CN101835312A

CN101835312A - 一种led驱动控制电路

Info

Publication number: CN101835312A
Application number: CN201010173087A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 孙占民
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2030-05-10
Also published as: CN101835312B

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

一种LED驱动控制电路

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

1.一种LED驱动控制电路，其特征在于，包括：

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。