CN102480819A - Led驱动电路 - Google Patents

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周明杰
黄晓东
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Abstract

一种LED驱动电路，包括控制模块、开关电路以及恒流电路，所述控制模块的电源端和接地端分别用于接电源正极和负极，所述控制模块的采样端连接采样电阻后用于与电源正极连接获取电源电压，所述控制模块的控制信号输出端与开关电路的控制端连接，所述开关电路设于电源正极与恒流电路连接的通路上，所述恒流电路用于与LED连接，所述控制模块还设有采样控制端和信号端，所述采样控制端与信号端之间设有稳压管，所述稳压管的电压输入端与信号端连接，由信号端提供高电平或低电平，电压输出端与采样控制端连接，输出或停止输出稳定的基准电压。上述LED驱动电路通过控制稳压管仅在需要时对电池电压进行采样，因此能够节省整个驱动电路的功耗。

Description

LED驱动电路
【技术领域】
本发明涉及LED技术，尤其是涉及一种LED驱动电路。
【背景技术】
随着LED技术的发展，由于LED具有高亮度、低功耗、寿命长、尺寸小等特点，LED在通用照明领域的应用越来越广泛。LED工作时需要恒定电流，因此需要专门的驱动电源。目前，市场上的一些LED照明产品采用电池供电，多为可充电锂电池或可循环电池。由于电池储备的电能有限，如果驱动电路的效率低，相同输出功率的条件下，电池的使用时间会变短。另外若驱动电路的待机功耗大，电池电量也将很快被耗尽。
【发明内容】
鉴于此，有必要提供一种节省功耗的LED驱动电路。
一种LED驱动电路，包括控制模块、开关电路以及恒流电路，所述控制模块的电源端和接地端分别用于接电源正极和负极，所述控制模块的采样端连接采样电阻后用于与电源正极连接获取电源电压，所述控制模块的控制信号输出端与开关电路的控制端连接，所述开关电路设于电源正极与恒流电路连接的通路上，所述恒流电路用于与LED连接，所述控制模块还设有采样控制端和信号端，所述采样控制端与信号端之间设有稳压管，所述稳压管的电压输入端与信号端连接，由信号端提供高电平或低电平；电压输出端与采样控制端连接，并在电压输入端输入高电平时输出稳定的基准电压供采样端工作，在电压输入端输入低电平时停止输出基准电压使采样端停止采样。
优选地，所述控制模块还包括用于使控制模块改变状态的休眠/激活控制脚，所述休眠/激活控制脚连接保护电阻，并可通过保护电阻连接电源正极，所述休眠/激活控制脚还与并联的电容和开关连接，并可通过并联的电容和开关连接电源负极。
优选地，所述控制模块为单片机或控制芯片。
优选地，所述单片机为Attiny13，具有电压输入脚VCC，I/O脚PB0～PB5以及接地脚GND，其中电压输入脚VCC为所述电源端、接地脚GND为所述接地端、I/O脚PB5为所述采样端、I/O脚PB1为所述控制信号输出端、I/O脚PB3为所述信号端、I/O脚PB4为所述采样控制端、I/O脚PB0为所述休眠/激活控制端，I/O脚PB2悬空。
优选地，所述开关电路包括开关管和两个电阻，所述开关管设于电源正极与恒流电路连接的通路上，所述两个电阻串联后接于开关管用于与电源正极连接的一端与所述控制信号输出脚之间，并且所述开关管的控制端接于两个电阻的连接处。
优选地，所述开关管为MOS管或三极管。
优选地，所述恒流电路为三端恒流芯片，所述恒流芯片具有电压输入端、电压输出端和接地端，所述电压输入端与开关电路连接作为LED正极输入，所述电压输出端作为LED负极输入，所述恒流芯片的接地端接地。
优选地，所述恒流芯片为SB42351。
优选地，所述稳压管为TL431。
对于电池作为电源的电路中，由于电池在使用时，电量变少的过程中，电压是逐渐降低的，没有必要一直对电池电压进行采样。因此上述LED驱动电路通过控制稳压管输出电压或停止输出电压，仅在需要时对电池电压进行采样，减少了因采样损耗的电能，因此能够节省整个驱动电路的功耗。
【附图说明】
图1为一实施例的LED驱动电路模块图；
图2为一实施例的LED驱动电路原理图。
【具体实施方式】
以下结合附图对LED驱动电路进行进一步说明。
如图1所示，为一实施例的LED驱动电路模块图。该驱动电路包括控制模块100、开关电路200、恒流模块300以及稳压管400。以下以电池作为电源进行说明。
控制模块100包括电源端102、接地端104、采样端106、控制信号输出端108、信号端110以及采样控制端112。电源端102与电池正极BAT+连接，接地端104与电池负极BAT-连接并接地，采样端106连接采样电阻R1后与电池正极BAT+连接，对电池电压进行采样，可得到电池的电量。信号端110与采样控制端112之间设有稳压管400，稳压管400的电压输入端与信号端110连接，稳压管400的电压输出端与采样控制端112连接。
开关电路200设于电池正极BAT+与恒流电路300连接的通路上，并且开关电路200具有控制端202，控制信号输出端108接入控制端202，控制模块100通过控制信号输出端108向开关电路200输出控制信号，控制电池正极BAT+与恒流电路300连接的通断。其中控制信号是脉宽调制(Pulse Width Modulation、PWM)信号，具有一定的占空比。开关电路200主要通过PWM信号调整从而输出稳定电压至恒流电路300。
当信号端110输出高电平时，稳压管400处于工作状态，且向采样控制端112输出稳定的基准电压，控制模块100开始对电池电压采样；当信号端110输出低电平时，稳压管400截止，采样控制端112没有电压输入，控制模块100停止对电池电压采样。
由于电池在使用时，电量变少的过程中，电压是逐渐降低，没有必要一直对电池电压进行采样。因此本实施例通过控制稳压管400输出电压或停止输出电压，仅在需要时对电池电压进行采样，因此能够提高控制模块100的效率。
进一步地，控制模块100具有休眠/激活控制端114，保护电阻R3连接在休眠/激活控制端114与电池正极BAT+之间，电容C1与开关S1并联后接在休眠/激活控制端114与地之间。每次按下开关S1，控制模块100转换工作状态，从休眠状态被激活进入工作状态，或从工作状态进入休眠状态。当无按键时，休眠/激活控制端114电平是高电平，当开关S1按下时，则是低电平。单片机通过判断引脚的电平，来判断是否有按键。一旦单片机判断出有按键，立刻做出改变状态的响应。开关S1优选为轻触开关。通过使控制模块100休眠，可降低待机功率，降低电池电量的损耗。
如图2所示，为另一实施例的LED驱动电路的电路原理图。该驱动电路中，控制模块100为单片机，如Attiny13，具有8个引脚，包括电压输入脚VCC，I/O脚PB0～PB5以及接地脚GND。其中电压输入脚VCC为电源端102、接地脚GND为接地端104、I/O脚PB5为采样端106、I/O脚PB1控制信号输出端108、I/O脚PB3为信号端110、I/O脚PB4为采样控制端112、I/O脚PB0为休眠/激活控制端114。I/O脚PB2悬空。在其他实施例中，控制模块100还可以采用类似的单片机或控制芯片。
开关电路200包括开关管Q1、电阻R4、R5，开关管Q1可为MOS管或三极管，本实施例采用MOS管。电阻R4、R5串联后接于电池正极BAT+与控制信号输出端108之间(I/O脚PB1)。开关管Q1源极接电池正极BAT+、漏极接恒流电路300、栅极接于电阻R4、R5的连接处。由于MOS管的导通压降小，因此MOS管的导通损耗小，可进一步提高整个驱动电路的效率。
恒流电路300为三端器件，如恒流芯片SB42351，具有电压输入端VDD、电压输出端Vout和接地端GND，电压输入端VDD与开关管Q1的漏极连接并作为LED的正极输出，电压输出端Vout作为LED的负极输出，接地端GND接地。此外，还可采用多个恒流芯片级联增加输出电流，视LED功率而定。
稳压管400采用TL431，其具有稳定的2.5V基准电压，可配合Attiny13较好地控制电压采样。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括控制模块、开关电路以及恒流电路，所述控制模块的电源端和接地端分别用于接电源正极和负极，所述控制模块的采样端连接采样电阻后用于与电源正极连接获取电源电压，所述控制模块的控制信号输出端与开关电路的控制端连接，所述开关电路设于电源正极与恒流电路连接的通路上，所述恒流电路用于与LED连接，所述控制模块还设有采样控制端和信号端，所述采样控制端与信号端之间设有稳压管，所述稳压管的电压输入端与信号端连接，由信号端提供高电平或低电平；电压输出端与采样控制端连接，并在电压输入端输入高电平时输出稳定的基准电压供采样端工作，在电压输入端输入低电平时停止输出基准电压使采样端停止采样。
2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制模块还包括用于使控制模块改变状态的休眠/激活控制脚，所述休眠/激活控制脚连接保护电阻，并可通过保护电阻连接电源正极，所述休眠/激活控制脚还与并联的电容和开关连接，并可通过并联的电容和开关连接电源负极。
3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制模块为单片机或控制芯片。
4.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述单片机为Attiny13，具有电压输入脚VCC，I/O脚PB0～PB5以及接地脚GND，其中电压输入脚VCC为所述电源端、接地脚GND为所述接地端、I/O脚PB5为所述采样端、I/O脚PB1为所述控制信号输出端、I/O脚PB3为所述信号端、I/O脚PB4为所述采样控制端、I/O脚PB0为所述休眠/激活控制端，I/O脚PB2悬空。
5.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述开关电路包括开关管和两个电阻，所述开关管设于电源正极与恒流电路连接的通路上，所述两个电阻串联后接于开关管用于与电源正极连接的一端与所述控制信号输出脚之间，并且所述开关管的控制端接于两个电阻的连接处。
6.如权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述开关管为MOS管或三极管。
7.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流电路为三端恒流芯片，所述恒流芯片具有电压输入端、电压输出端和接地端，所述电压输入端与开关电路连接作为LED正极输入，所述电压输出端作为LED负极输入，所述恒流芯片的接地端接地。
8.如权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流芯片为SB42351。
9.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述稳压管为TL431。
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