STM32电路分享+三段式LED调光台灯

1万 · 2017-8-25 15:09

本帖最后由 lisingch 于 2017-8-25 15:34 编辑

引子
偶然的机会捡到一只台式话筒和一只夹子台灯，在隔壁论坛得到几只不错的3WLED灯珠。经过分解，最终组合组合成了一只LED台灯。刚开始实验时发现LED发热严重，于是就给LED配置了一只拆机的铝散热器，但散热效果不好，由于受灯罩内空间大小的限制，无奈地又给散热器加了一只风扇，温度是降下来了但风扇会不停地干活儿……得想个办法。另外，原话筒底座上有一只干簧管开关，也想利用一下……
于是就酝酿出了一只三段式PWM调光LED台灯，原本是打算废物利用制作一只LED台灯，结果无意中把工程搞大了。以前参加活动都是点个灯啥的，这次虽说也是点灯，但对本人来说这次的点灯等于又攀登了一次科学高峰……

正文

一、主要元器件
1、主控芯片
STM32F030F4P6
http://www.stmcu.com.cn/Product/ ... f0/pn/STM32F030F4P6
2、电源
HT7533
3、LED及驱动
LED：TOSHIBA TL1F1-NW0.L
驱动：PT4115 SOT89-5
二极管：SS34
4、风扇及控制
风扇：DC12V
AO3401
SS8050
1N40075、温度采集NTC
MF58-103F3435

二、电路解析
1、电源部分

电源部分的主电源采用了一只12V/1.25A成品电源；主控部分采用了HT7533稳压芯片。

2、LED驱动部分

LED采用TOSHIBA TL1F1-NW0.L三只串联，其主要参数为：
功率：单颗3W
电压：2.8-3.4V
电流：800mA
色温：5000K
亮度：285LM
体积：5.0*5.0MM（不含焊脚）
   驱动部分选用了PT4115，该芯片最大输出电流为1.2A；输入电压范围从6V 到30V ；5%的输出电流精度；LED开路自然保护；高达97%的效率，并可通过DIM引脚进行PWM调光。本例中选用了3颗串联。
   输出电流由R1决定，由于手头没有合适的电阻，在本例中R1选用了1W的0.1欧姆电阻，实测满功率输出时电流为0.76A。
   PT4115的DIM引脚上“LEDPWM”是由主控芯片产生PWM信号，其占空比控制着LED的工作电流。

3、风扇控制电路

这一部分是比较典型的电路。Q1为PMOS的AO3401做开关使用。D3是一红色的LED被安装在灯罩内侧，做为风扇工作指示。风扇工作状态由“FANS”电平决定。

4、主控及温度采集、按键

   主控芯片选用了ST的STM32F030F4P6，只所以选她是因为太好用了，编程也简单，在STM32CubeMX里用鼠标点几下工程文件就生成了，自己写不了几行代码。
   NTC电阻与LED散热器通过704胶进行粘结， PA0口对NTC的数据采集处理，当温度达到设定值时PA5输出高电平信号，风扇开启；当温度小于设定值时PA5输出低电平信号，风扇关闭。这里没有加入回差控制，实际工作中风扇状态及降温效果还不错。
   S1为原话筒底座上的干簧管开关，通过PA2检测其状态以控制PA4上输出的PWM占空比，该信号直接控制PT4115的DIM引脚，以达到改变LED发光亮度。输出占空比为三个固定值：100%、70%、45%，对应LED的工作电流分别为0.76A、0.43A、0.22A。

5、接口电路