得菜的成色好,能刺激食欲,如果运用在卧室里,则突出安定宁静,可以促进睡眠。 色彩对人的心理和生理有很大的影响,一般来讲,蓝色可减缓心律、调节平衡,消除紧张情绪;米色、浅蓝、浅灰有利于安静休息和睡眠,易消除疲劳;红橙、黄色能使人兴奋,振奋精神;白色可使高血压患者血压降低,心平气和;红色则使人血压升高,呼吸加快。 一盏灯光,一份心情, 有了光,人类的智慧才得以开启。但人类对大自然恩赐的自然光似乎并不满足,开始了灯的制造,是为在黑夜享受美妙的自然,更是对人类智慧的不懈追求。如今,灯的种类与色彩已是千变万化了,有人说这是个性化社会的必然产物,也有人说,不同的灯,带来不一样的心情,既然如此,为何不寻找一份智慧的好心情呢?

情景照明LED驱动线路的原理框图:

详细设计解析


高工
2015-05-23 21:50:21     打赏
3楼

电路原理主要包括以下三部分:

1、10*1W白光LED驱动;

2、3*4*1W彩色LED驱动;

3、情景选择控制及指示电路。

情景照明LED驱动线路设计,主电路选用PI公司TinySwitch-III系列的一个器件TNY279P,电路结构相对简单,并有较高电源效率,在满功率输出时,PI软件估计电源效率为82%,电路采用反激式转换器模式,隔离输出,保证了使用操作的安全性,驱动电路为白光LED负载提供稳定电流输出并为彩灯驱动提供一稳定电压电源,电路总输出功率为24W(白光10W+彩色3*4W)。 主电源采用PI电源芯片TinySwitch-III系列,电路结构及变压器设计采用PI公司电源设计软件,设计结果如下:

设计结果 - PIDesign1.uds设计通过 (优化已完成)

设计报告

电路图分步骤详解:

简述一下情景照明LED驱动线路主电源电路的设计思路,电路如上图。主电源电路输出分为两路:

一路输出为VC1,用于白光LED驱动,电阻R12、R13为白光LED电流检测电阻,电位器W1是亮度调节电位器,可调节预置一定的电压,运放U4a用于比较电位器W1电压和电阻R12、R13的电压,其输出通过光耦反馈来调节输出电流的大小,亦即调节白光LED的亮度。DW1用于电路输出电压控制,防止LED负载或电位器为W1开路而使驱动电路输出高电压,Q1和U4B是用于跟踪电位器W1电压变化而相应输出电压变化的可控的电路,其输出电压用于控制彩色LED的功率输出,目的是提高LED灯具出光显色性指数,补偿单白光LED显色性指数偏低的缺陷;

另一路电路输出为VC2,用于驱动彩色LED,稳压的5V电源电压用于为数字控制集成电路提供电源电压。


高工
2015-05-23 21:50:54     打赏
4楼

彩灯驱动电路采用SN3350,应用其推荐典型电路,增加C30,减小输出电流纹波,提高发光稳定度。亮度控制采用直流电压调整方式,电路相对简单,无噪声,出光无闪烁。


共4条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]