高功率因数微功耗全自动LED灯控制器的设计

摘要

随着科学技术的不断进步与发展，LED灯逐渐地取代了传统的白炽灯、螺旋节能灯和三基色荧光灯。据实践理论应用分析，LED灯与传统的照明灯相比具有寿命长、体积小、光效高、适应性强、功耗低及环保等优点，从而被广泛地应用于汽车工业，显示屏、交通信号显示光源，小尺寸背光源，照明光源以及休闲娱乐场所的装饰光源等领域。但由于LED灯的负温度特性，其寿命会随着温度的升高而降低。另外，目前应用于道路、走廊和卫生间等地点的大部分照明灯待机功耗大，成本高；声音检测部分采用压电陶瓷片电容作为声音传感器，因此灵敏度低；电源部分采用交流电简单桥式整流，因此功率因数低。鉴于以上问题，本学位论文设计了一种高功率因数微功耗全自动LED灯控制器，达到了自动对声光进行检测并控制LED灯亮灭的目的。
　　首先，使用NCP1200芯片设计的LED驱动电路，同时具有高功率因数整流和恒流驱动两个功能。其中，高功率因数整流的关键在于波形幅度控制器的设计。利用三极管、NCP1200芯片FB端内部电阻构成幅度控制电路，可达到简化电路，降低功耗的作用。
　　其次，以MK6A11P单片机为核心设计的声光控制系统，无需开关，自动检测声光强度并控制LED灯的亮灭，从而达到全自动控制的目的。另外，该单片机具有2.5V电压下工作电流小的特点，使得整机待机功耗为0.07W，实现了微功耗。
　　最后，声光控制单元中，亮度检测部分采用了积分方式检测方法。这种方法不管电源电压怎么变化，也不会影响检测结果，从而提高了检测准确度和稳定性。声音检测及放大部分使用驻极体麦克风作为声音传感器，把检测到的声音信号经过两级放大后供给单片机控制，不仅提高检测灵敏度，而且克服了低频响应差的问题。
　　实验结果表明，本学位论文设计的LED灯控制器可输出约为15W的LED驱动总功率，具有驱动功率大，待机功耗低，灵敏度高等优点。业界普遍认为1W的LED照明效果等同于3~5倍的节能灯照明效果，因此这种设计有很好的节能效果。该控制器可应用于楼道，卫生间，电梯等流动性较强的场合，实现24小时全自动控制。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 LED控制器的发展现状

1.3 研究内容与主要工作

1.4 本文结构

第2章 LED控制器的相关理论与技术

2.1 引言

2.2 功率因数校正的基本原理

2.3 LED驱动方式

2.4 声光检测技术

2.5 芯片概述

2.6 本章小结

第3章 LED控制器的电路设计

3.1 引言

3.2 控制器的整体结构设计

3.3 利用NCP1200的驱动电路设计

3.4 声光检测及控制电路设计

3.5 整体电路图

3.6 本章小结

第4章 实验结果及分析

4.1 引言

4.2 实验结果及分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢