背景

 “節能技術(shù)呼聲高漲的今天，LED照明將成為照明技術(shù)的發(fā)展主流已成為共識”�？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，LED的光效逐年提高，LED即發(fā)光二極管，具有壽命長(cháng)、節能、安全、綠色環(huán)保、色彩豐富等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì )取代傳統光源，從而引發(fā)人類(lèi)照明史上的第四次革命，極大地改善人類(lèi)的生存環(huán)境，緩解全球日益嚴峻的能源危機。 用于情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路設計：適應于形勢、時(shí)代的要求，首先考慮的是高效率，驅動(dòng)的高效率才能充分體現和發(fā)揮LED節能高效的優(yōu)勢，其次驅動(dòng)線(xiàn)路實(shí)現以人為本，按需調亮，在不影響正常照明照度的同時(shí)，極大限度地節約能源，保護照明燈具。調光節能，隨心所欲極大限度地按需控制能源，在照度和節電率間獲得最佳平衡。

  用于情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路還有一個(gè)重要的功能就是它可以按照人們的意愿調節LED燈光的色調、色彩，從而可實(shí)現單個(gè)光源能輕易創(chuàng )造變化的照明情景，今天，燈具已是從單純“提供照明”的光源演變?yōu)?ldquo;創(chuàng )造生活情趣”的角色。 LED燈情景照明，不但可以滿(mǎn)足節電照明的需要，而且情景照明燈光可變化的色彩使人產(chǎn)生各種不同感覺(jué)，對彩色可隨心所欲，通過(guò)改變燈光的顏色、對比度和亮度等，滿(mǎn)足我們需要的情景，也在色彩的變化間切換出不同的季節風(fēng)情以及不同的情景場(chǎng)面氛圍；并可陶冶人們的情操，不同的顏色使人產(chǎn)生不同的情緒，從而引起人的心境發(fā)生不同變化。燈光是一種能夠為人們敏銳地感覺(jué)到的因素，它既能形成寧靜舒適的氣氛，又能烘托歡樂(lè )、熱烈的場(chǎng)面；能產(chǎn)生莊重肅穆的效果，也能制造豪華富麗的氣氛，巧妙運用燈光色彩可讓人們心情放飛。 夏天天氣比較炎熱，如果家里的燈光屬于暖色調的，無(wú)疑給人感覺(jué)更加熱，從而是人的內心煩躁不安，容易引起發(fā)脾氣等，而冬天正好相反，由于天氣嚴寒，而家里的燈具屬于冷色調的，就會(huì )使空間顯得更加的冷清，也會(huì )影響人的情緒的，LED情景照明可滿(mǎn)足人們能隨時(shí)隨心調節燈光色溫、色調的需要，創(chuàng )造出一個(gè)使人們更舒適的照明環(huán)境。 情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路的負載是由白光LED和三基色LED組合而成，通過(guò)驅動(dòng)線(xiàn)路對不同色彩LED輸出的調整，來(lái)彌補白光LED其顯色性指數(CRI)偏低的問(wèn)題，使LED照明在白光應用中保持很高的顯色指數(CRI)，滿(mǎn)足人們對高質(zhì)量燈光照明的需求。

設計思路

情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路工作于交流220V市電，主電路采用離線(xiàn)式反激降壓拓撲結構，隔離的輸出方式有利于提高照明燈具的使用及操作安全性，燈光照明設計要求絕對的安全可靠。由于照明來(lái)自市電電源，必須采取嚴格的防觸電、防短路等安全措施，以避免意外事故的發(fā)生，情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路主要應用室內照明燈具如：吊頂燈、吸頂燈、筒燈等。

情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路設計以白光LED驅動(dòng)為主，以彩色LED驅動(dòng)為輔，驅動(dòng)輸出白光LED功率為10W，10W白光LED輸出光通量相當60W的白熾燈，照明效果可達到100W白熾燈（LED不含紅外線(xiàn)以及有較高光源利用率），可滿(mǎn)足室內照明對照度的一般要求；驅動(dòng)輸出三基色LED功率為3×4W，能滿(mǎn)足對彩色景照明的一般要求。三基色可以組合千變萬(wàn)化，種類(lèi)繁多的絢麗色彩，為使操作的方便性，本情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路設置兩個(gè)主電位器和一個(gè)情景模式選擇輕觸按鍵開(kāi)關(guān)，以及三個(gè)輔助電位器，兩個(gè)主電位器分別用于主白光LED亮度調節和單色、混合彩色LED亮度的調節，情景模式選擇輕觸按鍵開(kāi)關(guān)用于切換下面介紹的情景模式，三個(gè)輔助電位器用于微調混合色色調或者個(gè)人偏好的色調。

情景照明的LED驅動(dòng)線(xiàn)路可實(shí)現于下列九種燈光情景模式：

1、主白光LED點(diǎn)亮，亮度可連續調節，是默認情景模式，按需調光，在照度和節電率間獲得平衡；

2、白光LED混合紅色LED，白光亮度和紅色亮度可分別調節，滿(mǎn)足偏紅色燈光情景照明的要求；

3、白光LED混合黃色（綠+紅）LED，白光亮度和黃色亮度可分別調節，混色中綠、紅可分別進(jìn)行微調，能實(shí)現黃色中偏紅-偏綠之間的任意色調，滿(mǎn)足偏黃色燈光情景照明的要求；

4、白光LED混合藍色LED，白光亮度和藍色亮度可分別調節，滿(mǎn)足偏藍色燈光情景照明的要求；

5、白光LED混合綠色LED，白光亮度和綠色亮度可分別調節，滿(mǎn)足偏綠色燈光情景照明的要求；

6、白光LED混合青色（綠+藍）LED，白光亮度和青色亮度可分別調節，混色中綠、藍可分別進(jìn)行微調，能實(shí)現青色中偏紅-偏藍之間的任意色調，滿(mǎn)足偏青色燈光情景照明的要求；

7、白光LED混合紫色（藍+紅）LED，白光亮度和紫色亮度可分別調節，混色中藍、紅可分別進(jìn)行微調，能實(shí)現紫色中偏紅-偏藍之間的任意色調，滿(mǎn)足偏紫色燈光情景照明的要求；

8、白光LED混合色三基色（藍+紅+綠）LED，白光LED亮度和三基色LED混合亮度可分別調節，達到燈具最大亮度并滿(mǎn)足個(gè)性情景照明的需要（三基色LED亮度可分別微調節）；

9、白光LED混合復合彩色LED，用于實(shí)現白光的高顯色性指數，滿(mǎn)足高質(zhì)量照明對顯色性的要求，亮度可連續調節。

對燈光亮度、色彩、色飽和度可隨心所欲的調整，滿(mǎn)足我心境、情景對照明的要求，我的燈光我做主。

下面是一些燈光明暗、色彩對人感性的影響的資料供參考：

1、 在白色燈光中混入少量的紅，就成為淡淡的粉色，鮮嫩而充滿(mǎn)誘惑。

2、 在白色燈光中混入少量的黃，則成為一種乳黃色，給人一種香膩的印象。

3、 在白色燈光中混入少量的藍，給人感覺(jué)清冷、潔凈。

4、 在白色燈光中混入少量的橙，有一種干燥的氣氛。

5、 在白色燈光中混入少量的綠，給人一種稚嫩、柔和的感覺(jué)。

6、 在白色燈光中混入少量的紫，可誘導人聯(lián)想到淡淡的芳香。

我們來(lái)了解一下燈光明、暗的表達方法及燈光色彩與感情的關(guān)系。
燈光明、暗的表達方法如下表：
明亮度高爽朗白純潔、清高
中莊嚴灰莊重、抑郁
低陰郁黑陰郁、不安、莊嚴
色度高新鮮活潑大紅熱烈、激烈、熱性
中舒適溫暖粉紅可愛(ài)、溫存
低雅致老練茶色莊重
燈光色彩與感性的關(guān)系如下表：
暖色溫暖紅色激情、發(fā)怒、歡喜、精神、興奮
熱情橘紅高興、歡慶、活潑、健康
活躍黃色快活、明朗、愉快、活躍
中間色中庸綠色安閑、舒適、平靜、生機勃勃
平靜紫色嚴肅、優(yōu)雅、神秘、平安
平凡粉紫溫存
冷色冷淡墨綠安息、涼爽、憂(yōu)郁
消極藍色莊重、寂寞、深沉、沉靜
沉靜深紫神秘、崇高、孤獨
燈光色彩是居室氛圍營(yíng)造的重要元素，也同時(shí)影響著(zhù)主人的居住心情。冷光比較明亮潔凈，一般用在衛生間、廚房，和辦公環(huán)境中，主要是為了人們生活方便；暖光制造環(huán)境效果的功能較強，帶著(zhù)陽(yáng)光的色調，顯得溫馨自然，看上去不刺眼，在餐廳中使用，使得菜的成色好，能刺激食欲，如果運用在臥室里，則突出安定寧靜，可以促進(jìn)睡眠。 色彩對人的心理和生理有很大的影響，一般來(lái)講，藍色可減緩心律、調節平衡，消除緊張情緒；米色、淺藍、淺灰有利于安靜休息和睡眠，易消除疲勞；紅橙、黃色能使人興奮，振奮精神；白色可使高血壓患者血壓降低，心平氣和；紅色則使人血壓升高，呼吸加快。 一盞燈光，一份心情， 有了光，人類(lèi)的智慧才得以開(kāi)啟。但人類(lèi)對大自然恩賜的自然光似乎并不滿(mǎn)足，開(kāi)始了燈的制造，是為在黑夜享受美妙的自然，更是對人類(lèi)智慧的不懈追求。如今，燈的種類(lèi)與色彩已是千變萬(wàn)化了，有人說(shuō)這是個(gè)性化社會(huì )的必然產(chǎn)物，也有人說(shuō)，不同的燈，帶來(lái)不一樣的心情，既然如此，為何不尋找一份智慧的好心情呢？

情景照明LED驅動(dòng)線(xiàn)路的原理框圖：

詳細設計解析

電路原理主要包括以下三部分：

1、10*1W白光LED驅動(dòng);

2、3*4*1W彩色LED驅動(dòng)；

3、情景選擇控制及指示電路。

情景照明LED驅動(dòng)線(xiàn)路設計，主電路選用PI公司TinySwitch-III系列的一個(gè)器件TNY279P，電路結構相對簡(jiǎn)單，并有較高電源效率，在滿(mǎn)功率輸出時(shí)，PI軟件估計電源效率為82%，電路采用反激式轉換器模式，隔離輸出，保證了使用操作的安全性，驅動(dòng)電路為白光LED負載提供穩定電流輸出并為彩燈驅動(dòng)提供一穩定電壓電源，電路總輸出功率為24W（白光10W+彩色3*4W）。 主電源采用PI電源芯片TinySwitch-III系列，電路結構及變壓器設計采用PI公司電源設計軟件，設計結果如下：

設計結果 - PIDesign1.uds設計通過(guò) (優(yōu)化已完成)

設計報告

電路圖分步驟詳解：

簡(jiǎn)述一下情景照明LED驅動(dòng)線(xiàn)路主電源電路的設計思路，電路如上圖。主電源電路輸出分為兩路：

一路輸出為VC1,用于白光LED驅動(dòng)，電阻R12、R13為白光LED電流檢測電阻，電位器W1是亮度調節電位器，可調節預置一定的電壓，運放U4a用于比較電位器W1電壓和電阻R12、R13的電壓，其輸出通過(guò)光耦反饋來(lái)調節輸出電流的大小，亦即調節白光LED的亮度。DW1用于電路輸出電壓控制，防止LED負載或電位器為W1開(kāi)路而使驅動(dòng)電路輸出高電壓，Q1和U4B是用于跟蹤電位器W1電壓變化而相應輸出電壓變化的可控的電路，其輸出電壓用于控制彩色LED的功率輸出，目的是提高LED燈具出光顯色性指數，補償單白光LED顯色性指數偏低的缺陷；

另一路電路輸出為VC2,用于驅動(dòng)彩色LED,穩壓的5V電源電壓用于為數字控制集成電路提供電源電壓。

彩燈驅動(dòng)電路采用SN3350,應用其推薦典型電路，增加C30，減小輸出電流紋波，提高發(fā)光穩定度。亮度控制采用直流電壓調整方式，電路相對簡(jiǎn)單，無(wú)噪聲，出光無(wú)閃爍。

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