CN101835312A - 一种led驱动控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于照明电路领域,提供了一种LED驱动控制电路,包括:单片机,其电源输入脚、输出脚分别与电源输入端的正极、负极连接;三极管,其基极与单片机连接,发射极连接电源输入端的负极;MOS管,其栅极通过分压电阻与三极管的集电极连接,源极连接至电源输入端的正极;功率电感,其一端连接MOS管的漏极,另一端连接二极管的阳极,二极管的阴极连接至LED的正极;恒流集成芯片,其工作使能脚与单片机连接,其反馈脚连接至LED的负极进行电流采样,功率脚连接至功率电感与二极管的阳极之间的节点。本发明提供的LED驱动控制电路采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现,能确保LED稳定可靠工作,整个电路结构也非常简单。
Description
技术领域
本发明属于照明电路领域,尤其涉及一种LED驱动控制电路。
背景技术
随着科学技术的不断发展,新产品新技术不断革新,LED作为新型光源,它有着节能、环保、高效的特点,技术已经成熟并应用于各个领域,LED作为信号指示光源被广泛使用,随之也出现了各种各样的LED驱动电路。目前在低电压的场所都是采用DC-DC斩波技术来驱动LED,它有着功耗小、效率高、稳定可靠、单位功率体积小、重量轻等优点,但是其成本高、电路复杂、易损坏、有较强的高频干扰等缺点,给使用者带来了不便。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED驱动控制电路,旨在以高效、可靠、廉价、简单的驱动控制电路来安全可靠地驱动LED工作。
本发明实施例是这样实现的,一种LED驱动控制电路,包括:
单片机U1,其电源输入脚、输出脚分别与电源输入端的正极、负极连接;
三极管Q2,其基极与所述单片机U1连接,发射极连接电源输入端的负极,由所述单片机U1控制开启或关断;
MOS管Q1,其栅极通过分压电阻R1与所述三极管Q2的集电极连接,源极连接至电源输入端的正极,起开关作用;
功率电感L1,其一端连接所述MOS管Q1的漏极,另一端连接二极管D1的阳极,所述二极管D1的阴极连接至LED的正极;以及
恒流集成芯片U2,其工作使能脚与所述单片机U1连接,由所述单片机U1控制其工作状态,其反馈脚连接至LED的负极,进行电流采样;所述恒流集成芯片U2的功率脚连接至所述功率电感L1与所述二极管D1的阳极之间的节点,用于根据其反馈脚的采样结果通过所述功率电感L1和所述二极管D1控制LED的电流恒定。
本发明实施例提供的LED驱动控制电路,采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现,能确保LED稳定可靠工作,而且整个电路结构也非常简单。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED驱动控制电路的结构图;
图2是图1所示电路的一种具体实现结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例中,在LED驱动控制电路中采用恒流集成芯片实现,并通过一单片机来控制该恒流集成芯片的工作。
图1示出了本发明实施例提供的LED驱动控制电路的结构,为了便于描述,仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图1,LED驱动控制电路包括单片机U1、MOS管Q1、三极管Q2、恒流集成芯片U2、功率电感L1、二极管D1。其中单片机U1连接在电源B的两个输入端之间,三极管Q2的基极与单片机U1连接,发射极连接在电源B的负极,由单片机U1控制开启或关断;MOS管Q1的栅极通过分压电阻R1与三极管Q2的集电极连接,源极则连接至电源B的输入端的正极,起开关作用;功率电感L1的一端连接MOS管Q1的漏极,另一端连接二极管D1的阳极,二极管D1的阴极则连接至LED的正极;恒流集成芯片U2的工作使能脚与单片机U1连接,由所述单片机U1控制其工作状态,其反馈脚连接至LED进行电流采样,功率脚连接至功率电感L1与二极管D1的阳极之间的节点,用于根据其反馈脚的采样结果通过功率电感L1和二极管D1一并控制LED的电流恒定。
上述控制电路中由单片机U1直接控制三极管Q2的开关状态,进而控制MOS管Q1的通断和恒流集成芯片U2的工作,由恒流控制芯片U2、功率电感L1、二极管D1共同完成恒流工作,输出稳定的工作电流,使LED得以稳定可靠工作。
图2是图1所示电路的一种具体实现结构。该控制电路采用3.7V锂-亚硫酰氯电池作为工作电源,单片机U1采用ATMEGA48型号,恒流集成芯片U2采用MP3213型号。
其中ATMEGA48型号的单片机U1的各引脚定义如下(仅介绍图2中用到的引脚的定义,悬空引脚不作介绍):
2脚:PD4,开关状态检测脚;
3脚、5脚、21脚:GND,地脚;
4脚、6脚、18脚:VCC/VACC,电源输入脚;
16脚:PB4,电源输出脚;
20脚:AREF,A/D转换模拟参考脚;
23脚:PC0,控制信号输出脚;
24脚:PC1,输入检测脚;
25脚:PC2,基准电压输出脚。
而MP3213型号的恒流集成芯片U2的各引脚定义如下:
1脚:COMP,补偿脚;
2脚:FB,反馈脚;
3脚:EN,工作使能脚;
4脚:GND,地脚;
5脚:SW,功率脚;
6脚:IN,电源脚;
7脚:FSEL,频率选择脚;
8脚:SS,软启动脚。
参照图2,为了保证电池电压不受外界影响而波动,在输入侧放置储能电容C1和滤波电容C2,其中储能电容C1和滤波电容C2均连接在电源输入端的正极与地之间。通过单片机U1为恒流集成芯片U2、三极管Q2和MOS管Q1提供工作使能电压。恒流集成芯片U2内部集成MOS管,经其反馈脚FB(2脚)进行输出电流采样,对输出电流进行恒流控制,经过MOS管Q1、功率电感L1、二极管D1给负载(LED)提供电能,并经电流采样电阻R5、电流采样电阻R6为LED提供一个通路;同时,恒流驱动芯片U2根据电流采样电阻R6和电流采样电阻R5给2脚FB反馈端的信号,恒流驱动芯片U2内部产生的PWM脉冲驱动集成在内部的MOS管,通过外部功率电感L1和二极管D2一并完成恒流工作,输出稳定的驱动电流,使LED稳定可靠工作。
单片机U1的4脚、6脚和18脚为电源输入脚,为了保证单片机U1能够可靠工作,所以在上述3个电源输入脚和地之间分别放置滤波电容C41、C61、C181,开关状态检测脚2脚通过上拉电阻R3和电池B的正极连接,该开关状态检测脚与接地之间并联连接有开关按键S1和滤波电容C3,滤波电容C3可以防止外界信号对2脚的干扰,保证检测信号的正确性。电源输出脚16脚直接和恒流集成芯片U2的3脚、上拉电阻R9连接,为恒流集成芯片U2提供工作使能电压。控制信号输出脚23脚通过限流电阻R4和三极管Q2的基极连接,三极管Q2的发射极连接到地,集电极通过分压电阻R1和MOS管Q1的的栅极连接,MOS管Q1栅极通过分压电阻R2和源极、电池B的正极连接,MOS管Q1的漏极和功率电感L1连接。输入检测脚24脚与LED的负极连接,连接点与地之间并联连接有电流采样电阻R5、电流采样电阻R6;恒流驱动芯片U2根据电流采样电阻R6和电流采样电阻R5给2脚FB反馈端的信号,恒流驱动芯片U2内部产生的PWM脉冲驱动集成在内部的MOS管,通过外部功率电感L1和二极管D2一并完成恒流工作,输出稳定的驱动电流,使LED稳定可靠工作。基准电压输出脚25脚通过限流电阻R7与三端稳压芯片U3的阴极连接,三端稳压芯片U3的阳极接地,三端稳压芯片U3的反馈极与单片机U1的基准电压输入脚20及其阴极连接,为基准电压输入脚20脚提供2.5V基准电压,基准电压输入脚20脚又通过滤波电容C4和地连接,虑除干扰信号,保证2.5V基准电压不受外界影响。
恒流集成芯片U2的补偿脚1脚通过一补偿电路接地,本实施例中,该补偿电路包括补偿电容C5和补偿电阻R8,其中补偿电容C5的一端与恒流集成芯片U2的补偿脚连接,而补偿电阻R8则连接在补偿电容C5的另一端与地之间;反馈脚2脚与LED的负极连接,连接点与地之间并联连接有电流采样电阻R5、电流采样电阻R6,反馈脚同时通过滤波电容C6接地,反馈脚基准电压为1.25V;工作使能脚3脚通过上拉电阻R9接地,同时与单片机U1连接,由单片机U1控制其工作状态,例如设置高电平有效,当有高电平到达3脚时,恒流集成芯片U2开始工作。地脚4脚直接接地;电源脚6脚与所述二极管D1的阴极连接,并通过滤波电容C7接地;功率脚5脚接二极管D1的阳极和功率电感L1之间的节点;频率选择脚7脚直接接地,工作频率为700KHz;软启动脚8脚通过软启动电容C8接地。
当按键被按下时,单片机U1的16、23和25脚均输出高电平,其中16脚为恒流集成芯片U2的3脚提供使能电压,使U2开始工作,23脚通过电阻R4使三极管Q2导通工作并控制MOS管Q1导通工作,为后续电路提供电源,25脚为三端稳压芯片U3提供电源,使其产生2.5V基准电压提供给单片机U1的20脚。当有高电平到达3脚时,恒流集成芯片U2开始工作,根据电流采样电阻R5和电流采样电阻R6给2脚反馈的电压信号,恒流集成芯片U2内部产生的PWM脉冲驱动集成在内部的MOS管,通过外部功率电感L1和二极管D1一并完成恒流工作,输出稳定的工作电流,使LED稳定可靠工作。
工作过程中单片机U1的24脚实时检测恒流集成芯片U2的2脚电压情况,当LED出现开路的情况,恒流集成芯片U2的2脚电压为0,当单片机U1的24脚检测到0电压后,就会关闭所有输出,进入低功耗状态。
本发明实施例提供的LED驱动控制电路,采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现,并通过一单片机来控制该恒流集成芯片的工作,整个电路能确保LED稳定可靠工作,而且整个电路结构也非常简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED驱动控制电路,其特征在于,包括:
单片机U1,其电源输入脚、输出脚分别与电源输入端的正极、负极连接;
三极管Q2,其基极与所述单片机U1连接,发射极连接电源输入端的负极,由所述单片机U1控制开启或关断;
MOS管Q1,其栅极通过分压电阻R1与所述三极管Q2的集电极连接,源极连接至电源输入端的正极,起开关作用;
功率电感L1,其一端连接所述MOS管Q1的漏极,另一端连接二极管D1的阳极,所述二极管D1的阴极连接至LED的正极;以及
恒流集成芯片U2,其工作使能脚与所述单片机U1连接,由所述单片机U1控制其工作状态,其反馈脚连接至LED的负极,进行电流采样;所述恒流集成芯片U2的功率脚连接至所述功率电感L1与所述二极管D1的阳极之间的节点,用于根据其反馈脚的采样结果通过所述功率电感L1和所述二极管D1控制LED的电流恒定。
2.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于,电源输入端的正极与地之间连接有储能电容C1和/或滤波电容C2。
3.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述MOS管Q1的栅极和源极之间连接有分压电阻R2。
4.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于:
所述单片机U1的开关状态检测脚通过上拉电阻R3与电源输入端的正极连接,所述单片机U1的开关状态检测脚与上拉电阻R3的连接点通过开关按键S1接地;该连接点还通过滤波电容C3与所述单片机U1的接地脚连接;
所述单片机U1的电源输出脚与所述恒流集成芯片U2的使能脚连接,控制所述恒流集成芯片U2的工作状态;
所述单片机U1的控制信号输出脚通过限流电阻R4与所述三极管Q2的基极连接;
所述单片机U1的输入检测脚与LED的负极连接;
所述单片机U1的基准电压输出脚通过限流电阻R7与三端稳压芯片U3的阴极和反馈极连接,该连接点与所述单片机U1的A/D转换模拟参考脚连接;所述三端稳压芯片U3的阳极接地。
5.如权利要求4所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述单片机U1的A/D转换模拟参考脚通过滤波电容C4接地。
6.如权利要求4所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述单片机U1的电源输入脚通过滤波电容接地。
7.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于:
所述恒流集成芯片U2的补偿脚通过补偿电路接地;
所述恒流集成芯片U2的反馈脚与LED的负极连接,该连接点与地之间并联连接有电流采样电阻R5和电流采样电阻R6,所述反馈脚同时通过滤波电容C6接地;
所述恒流集成芯片U2的工作使能脚与所述单片机U1连接,由所述单片机U1控制其工作状态,该工作使能脚同时通过上拉电阻R9接地;
所述恒流集成芯片U2的电源脚与所述二极管D1的阴极连接,并通过滤波电容C7接地;
所述恒流集成芯片U2的频率选择脚接地;
所述恒流集成芯片U2的软启动脚通过软启动电容C8接地。
8.如权利要求7所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述补偿电路包括:
补偿电容C5,其一端与所述恒流集成芯片U2的补偿脚连接;
补偿电阻R8,其连接在所述补偿电容C5的另一端与地之间。
9.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述二极管D1的阴极与地之间并联连接有储能电容C9和滤波电容C10。
10.如权利要求1所述的LED驱动控制电路,其特征在于,所述单片机U1采用ATMEGA48型号;所述恒流集成芯片U2采用MP3213型号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |