CN102487567A - 用于便携式装置的led恒流驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于便携式装置的LED恒流驱动电路,包括供电电池和被驱动的LED,其中还包括:控制芯片:用于根据反馈信号发出PWM控制信号;开关电路:用于根据所述PWM控制信号接通或断开所述LED恒流驱动电路;滤波电路:用于将所述开关电路输出的脉冲电流转换为恒定电流;输出电路:用于将所述恒定电流输出驱动LED;以及反馈电路:用于根据所述恒定电流发出所述反馈信号。本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路利用单片机等简单的电子元件组合而成的电路进行LED驱动,不仅能恒流驱动LED,而且还能实现电源电压检测、提示等扩展功能,避免了原有的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的成本高、扩展性小的缺陷。

Description

用于便携式装置的LED恒流驱动电路
技术领域
本发明涉及恒流驱动领域,更具体地说,涉及一种用于便携式装置的LED恒流驱动电路。
背景技术
随着社会的发展,各种便携式的装置越来越得到广大人们的使用,为了便于携带,这些装置的电源一般采用直流输出的电池作为电源,但是有些电池由于老化或电量原因造成输出电流不稳定。目前,便携式装置的LED恒流驱动主要依靠专用的集成芯片,虽使用方便,但价格相对用其他非LED专用恒流驱动电路来说成本要高,且用法较单一,仅仅驱动LED电路,扩展性较小。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述用于便携式装置的LED恒流驱动电路的成本高、扩展性小的缺陷,提供一种利用单片机等简单的电子元件组合而成的电路进行LED驱动,不仅能恒流驱动LED,而且还能实现电源电压检测、警示等扩展功能的用于便携式装置的LED恒流驱动电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于便携式装置的LED恒流驱动电路,包括供电电池和被驱动的LED,其中还包括:控制芯片:用于根据反馈信号发出PWM控制信号;开关电路:用于根据所述PWM控制信号接通或断开所述LED恒流驱动电路;滤波电路:用于将所述开关电路输出的脉冲电流转换为恒定电流;输出电路:用于将所述恒定电流输出驱动所述LED;以及反馈电路:用于根据所述恒定电流发出所述反馈信号。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述控制芯片包括电源输入端、控制信号输出端、反馈信号输入端,所述电源输入端与所述供电电池连接,所述控制信号输出端与所述开关电路连接,所述反馈信号输入端与所述反馈电路连接。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述开关电路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1的控制端与所述第二MOS管Q2的输入端连接,所述第一MOS管Q1的输入端与所述供电电池连接,所述第一MOS管Q1的输出端与所述滤波电路连接,所述第二MOS管Q2的输出端接地,所述第二MOS管Q2的控制端与所述控制信号输出端连接。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述第一MOS管Q1为P型衬底的MOS管,所述第二MOS管Q2为N型衬底的MOS管。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述反馈电路包括第一反馈电阻R7和第二反馈电阻R8,所述第一反馈电阻R7和所述第二反馈电阻R8并联,所述第一反馈电阻R7一端接地,所述第一反馈电阻R7的另一端分别连接所述输出电路和所述反馈信号输入端。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述电源输入端通过三端稳压管与所述供电电池连接。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述控制芯片还包括用于检测所述供电电池电压的电源电压检测端,所述电源电压检测端通过电压检测电路与所述供电电池连接。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述控制芯片还包括根据所述供电电池电压从所述控制信号输出端输出不同PWM开启信号的电量提示单元。
在本发明所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路中,所述控制芯片还包括用于根据不同的信号从所述控制信号输出端输出不同PWM功能信号的功能扩展端。
实施本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,具有以下有益效果:利用单片机等简单的电子元件组合而成的电路进行LED驱动,不仅能恒流驱动LED,而且还能实现电源电压检测、提示等扩展功能,避免了原有的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的成本高、扩展性小的缺陷。
控制芯片的使用实现了更及时更准确的恒流驱动控制。使用MOS管组合开关速度快,控制精确。反馈电路的设置使得控制芯片的调整更加精确。三端稳压管的设置避免了控制芯片因为电池电压下降影响工作状态。通过检测电池电压并通过LED的闪烁次数和长短提示电池的剩余电量使得使用者更好的判断便携式装置的使用时间。功能扩展端可以根据需要扩展多种使用功能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第一优选实施例的结构示意图;
图2是本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第二优选实施例的结构示意图;
图3是本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第三优选实施例的结构示意图;
图4是本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的优选实施例的具体电路图。
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。
在图1所示的本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第一优选实施例的结构示意图中,所述用于便携式装置的LED恒流驱动电路包括供电电池、被驱动的LED、控制芯片1、开关电路2、滤波电路3、输出电路4以及反馈电路5,控制芯片1用于根据反馈信号发出PWM控制信号;开关电路2用于根据所述PWM控制信号接通或断开所述LED恒流驱动电路;滤波电路3用于将所述开关电路2输出的脉冲电流转换为恒定电流;输出电路4用于将所述恒定电流输出驱动所述LED;反馈电路5用于根据所述恒定电流发出所述反馈信号。便携式装置的电池由于长期的使用,造成电池的老化或者电量下降,这样由恒流驱动的LED会因为恒流输出不稳定造成明暗闪烁,目前便携式装置的LED恒流驱动主要依靠专用的集成芯片,成本高,扩展性小。本发明的LED恒流驱动电路由反馈电路5采样输出电路4的电流在反馈电阻上产生的采样电压作为反馈信号发送给控制芯片1,控制芯片1通过该采样电压和设定值的比较结果控制开关电路2接通或断开LED恒流驱动电路进而通过滤波电路3改变恒流驱动电路的电流值。同时由于采用单片机作为控制芯片1,通过对单片机的编程可以实现多种扩展功能。利用单片机等简单的电子元件组合而成的电路进行LED驱动,不仅能恒流驱动LED,而且还能实现电源电压检测、提示等扩展功能,避免了原有的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的成本高、扩展性小的缺陷。
作为本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的优选实施例,如图4所示,开关电路2包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1的控制端与所述第二MOS管Q2的输入端连接,所述第一MOS管Q1的输入端与所述供电电池连接,所述第一MOS管Q1的输出端与所述滤波电路3连接,所述第二MOS管Q2的输出端接地,所述第二MOS管Q2的控制端与所述控制信号输出端连接。所述第一MOS管Q1为P型衬底的MOS管,所述第二MOS管Q2为N型衬底的MOS管。控制芯片1控制开关电路2时,通过控制信号输出端发出PWM控制信号,如反馈电路5的采样电压小于设定值,则提高PWM输出的占空比使第二MOS管Q2管导通时间增加,使第一MOS管Q1的导通时间也相应增加,从而使滤波电路3后的电流增大;若反馈电路5的采样电压大于设定值,则降低PWM输出的占空比使第二MOS管Q2导通时间缩短,使第一MOS管Q1的导通时间也相应缩短,从而使滤波电路3后的电流减小,由于作为控制芯片1的单片机工作频率可以很高,即在1秒钟内可以判断几千次,这样就可以使电流维持在一定的值上,再经过滤波电路3中C2的滤波,得到较好的恒定电流,以达到LED恒流驱动的功能。
作为本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的优选实施例,如图4所示,反馈电路5包括第一反馈电阻R7和第二反馈电阻R8,所述第一反馈电阻R7和所述第二反馈电阻R8并联,所述第一反馈电阻R7一端接地,所述第一反馈电阻R7的另一端分别连接所述输出电路4和所述反馈信号输入端。维持LED恒流驱动关键是在于对反馈电阻上电压的采样,对反馈采样电压的判断来控制控制信号输出端的输出从而控制开关电路2的导通和关断。反馈电路5的设置使得控制芯片1的调整更加精确。
在图2所示的本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第二优选实施例的结构示意图中,控制芯片1包括电源输入端、控制信号输出端以及反馈信号输入端,所述控制信号输出端与所述开关电路2连接,所述反馈信号输入端与所述反馈电路5连接,所述电源输入端通过三端稳压管6与所述供电电池连接。三端稳压管6是型号为HT7150三端稳压芯片。三端稳压管6的设置保证了控制芯片1的工作电压,避免了控制芯片1因为电池电压下降影响工作状态。
在图3所示的本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的第三优选实施例的结构示意图中,控制芯片1还包括用于检测所述供电电池电压的电源电压检测端,所述电源电压检测端通过电压检测电路7与所述供电电池连接。控制芯片1还包括根据所述供电电池电压从所述控制信号输出端输出不同PWM开启信号的电量提示单元。其中的电压检测电路7由图4中的电阻R1和电阻R2串联组成,电源电压检测端采样经电阻R1和电阻R2分压后的电压。本发明采用型号为HT46R47的单片机作为控制芯片以实现更好的扩展性。采用本发明的LED恒流驱动电路时,除了恒流驱动的功能,还能够通过控制芯片1对电路的功能进行扩展,如可以通过控制芯片1的电源电压检测端检测供电电池的电压,然后通过检测到的供电电池电压控制信号输出端发出不同PWM信号以提示使用者电池的电量。例如使用的标准电池电压为12V,设置11.5V至12V为正常使用状态,11V至11.5V为欠压使用状态,11V以下为提示充电状态,因此可以通过设置控制芯片1内的参数在每次LED恒流驱动电路开启时,电量提示单元首先根据检测到的供电电池电压发出电量提示的PWM信号,使得LED发出不同时间长短或者次数的闪烁,然后再恢复到正常的恒流驱动工作状态,例如设置LED长闪烁为正常使用状态,长短间隔闪烁为欠压使用状态,短闪烁为提示充电状态,闪烁10秒后恢复到正常的恒流驱动工作状态,这样使用者就可以很方便的了解到电池的电量情况决定是否需要充电或继续使用,当然电压和LED的闪烁设置可以根据需要采用不同的数值或形式。
作为本发明的用于便携式装置的LED恒流驱动电路的优选实施例,如图4所示,所述控制芯片1还包括用于根据不同的信号从所述控制信号输出端输出不同PWM功能信号的功能扩展端。图四中的不同信号通过开关K1的按键时间和次数确定,对应的功能通过对控制芯片1的编程实现,如输出电路4的电流的分档、LED的闪烁、接通或断开LED恒流驱动电路等。功能扩展端可以根据需要扩展多种使用功能。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于便携式装置的LED恒流驱动电路,包括供电电池和被驱动的LED,其特征在于,还包括:
控制芯片(1):用于根据反馈信号发出PWM控制信号;
开关电路(2):用于根据所述PWM控制信号接通或断开所述LED恒流驱动电路;
滤波电路(3):用于将所述开关电路(2)输出的脉冲电流转换为恒定电流;
输出电路(4):用于将所述恒定电流输出驱动所述LED;以及
反馈电路(5):用于根据所述恒定电流发出所述反馈信号。
2.根据权利要求1所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述控制芯片(1)包括电源输入端、控制信号输出端以及反馈信号输入端,所述电源输入端与所述供电电池连接,所述控制信号输出端与所述开关电路(2)连接,所述反馈信号输入端与所述反馈电路(5)连接。
3.根据权利要求2所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述开关电路(2)包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1的控制端与所述第二MOS管Q2的输入端连接,所述第一MOS管Q1的输入端与所述供电电池连接,所述第一MOS管Q1的输出端与所述滤波电路(3)连接,所述第二MOS管Q2的输出端接地,所述第二MOS管Q2的控制端与所述控制信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述第一MOS管Q1为P型衬底的MOS管,所述第二MOS管Q2为N型衬底的MOS管。
5.根据权利要求2所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述反馈电路(5)包括第一反馈电阻R7和第二反馈电阻R8,所述第一反馈电阻R7和所述第二反馈电阻R8并联,所述第一反馈电阻R7一端接地,所述第一反馈电阻R7的另一端分别连接所述输出电路(4)和所述反馈信号输入端。
6.根据权利要求2所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述电源输入端通过三端稳压管(6)与所述供电电池连接。
7.根据权利要求2所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述控制芯片(1)还包括用于检测所述供电电池电压的电源电压检测端,所述电源电压检测端通过电压检测电路(7)与所述供电电池连接。
8.根据权利要求7所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述控制芯片(1)还包括根据所述供电电池电压从所述控制信号输出端输出不同PWM开启信号的电量提示单元。
9.根据权利要求2所述的用于便携式装置的LED恒流驱动电路,其特征在于,所述控制芯片(1)还包括用于根据不同的信号从所述控制信号输出端输出不同PWM功能信号的功能扩展端。
10.一种用于便携式装置的LED恒流驱动电路,包括供电电池和被驱动的LED,其特征在于,还包括:
控制芯片(1):用于根据反馈信号发出PWM控制信号;
开关电路(2):用于根据所述PWM控制信号接通或断开所述LED恒流驱动电路;
滤波电路(3):用于将所述开关电路(2)输出的脉冲电流转换为恒定电流;
输出电路(4):用于将所述恒定电流输出驱动所述LED;以及
反馈电路(5):用于根据所述恒定电流发出所述反馈信号;
所述控制芯片(1)包括电源输入端、控制信号输出端以及反馈信号输入端,所述电源输入端与所述供电电池连接,所述控制信号输出端与所述开关电路(2)连接,所述反馈信号输入端与所述反馈电路(5)连接;
所述电源输入端通过三端稳压管(6)与所述供电电池连接;所述控制芯片(1)还包括用于检测所述供电电池电压的电源电压检测端,所述电源电压检测端通过电压检测电路(7)与所述供电电池连接;所述控制芯片(1)还包括根据所述供电电池电压从所述控制信号输出端输出不同PWM开启信号的电量提示单元;所述控制芯片(1)还包括用于根据不同的信号从所述控制信号输出端输出不同PWM功能信号的功能扩展端;
所述开关电路(2)包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2,所述第一MOS管Q1的控制端与所述第二MOS管Q2的输入端连接,所述第一MOS管Q1的输入端与所述供电电池连接,所述第一MOS管Q1的输出端与所述滤波电路(3)连接,所述第二MOS管Q2的输出端接地,所述第二MOS管Q2的控制端与所述控制信号输出端连接;所述第一MOS管Q1为P型衬底的MOS管,所述第二MOS管Q2为N型衬底的MOS管;
所述反馈电路(5)包括第一反馈电阻R7和第二反馈电阻R8,所述第一反馈电阻R7和所述第二反馈电阻R8并联,所述第一反馈电阻R7一端接地,所述第一反馈电阻R7的另一端分别连接所述输出电路(4)和所述反馈信号输入端。
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