一种全彩LED驱动电路的设计方案

　　主要通过HSI模型控制RGB模型，如图5所示，通过I分量作为总线控制，再又驱动电路设定颜色，并让R，G，B三种分量经过加法器之后进行自稳定，传感器获取光线亮度条件，并转换为S分量用来处理。以下是具体的模块实现：通过向HCS12单片机中设置环境亮度以及色温，控制4线共阴的全彩LED，通过采样电阻反馈RGB三种颜色驱动电路中的电流信号，从而通过调节三色比例达到调节色温的目的。再通过光亮度传感器向单片机反馈数据，直接调节总线驱动电路限定额定最大电流，从而控制全彩LED灯光的亮度。当调节为白色灯光时，只需固定好三色比例为1：1：1，从而直接调节总线驱动电路就可调节LED的光亮度。这里需要对每路驱动电路分别使用PT4115作为驱动电路。

图5 H SI 模型驱动设计图

　　4 软件设计及仿真

　　这里稳定色温采用离散PID调节的方式：

　　首先进行参数的设定，A／D转换之后通过加法器获取H分量，H分量代表色温，通过PID调节稳定色温达到在调节LED亮度之后，颜色不变。通过调节P，I，D三个参数，让光亮度的变化可以尽量地适应人眼对于光的感受。PID调节与仿真见图6。

图6 PID 调节与仿真图

　　5 结语

　　本文讨论了LED恒流源PWM调节，介绍了PWM调节的电路，并提出了一种基于HSI模型的驱动控制电路，通过HSI模型控制RGB模型，并且可以通过三色驱动电路比例调节达到所需要的颜色。该电路可以克服调节亮度的时候会产生色差，亮度不好调节的问题，根据个人喜好调节LED灯具的光强和色温，通过直接调节总线驱动电路限定额定最大电流，从而控制全彩LED灯光的亮度，从而使此驱动电路达到了良好的照明效果。

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，随着LED的应用越来越广，对于其驱动电路要求也越来越高。现在大多数场合需要采用恒流输出的开关电源，对于全彩LED灯而言，采用传统的RGB分别驱动在面对既要调色温又要调节亮度时候会有明显的缺陷，基于这点，通过改良HSI模型，设计了这款适合与全彩LED的驱动电路。传统的RGB模型需要R，G，B分别调节，而HSI模型主要将亮度和色度分开，通过H，S，I三个参数分别调节，H（色度），S（饱和度），I（亮度）。HIS模型下的驱动电路通过单片机控制总线驱动电流来限定I参数（亮度），通过R，G，B三端反馈调节R，G，B的综合比例（H参数），经由光线传感器获取光亮度的饱和程度S参数，达到驱动电路调节的目的。

　　1 总体设计

　　图1为HIS模型下全彩LED驱动电路的总体设计。硬件部分采用恒流驱动芯片PT4115，采用总一分的方式进行RGB驱动，通过采样电路获取R，G，B三路电流信号反馈，用来调节R，G，B的比例。软件采用STC系列单片机作为主调节模块，通过获取A／D转换调节三色颜色比例，采用PID调节方式，以保证调节的稳定。

图1 LED 驱动电路总体设计图

　　2 LED驱动电路硬件设计

　　2.1 恒流驱动原理

　　如图2所示，这里由两只特性相同的管子VT0和VT1构成，两管的发射极分别接入电阻Re0和Re1。

图2 恒流驱动电路