一种基于单片机的智能LED驱动电路系统设计

　　2.4 蓄电池充电控制优化

　　合理的蓄电池充放电，不仅可以延长电池寿命，而且能提升系统的稳定性。文中使用了3级充电控制的12 V铅酸蓄电池。在蓄电池的初始充电，即利用最大功率点跟踪控制充电阶段，此时电池电压较小，一个大的MPPT控制被使用。当充电电流大于蓄电池的最大充电电流时，就不再使用最大功率点跟踪最大电流充电。一旦蓄电池的最大充电功率比风力发电机和太阳能电池提供的功率大时，打开卸荷回路，使蓄电池的充电电流始终小于最大充电电流。

　　在充电过程中，蓄电池充电到各个阶段，可以不使用最大功率充电，放弃上述MPPT控制，采用电压环控制。此阶段控制参考对象选定为降压/升压型转换器的输出电压，从而使蓄电池在定压条件下充电。此时，充电电流逐渐变小。当充电电流减小到1 A时，蓄电池进入浮充阶段。采用输出电压恒定的控制转换器，使蓄电池以较小的放电电流来补偿功率损耗。利用这个次优控制，可使能源得到充分利用，且在不损害蓄电池的前提下，有效地提高电池的充电效率。

　　3 LED驱动电路设计

　　该驱动电路是恒流驱动电源，专为T10 LED灯设计，可驱动400余盏白色光LED灯或600余盏的红黄色LED灯管。产品采用特殊的控制开关方式以及非隔离的外观设计，使其具有高效率，节约能源，绿色环保等方面的优势。经过研究和物理测量电路，驱动电路具有以下特点：工作频率50～60 Hz;功率24 W;宽输入电压AC 110 V～265 V/50～60 Hz，输出电流0.24 A，输出电压36 V≤UOUT≤0.6Uin;体积175mm× 18 mm×11 mm;直流50～80 V。确保LED使用安全稳定，完全控制LED电流，同时LED光衰减弱，恒流精度高，开路保护功能，电磁兼容性较好。高效率、低功耗、稳定性好的开关控制芯片，使产品拥有绿色节能的特性。

　　电流采用交流电接入，通过桥式整流器，电流直接被送到LED负载的正极，然后通过负极经变压器回到晶体管Q1，最后又通过桥式整流器回到交流的阴极。这就是该电路有负载时的主要回路。当没有负载时R17就充当了保护电路的负载，保证电路不会短路。C1在这里起到了滤波和以充放电的形式来平衡负载LED两端电压的作用。D1为蓄流二极管，保证变压器正常工作。电路图下半部分，主要由两个芯片和Q1过程的反馈调节电路。Q1会根据U1发出的高速频率快速地开关电路，对变压器发出高频电流，从而使该电路输出高频电流。反馈控制：当负载LED电流过载时，电流会通过R7和R8到达U2，使U2右边的二极管发热，使U2左边的电压降低，同时反馈到U1，即可调节电压和频率控制电路，从而使驱动电路输出恒定电流。

　　4 结束语

　　文中采用多路输入的方式，经控制器智能操控后对大功率的LED灯提供电能。同时还考虑了在风光互补供电系统中常用的MPPT控制策略，使用MPPT策略以获得风光发电的最大功率值，对蓄电池充电进行分段优化，提高能源利用率，得以实现节能环保的目的。