基于MSP430的高效LED驱动电路设计+电路图+源程序(2)
附录 D ADC10采集显示程序（ADC10.c） 34
附录 E ADC10采集显示程序（LCD12864.h） 35
1 绪论
由于全球能源应用紧张和生活环境的每况日下，人们对环保的呼声越来越高，在这样的环境下，世界各国积极开展绿色照明。发光二极管（Light Emitting Diode）简称LED，是一种将电能转化为光能的半导体器件[2]。它的电源利用率高，非常节约能源；环境污染小，符合绿色可持续发展；耐劳损，使用寿命长。发展至今，颜色种类也多起来，颜色纯度有了很大的改善。它的优良性能使其跻身当今社会最具竞争力和发展潜能的领域之一，现在的应用范围也越来越宽，应用技术也在逐渐成熟中。然而，要充分体现LED的长处，必须根据应用场合来进行合理的驱动电路的设计。[3]
1.1 LED的 基本电气特性
（1）LED伏安特性。LED的本质是二极管，因此具有二极管的许多特性，包括单向导电特性，也就是当外加正向偏置电压时，LED表现为低电阻，反之为高电阻。所以LED只能支持直流电流或单项脉冲电流。其I-V特性曲线如图1.1。
图1.1 LED伏安特性曲线
其中，VA称为LED的开启电，它与构成LED的材料有关，如GaAs为1V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。当电压在工作区内，其电流－电压关系为[5]：
(1.1)
式(1.1)中，IS为LED的正向饱和电流，UF为正向电压，IF为正向导通电流。
（2）发光强度。当电压小于开启电压时，LED电阻比较大，通过的电流几乎为零；当电压大于开启电压后，电流与电压成指数型上升，可以看出LED为电流控制型元件。下面是LED的发光强度与其正向导通电流的关系公式，其中K为比例系数。
(1.2)
当IF在小于10mA时，m取1.3～1.5；当IF大于10mA时，m=1。这时，式子(1.2)可以简化为：
(1.3)
图1.2 LED的电气特性曲线
根据图1.2 所示，在相同的正向电压下，A类和B类样本的正向导通电流有很大的偏差，因此，为了保证发光亮度的一致性，建议使用同种类型的LED。再单独观察A类或B类样本，同种LED在恒定电压的驱动下，其导通电流也是不一样的，外加正向电压的细小变动都会引起LED 的电流很大的变化，进而导致发光的亮度有偏差，如果应用场合要求的精度高，则要多注意此方面。根据以上的分析可以看出，如果采用恒压方式驱动LED，LED的亮度偏差会比较大，影响视觉美观，并且会损伤LED，使得系统的可靠性降低。但是，如果采用恒流式驱动，根据前面所说的： LED 的亮度通常用电流的函数来表示，则会提高LED发光亮度的控制精度，进而提高LED产品的性价比和竞争能力。
1.2 LED电源驱动器国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
国外近几年来， LED 驱动电源的研究偏向数字化控制[10]。以德州仪器（TI）、美国国家半导体(NS)、美信集成产品(MAXIN)、英国Zetex公司、飞思卡尔等为首的公司研制并生产了应用于不同情况下的LED驱动芯片。芯片性能优越，更新换代迅速，能基本满足市场需求。有的芯片留有外部接口，可以通过加载不同频率的方波来改变LED的输出电流。例如美信公司生产的MAX1916。