摘要： 針對小功率LED 在現有照明系統中驅動方式存在的一些不足，設計了一種高效的驅動系統。本驅動系統以STC89C52 單片機作為核心控制器件，通過D/A 變換構成的數控單元，由運算V/I 轉換電路構成電流閉環反饋控制系統。人機接口采用獨立鍵盤及LCD 液晶顯示器，控制界面直觀、簡潔，具有良好的人機交互性能。

　　LED作為第三代照明光源， 具有工作電壓低， 耗電量小， 發光效率高、壽命長等優點。LED 是一個非線性器件， 當LED 導通時， 只要LED 上的電壓發生微小變化，就會使電流過大導致LED 器件發熱損壞。LED 的工作特性對其供電電源質量的依賴程度很大， 因此實現一個高質量的供電電源對提高LED 的照明質量、電能利用率、延長LED 的使用壽命有著重要的意義。供電電源的穩定性主要取決于LED 驅動電路設計， 恒流源驅動是最佳的LED 驅動方式， 采用恒流源驅動， LED 上流過的電流將不受電壓、環境溫度變化， 以及LED 參數離散性的影響， 從而能保持電流恒定， 充分發揮LED 的各種優良特性。目前廣泛采用的恒流源有兩種形式： 一種是線性電源改進型恒流源， 另一種是開關電源式恒流源。線性電源改進型恒流源的線性損耗大， 適用范圍小； 開關電源式恒流源的可靠性較差， 適應范圍小， 而且成本高。因此，經濟實用、性能可靠的數控恒流源就得到了廣泛的應用。本文針對小功率LED 在現有照明系統中驅動方式存在的一些不足， 設計了一種高效的驅動系統， 提出了一種相應的新型驅動系統。

　　1 LED 特性

　　1.1 LED 伏安特性

　　LED 伏安特性的數學模型可以表示為：

　　式中，V 是LED 啟動電壓；RS 表示伏安曲線斜率；IF 表示LED 正向電流；T 表示環境溫度；△VF/△T 是LED 正向電壓的溫度系數，對于大多數LED 而言，它的典型值為-2V/℃。從LED 的數學模型看，在一定的環境溫度條件下LED 在正向導通后其正向電壓的細小變動將引起LED 電流的很大變化。

　　1.2 LED 溫度特性

　　LED 正向電流的大小是隨溫度變化而變化的， 白光LED 的工作電流一般在200mA 左右，當環境溫度一旦超過50℃，白光LED 的容許正向電流會幅度降低而達不到正常發光亮度所需的工作電流，在此情況下如果仍舊施加大電流，很容易使白光LED 老化。

　　1.3 LED 光學特性

　　光源的光通量是指單位時間內通過4π 立體角的可見光能量。白光LED 電流與光通量的關系如圖1所示，隨著電流的增加， LED 的光通量非線性增加，并逐漸趨于飽和。其原因主要是因為隨著電流及時間的增大，大功率LED 內部溫度上升，發生在P/N 結結區的載流子復合幾率下降，造成LED 發光效率降低。

　　圖1 LED 光通量與電流關系圖