本文設計的LED路燈驅動電路采用市電供電且不用電源變壓器，驅動電路體積大為減少。驅動電路實現恒流驅動的同時帶有PFC功能，符合當前綠色環保的要求；智能調光電路采用PWM調光方式，LED發出較純的白光，不產生色偏。驅動電路是由HV9931控制的Buck-Boost-Buck電路，直接由市電供電實現恒流驅動且帶有PFC功能；調光方式采用PWM調光，用TLS2561作為光強度傳感器，由PIC16C62控制產生PWM調光信號控制HV9931實現智能調光。

實驗結果表明該電路轉換效率高，功率因數高，輸入電流的THD小，白光LED路燈光色純正而且節能，很有市場前景而且有進一步研究的價值。

1引言

LED被認為是綠色的第四代光源，是一種固體冷光源，具有高效、壽命長、安全環保、體積小、響應速度快等諸多優點，目前已經在城市景觀裝、交通信號與商業廣告上廣泛應用。近年來隨著制造工藝的不斷發展，大功率高亮度LED性能不斷提升，價格不斷下降，目前達到同樣的明明效果，LED的耗電量大約是白熾燈的1/10，熒光燈的1/2[2].這些都使得其開始應用于一般照明中，而且很有發展前景，大有取代白熾燈和熒光燈這些傳統光源的趨勢，世博會上LED燈的應用可以說代表著這個方向。LED調光可以節能，高亮度白光LED的驅動和調光是近年來研究的熱點，本文在這方面進行了些研究，并設計了一款帶有功率因數校正的LED路燈驅動和智能調光系統。

2LED特性、驅動要求及調光方式

LED的理論光效為300lm/W.目前實驗室水平達260lm/W，市場化水平在120lm/W以上。高亮度LED的一般導通電壓約為3.0~4.3V，但其核心仍是PN結，其伏安特性與普通二極管相同。當加在LED上電壓小于其導通電壓時，LED上幾乎沒有電流通過。但當LED導通后，其正向電流隨正向電壓按指數規律變化，很小的電壓波動就會引起很大的電流變化。在導通區電壓從額定值的80%上升到100%，電流則從其額定值的0%上升到100%.

圖1LED相對光通量與正向電流關系

圖1是LED相對光通量和其正向電流IF的關系圖。圖中可以看出LED的光通量和其正向電流成正比的關系，因此可能通過控制LED的正向電流來控制其發光亮度。LED若采用恒壓源驅動，很小的電壓變化將引起很大的電流變化，因此恒壓驅動只適用于要求不高的小功率的場合下。在要求高的場合和大功率的場合下LED都要采用恒流驅動。研究表明，LED發光亮度隨工作時間下降，亮度下降后光效隨電流的增加而減少，LED的亮度與驅動電流成飽和關系。LED的電流達到其額定電流的70%~80%后，很大比例的電流轉化成了熱能，因此LED的驅動電流宜為工作電流額定電流的70%~80%。在恒壓驅動或PWM調光中，最大電流不宜超過最小電流的3倍，否則的話沖擊電流會大大減少LED的使用壽命[8].目前來說市場化單個LED的功率都不大，大都在10W以下，實際用于照明是把多個LED按一定方或串并聯之后形成LED陣列。

從圖1也可得出，改變LED的電流即可改變LED的亮度。改變電流有兩種方式，相應的LED調光也有兩種方式。一種是連續調節LED中電流的大小來改變LED的亮度，這種方式稱之為模擬調光，通過LED中的電流是連續的；另一種是通改變LED流過電流的時間與關斷的時間之比來改變LED的亮度，LED流過電流時電流是恒定的，關斷時流過LED的電流為零，這種方式稱為PWM調光，它是通過人眼察覺不到的頻率快速的開關LED，開關頻應不小于100Hz.兩種調光方式當流過LED中的平均電流相同時，其效果是一樣的。由于LED在某一大小特定的電流時會發出最純的白光，隨著電流偏離這個值，會有色偏。另外，LED的響應時間只有幾納秒到幾十納秒，很適合頻繁開關的場合，所以LED調光以PWM調光方式好，此外這種方式還有利于LED散熱。