基于单片机的交流LED智能照明系统设计

孔维成，李 悦，刘 璞，舒德泉

（总参谋部通信训练基地教研部实验室 河北 张家口 075100）

LED光源具有省电，耗电量小，发光效率高、寿命长等优点。与传统的白炽灯、荧光灯相比，有效的节约了能耗。被认为是21世纪的绿色照明光源。目前的LED光源是低电压（VF=2～3.6 V），大电流（IF=200～1 500 mA）工作的半导体器件，必须提供合适的直流才能正常发光，由于我们日常使用的是220 V的高压交流电，所以必须使用降压的技术获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流变成直流，再变成直流恒流源，才能促使LED光源发光。因此，直流驱动LED光源的系统方案必然是变压器+整流 （或开关电源）+恒流源。这2种方案系统都会有15%～30%的电量损耗，如果用交流直接驱动LED光源发光，系统效率将很轻松地达到90%以上。目前，公共建筑的照明灯具大多仍采用手动开关，其故障率高，只适应于白炽灯，不适合于LED灯及其它照明设施的使用，下面我们介绍一套基于传感器、微控器控制的AC直接驱动LED照明系统的设计方案。

1 AC LED光源的工作原理

AC LED光源的工作原理如图1（a）所示，LED输入、输出电压波形如图1（b）所示。将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺分为5串，ACLED晶粒串组成类似一个整流桥，整流桥的两端分别联接交流电源，另两端联接LED晶粒，交流的正半周用实线箭头表示电流流动方向，有3串LED晶粒发光；负半周用虚线箭头表示电流流动方向，又有3串LED晶粒发光；4个桥臂上的LED轮番发光，中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在50 Hz的交流中会以每秒50次的频率交替点亮。……