CN201018694Y - 一种驱动发光二极管亮度的电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种驱动发光二极管亮度的电路，包括发出串行数据信号的外部电路、接收串行数据并转换成并行数据的接收转换芯片、接收并行数据并产生对应电流值的电流采样电路、与电流采样电路相连接并对电流值进行放大处理的电流放大电路、接收放大后的电流并驱动灯泡点亮的负载电路、连接接收转换芯片与负载电路的插座、以及与负载电路和电流放大电路相连接的保护电路，基于上述电路结构和连接特征，本实用新型突破了传统采用PWM即脉冲宽度调制法，调节其发光二极管的亮度变化所带来的亮度变化不均匀、电源利用率不高、电路可靠性差、使用调节不方便等缺点，并且具有电路结构简单、亮度调节准确等优点。

Description

一种驱动发光二极管亮度的电路
所属技术领域
本实用新型涉及一种驱动发光二极管的电路，尤其是涉及一种通过改变流过发光二极管两引脚端的电流大小，驱动发光二极管的点亮及其亮度变化的电路。
背景技术
近年来，具有环保、体积小、耗电量少、使用寿命长等优点的发光二极管，已经被广泛应用于照明和装饰灯具领域。随着发光二极管技术的发展，功率不等的发光二极管也相继问世，作为照明和装饰领域的首选产品，其发光亮度严重影响着产品的质量以及未来的发展方向和生存空间。
目前，市面上出现的较多控制发光二极管亮度的方法主要是采用PWM技术，即脉冲宽度调制法，如中国专利号为：200510063068.5，名称为：“一种利用占空比控制发光二极管亮度的方法”，该技术是通过CPU或者是软件方法来控制发光二极管在控制信号的一个周期内处于“亮”状态的时间在所述周期中所占的比例，并利用人眼的视觉暂留，来改变亮度的。本实用新型虽能为单个或整串发光二极管提供所需的多个等级的亮度，但其不足之处是：由于利用矩形脉冲来驱动发光二极管，当在控制信号的一个周期内的某个时刻加一个使发光二极管开启的高电平，则发光二极管的亮度瞬间达到最亮；在高电平到低电平，亮度又从最亮到熄灭，其发光二极管的亮度变化幅度较大，因此使得发光二极管的光亮效果差，发光利用率不高，亮度受到一定的限制，难以实现所需的缓慢连续变化效果。
此外，采用PWM技术驱动发光二极管，电源利用率不高。由于发光二极管的正向压降具有一定的离散性，为了使各个像素点的亮度达到一致，必须在电路中另接限流电阻或是别的元件作为电流调整所用，而这些电阻和元件又必须使用IC芯片控制。因此，消耗了一定的功率，这样不仅浪费了能源，而且还会对电路产生一定的热量，使得电路的可靠性得不到保证；并且发光二极管的亮度变化还需要逐点调整各控制部分的参数，非常不便。
综上所述，为了使发光二极管能够更好的得到应用，自身的亮度问题势必要得到更好的解决。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述所提出的问题，提供一种通过改变流过发光二极管的电流大小，驱动发光二极管的点亮及其亮度变化，实现亮度变化均匀、调节使用方便的一种驱动发光二极管亮度的电路。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种驱动发光二极管亮度的电路，包括发出串行数据信号的外部电路、接收串行数据并转换成并行数据的接收转换芯片、接收并行数据并产生对应电流值的电流采样电路、与电流采样电路相连接并对电流值进行放大处理的电流放大电路、接收放大后的电流并驱动灯泡点亮的负载电路、连接接收转换芯片与负载电路的插座、以及与负载电路和电流放大电路相连接的保护电路，其特征在于：所述电流采样电路是由至少一个单电阻网络电路组成，该单电阻网络电路包括电阻和晶体三极管，其中，所用晶体三极管为PNP型晶体管，该晶体管的发射极与电源电连接；基极与一电阻的一端电连接，该电阻的另一端与主控芯片上对应的并行口线相连接；集电极与另一电阻电连接，该电阻的另一端与电流放大电路相连接。
所述接受转换芯片是一个8位串行输入并行输出的移位寄存器。
所述外部电路的串行数据输出口与接收转换芯片的串行输入口相连接，其接收转换芯片的各个并行输出口与电流采样电路中的各个单电阻网络电路对应连接。
所述电流放大电路的输入口与电流采样电路的输出口相连接，其电流放大电路的输出口与负载电路的输入口相连接。
所述接收转换芯片的串行输入口与负载电路之间还连接有插座。
所述负载电路和电流放大电路上还连接有保护电路。
本实用新型与现有技术相比其有益效果是：由于本实用新型采用模拟方式，改变流过发光二极管电流的方式调节其亮度变化，突破了传统的采用PWM技术，即脉冲宽度调制法，调节其发光二极管的亮度变化所带来的亮度变化不均匀、电源利用率不高、电路可靠性差、使用调节不方便等缺点；同时本实用新型所用控制芯片较少，而且也无需另设置过压和过流保护电路，使得电路结构简单，调节容易、使用方便、电路可靠性较高，作为一种调节发光二极管亮度变化的电路，可优选该技术，并且具有不可估量的市场前景和实用价值。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图；
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为进一步深入了解本实用新型的电路结构特征以及所能达到的功能效益，现列举具体实施例，并配合附图详细介绍说明如下：
一种驱动发光二极管亮度的电路，如图1所示，该电路包括由单片机发出串行数据信号的外部电路1，接收串行输入数据信号并转换成并行输出数据信号的接收转换芯片2，接收并行输出数据信号且产生对应电流值的电流采样电路3，将电流采样电路3采集的电流进行放大处理的电流放大电路4，接收电流放大电路4输出放大电流的负载电路5，连接在接收转换芯片2与负载电路5之间的插座6，以及与电流放大电路4、负载电路5相连接的、并防止噪音和电磁干扰的保护电路7和8。
参照图2，该图为本实用新型的电路原理图。根据本实用新型的电路原理图，一种具体实施例为：对1W以内的RGB发光二极管灯泡进行分时控制。将1W以内的RGB发光二极管灯泡或是由1W以内的RGB发光二极管灯泡组成的灯串分别电连接在插头P1、P2、和P3上。利用外部电路1中的单片机串行数据通信口，输出其串行数据，并将该串行数据送至一接受转换芯片2的串行输入口线上，通过译码并在其接受转换芯片2的并行输出口线上输出。同时由单片机串行数据通信口，输出串行数据和时钟信号，通过插座6驱动负载电路5中控制RGB发光二极管灯泡或是灯串的电路，以及各种不同颜色的发光二极管灯泡或是灯串的间隔点亮时间。从接受转换芯片2的并行输出口线上输出的数据信号作用于一电流采样电路3，该电流采样电路3由至少一个单电阻网络电路21组成；所述的单电阻网络电路21是由两个电阻和一个晶体三极管组成，其中，所用晶体三极管为PNP型晶体管，该晶体管的发射极与电源电连接；基极与一电阻的一端电连接，该电阻的另一端与接收转换芯片2上对应的并行口线相连接；集电极与一电阻电连接，该电阻的另一端与电流放大电路4相连接。并且在与前述相同电路结构的两个或两个以上的单电阻网络电路中，后一个单电阻网络电路中与晶体管集电极电连接的电阻阻值是前一个单电阻网络电路中与晶体管集电极电连接的电阻阻值的两倍。由电流采样电路3产生对应的电流值，并将产生的各电流值加权，经电流放大电路4的放大处理后，输出给负载电路5中的发光二极管灯泡或是灯串，再配合时钟信号对各个不同颜色发光二极管灯泡或是灯串点亮时间的控制，从而可驱动1W以内的RGB发光二极管灯泡或是灯串的点亮以及亮度的均匀变化。
根据本实用新型的电路原理图，另一种具体实施例为：控制3W的发光二极管灯泡或是灯串的亮度变化。此时无需对负载电路5进行分时设置，直接将功率为3W的发光二极管灯泡或是由功率为3W的发光二极管灯泡组成的灯串电连接在插头P4上即可。其他的驱动和控制方法同调节1W以内的发光二极管灯泡的方法一样，此处不再详细说明。
本实用新型所采用的接收转换芯片2是一个8位串行输入并行输出的移位寄存器，同时也可以采用起相同作用的其他芯片或是转换电路。为了保证该电路的可靠性，在负载电路5以及电流放大电路4上还分别接有一防止噪音和电磁干扰的保护电路。又根据本技术的实施效果和具体情况而言，该实用新型也可以不采用接收转换芯片2，直接将外部电路中单片机的串行数据通信口输出的数据信号，通过插座6与电流采样电路3相连接，这样也可达到控制调节发光二极管灯泡的亮度变化效果，而且使得电路的结构更简单，可靠性更高。
综上所述，本实用新型提供一种驱动发光二极管亮度的方法，经过实际制作、完成以及反复的测试之后，达到了本实用新型所预期的目的，有效地解决了现有技术中所存在的不足之处。然而，以上所举具体实施例仅仅是对本实用新型的技术特征和技术内容作进一步详细的说明，所示附图仅供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

Claims (6)

1.一种驱动发光二极管亮度的电路，包括发出串行数据信号的外部电路、接收串行数据并转换成并行数据的接收转换芯片、接收并行数据并产生对应电流值的电流采样电路、与电流采样电路相连接并对电流值进行放大处理的电流放大电路、接收放大后的电流并驱动灯泡点亮的负载电路、连接接收转换芯片与负载电路的插座、以及与负载电路和电流放大电路相连接的保护电路，其特征在于：所述电流采样电路是由至少一个单电阻网络电路组成，该单电阻网络电路包括电阻和晶体三极管，其中，所用晶体三极管为PNP型晶体管，该晶体管的发射极与电源电连接；基极与一电阻的一端电连接，该电阻的另一端与主控芯片上对应的并行口线相连接；集电极与另一电阻电连接，该电阻的另一端与电流放大电路相连接。
2.根据权利要求1所述的驱动发光二极管亮度的电路，其特征在于：所述接受转换芯片是一个8位串行输入并行输出的移位寄存器。
3.根据权利要求1所述的驱动发光二极管亮度的电路，其特征在于：所述外部电路的串行数据输出口与接收转换芯片的串行输入口相连接，其接收转换芯片的各个并行输出口与电流采样电路中的各个单电阻网络电路对应连接。
4.根据权利要求1所述的驱动发光二极管亮度的电路，其特征在于：所述电流放大电路的输入口与电流采样电路的输出口相连接，其电流放大电路的输出口与负载电路的输入口相连接。
5.根据权利要求1所述的驱动发光二极管亮度的电路，其特征在于：所述接收转换芯片的串行输入口与负载电路之间还连接有插座。
6.根据权利要求1所述的驱动发光二极管亮度的电路，其特征在于：所述负载电路和电流放大电路上还连接有保护电路。
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CN101655198A (zh) * 2008-08-22 2010-02-24 北京中庆微数字设备开发有限公司 一种led灯串

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