应用领域：照明显示

方案类型：成品

主控芯片：STM8S003F3

方案概述

使用此方案所设计的驱动电源，可直接安装在传统的灯具上，不需要增加光敏传感器的透光孔位。光敏传感器能透过灯具的透光罩感知外部照度，光敏传感器对外部照度的测量不受自身灯具所发出的光线所影响。

因此对于已有的灯具结构不需要作任何修改，配上这个方案的驱动电源即可以让灯具备具智能感光的功能。

STM8S003F3

The STM8S003F3/K3 value line 8-bit microcontrollers offer 8 Kbytes of Flash program memory, plus integrated true data EEPROM. They are referred to as low-density devices in the STM8S microcontroller family reference manual (RM0016).

The STM8S003F3/K3 value line devices provide the following benefits: performance, robustness and reduced system cost.

Device performance and robustness are ensured by true data EEPROM supporting up to 100000 write/erase cycles, advanced core and peripherals made in a state-of-the-art technology at 16 MHz clock frequency, robust I/Os, independent watchdogs with separate clock source, and a clock security system.

The system cost is reduced thanks to a high system integration level with internal clock oscillators, watchdog, and brown-out reset.

Full documentation is offered as well as a wide choice of development tools.

Key Features

Core

16 MHz advanced STM8 core with Harvard architecture and 3-stage pipeline

Extended instruction set

Memories

Program memory: 8 Kbyte Flash memory; data retention 20 years at 55 °C after 100 cycles

RAM: 1 Kbyte

Data memory: 128 bytes true data EEPROM; endurance up to 100 k write/erase cycles

Clock, reset and supply management

2.95 V to 5.5 V operating voltage

Flexible clock control, 4 master clock sources

Low-power crystal resonator oscillator

External clock input

Internal, user-trimmable 16 MHz RC

Internal low-power 128 kHz RC

Clock security system with clock monitor

Power management

Low-power modes (wait, active-halt, halt)

Switch-off peripheral clocks individually

Permanently active, low-consumption power-on and power-down reset

Interrupt management

Nested interrupt controller with 32 interrupts

Up to 27 external interrupts on 6 vectors

Timers

Advanced control timer: 16-bit, 4 CAPCOM channels, 3 complementary outputs, dead-time insertion and flexible synchronization

16-bit general purpose timer, with 3 CAPCOM channels (IC, OC or PWM)

8-bit basic timer with 8-bit prescaler

Auto wakeup timer

Window and independent watchdog timers

Communications interfaces

UART with clock output for synchronous operation, SmartCard, IrDA, LIN master mode

SPI interface up to 8 Mbit/s

I2 C interface up to 400 Kbit/s

Analog to digital converter (ADC)

10-bit ADC, ± 1 LSB ADC with up to 5 multiplexed channels, scan mode and analog watchdog

I/Os

Up to 28 I/Os on a 32-pin package including 21 high-sink outputs

Highly robust I/O design, immune against current injection

Development support

Embedded single-wire interface module (SWIM) for fast on-chip programming and non-intrusive debugging

LED驱动电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。

特点

根据电网的用电规则和LED驱动电源的特性要求，在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点：

1.高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，有防水铝壳驱动电源，质量好的话不容易坏，减少维修次数。

2.高效率 LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。

3.高功率因数 功率因数是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因数方面有一定的指标要求。

4.驱动方式 现在通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。

5.浪涌保护 LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。

6.保护功能 电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。

7.防护方面 灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。

8.驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。

9.要符合安规和电磁兼容的要求。

随着LED的应用日益广泛，LED驱动电源的性能将越来越适合LED的要求。

综上所述

购买驱动电源重要的事：

是否带IC控制芯片，因为IC控制芯片具有防止短路，过压，过载，过温等保护功能。

只要这两点到位的驱动电源，质量已经非常好了。

分类

按驱动方式

(1)恒流式:

a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高;

b、恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路。

c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高。

d、应注意所使用最大承受电流及电压值，它限制了LED的使用数量;

(2)稳压式：

a、当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化;

b、稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路。

c、以稳压驱动电路驱动LED，每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均;

d、亮度会受整流而来的电压变化影响。

(3)脉冲驱动

许多LED应用都需要具备调光功能,比如LED背光或建筑照明调光。通过调整LED的亮度和对比度可以实现调光功能。简单地降低器件的电流也许能够对LED发光进行调整,但是让LED在低于额定电流的情况下工作会造成许多不良后果,比如色差问题。取代简单电流调整的方法是在LED驱动器中集成脉宽调制(PWM)控制器。PWM的信号并不直接用于控制LED,而是控制一个开关,例如一个MOSFET,以向LED提供所需的电流。PWM控制器通常在一个固定频率上工作并且对脉宽进行调整,以匹配所需的占空比。当前大多数LED芯片都使用PWM来控制LED发光,为了确保人们不会感到明显的闪烁,PWM脉冲的频率必须大于100HZ。PWM控制的主要优点是通过PWM的调光电流更加精确,最大程度地降低LED发光时的色差。

(4)交流驱动

交流驱动器根据不同的应用也可分为降压型、升压型、变换器3种类型。交流驱动器和直流驱动器的区别除了需要对输入的交流屯进行整流滤波之外,从安全角度考虑还存在-个隔离和不隔离的问题。

交流输入驱动器主要用于改型灯:对十PAR(Parabolic Aluminum Reflector,碗碟状反射,是专业舞台上的一种常见灯具)灯、标准灯泡等而言,它们在100V、120V或230V的交流输入下运行;而对于MR16灯而言,则需要在12V的交流输入下工作。由于存在某些复杂的问题,如标准三端双向可控硅开关或前沿后沿调光器的调光能力问题,以及与电子变压器(从交流线电压生成MR16灯工作时的12V交流电)的兼容性问题(即无闪烁操作),因此,与直流输入驱动器相比,交流输入驱动器所涉及的领域更为复杂。

交流供电(市电驱动)应用于LED驱动,一般要经过降压、整流、滤波、稳压(或稳流)等环节,使交流电源转换为直流电源,然后通过适浩的驱动电路为LED提供合适的工作电流,还要有高的转换效率、较小的体积和较低的成本,同时解决安全隔离问题。考虑到对电网的影响,还要解决好电磁干扰和功率因数问题。对于中小功率的LED,其最佳电路结构是隔离式单端反激变换电路;对于大功率的应用,应该使用桥式变换电路。

按电路结构

(1)电阻、电容降压方式：通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。易受电网电压波动的影响，电源效率低、可靠性低。

(2)电阻降压方式：通过电阻降压，受电网电压变化的干扰较大，不容易做成稳压电源，降压电阻要消耗很大部分的能量，所以这种供电方式电源效率很低，而且系统的可靠也较低。

(3)常规变压器降压方式：电源体积小、重量偏重、电源效率也很低、一般只有45%～60%，所以一般很少用，可靠性不高。

(4)电子变压器降压方式：电源效率较低，电压范围也不宽，一般180～240V，波纹干扰大。

(5)RCC降压方式开关电源：稳压范围比较宽、电源效率比较高，一般可以做到70%～80%，应用也较广。由于这种控制方式的振荡频率是不连续，开关频率不容易控制，负载电压波纹系数也比较大，异常负载适应性差。

(6)PWM控制方式开关电源：主要由四部分组成，输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定(即相应稳压电源或恒流电源)。电源效率极高，一般可以做到80%～90%，输出电压、电流稳定。一般这种电路都有完善的保护措施，属高可靠性电源。

电源安装位置分类

驱动电源按安装位置可分为外置电源和内置电源。

(1)外置电源

顾名思义，外置电源就是把电源安装在外面的。一般电压比较高，对人有安全危险的，就需要外置电源。与内置电源的区别就是电源加了一个外壳，常见的有路灯。

(2)内置电源

就是把电源安装在灯具内，一般都是电压比较低，12v到24v，对人没什么安全隐患。这个常见的有球泡灯。