基于PIC微控制器的LED驱动控制电路设计

   1 引言

　　led作为一种供电电压低，功耗小，寿命长，无辐射的新型光源，应用领域日益扩大，成为固态照明的关键光源。许多固态照明应用常采用智能控制电路系统来驱动LED以履行各种功能和任务，譬如为确保流经LED的电流不受供电电压波动的影响维持恒定，从而使LED的亮度无明显变化的亮度调节就是控制电路系统的任务之一。亮度调节涉及电流调整与调光控制。控制电路系统的另一任务是失效识别。因LED具有很强的温度相关性，大多失效又与温度有关，故控制电路系统应能履行温度补偿。此外，通过硬件选择以适应不同亮度LED组合的驱动也极必要。一块芯片上可集成全部必要硬件功能的PIC微控制器，由于价格低廉，时钟频率高达20MHz，功耗极低和工作温度范围宽等特点，非常适合作LED的驱动控制电路。本文即讨论以PIC微控制器为控制单元设计LED驱动控制电路的一些考虑。

　　2 PIC微控制器

　　PIC即可编程中断控制器（ProgrammableInterruptController），一类可利用电或紫外光擦除与重写的多功能集成器件。图1为微芯（Microchip）公司PIC微控制器典型的功能框图。

　　2  LED配置

    图2为以每个LED一个电阻构成的LED列阵连接。图中每个LED拥有各自的电阻，这些电阻可作调节二极管电流的基准电阻用。

　　譬如，若某个LED失效，则非串联情况下的其余LED仍继续运作，但由于总电流可在剩余的三条通路中分配，故失效将导致并联二极管中的电流增多，引起亮度的不均匀分布，不过亮度的损失根本上可由与失效器件同一通路中其余LED的电流增加得到补偿。

　　4 驱动器的控制功能

　　4.1 调光

　　调光是驱动器控制最基本的功能，通过调光产生不同的LED亮度等级。采用脉宽调制（PWM：pulsewidthmodulaTIon）是解决调光的简单办法。PWM信号实际上就是周期切换直流电压的通断，故利用微处理器内置的PWM模块即可方便设定和控制PWM信号。如果周期维持不便，亮度则可以利用脉冲的持续长度，即占空比D来调节。采用PWM信号的优点是可以保持峰值电流恒定，从而可以防止由于峰值电流升高产生如诸如InGaN器件中波长移位之类的负作用。