CN201450622U

CN201450622U - 一种稳定型led驱动电源

Info

Publication number: CN201450622U
Application number: CN2009200337185U
Authority: CN
Inventors: 黄莹莹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2010-05-05
Anticipated expiration: 2019-07-07

Abstract

本实用新型提出一种稳定型LED驱动电源，主要包括Atmega64芯片、DA转换器、LED负载、PWM、恒流源电路，采用Atmel公司的Atmega64为主要的控制部分，通过DA转换器TLV5618实现数字量到模拟量的转换。在PWM方面，应用ATmega64的计数器输出和MAX4544与74123控制和保护。恒流源电路是系统重要的组成部分，因为要保证2A电流的输出，所以采用大功率三极管和运放构成，R_s是采样电阻，应选用大功率电阻，U_s是经DA输出的模拟信号。MOSFET管选用了P沟道的IRF9540，这是因为，MOSFET管可控性较好，关断时间小；运放则选用了OP37，稳压管的作用是电压钳制和对红外管的保护。

Description

一种稳定型LED驱动电源

技术领域：

本实用新型涉及电子信息技术，具体涉及LED使用领域。

背景技术：

在国内外倡导绿色环保及节能的背景下，伴随着近年来LED光效、寿命及光色上的明显进步，半导体发光二极管(LED)因具有节能、寿命长、驱动简单、灯色种类多等优点已广泛应用于景观照明、数字化交通信息显示、疏导标识、室外全彩显示屏及照度要求不高的室内外照明等领域。

针对LED在城市亮化中的应用现状，利用采用数控恒流源的方式可达到使电源故障少、LED产生较稳定光强的要求，它具有成本低、工作可靠、寿命长、控制简单等特点，并可根据实际需求进行功能扩展。

发明内容：

本实用新型提出一种稳定型LED驱动电源，主要包括Atmega64芯片、DA转换器、LED负载、PWM、恒流源电路，其主要特征在于：采用MAX4544控制DA的输出量开关时间，采用重复触发的单稳态触发器74123是用来保护电路的.

本实用新型采用Atmel公司的Atmega64为主要的控制部分，它具有64kb系统内可编程Flash的8位AVR微控制器，特点是编程简单，易于仿真，低功耗。通过DA转换器TLV5618实现数字量到模拟量的转换。在PWM方面，应用ATmega64的计数器输出和MAX4544与74123控制和保护。系统方框图见附图1。

恒流源电路是系统重要的组成部分，因为要保证2A电流的输出，所以采用大功率三极管和运放构成，见附图2。这是一个压控电流源，R_s是采样电阻，应选用大功率电阻，U_s是经DA输出的模拟信号。MOSFET管选用了P沟道的IRF9540，这是因为，MOSFET管可控性较好，关断时间小；运放则选用了0P37。稳压管的作用是电压钳制和对红外管的保护。

附图说明：

图1一种稳定型LED驱动电源系统方图

图2恒流源电路示意图

具体实施方式：

根据运放特性可以得出：U_s＝U₊，而U_s＝I_DR_s；根据MOSFET管子性质：I_D≈I_L，所以可以得出：

I_{L} \approx \frac{U_{s}}{R_{s}}

因此，当R_s一定时可由输入模拟电压U_s控制负载电流的大小，即负载电流不随负载变化而变化，从而实现压控恒流。在MOSFET管导通的情况下，负载输出的最大电流为：

I_{L \max} = \frac{V_{CC}}{R_{s} R_{L}}

从而可以从以上关系中得出负载电流可变化的范围是：0≤I_L≤I_Lmax。

单片机控制部分见图3。Atmel公司的ATmega64属于高性能、低功耗的8位AVR微处理器。它具有JTAG接口、支持扩展的片内调试功能，也易于仿真和调试。TLV5618是12位的DA转换器，它采用SPI与单片机进行数据传输，输出为电压。当ATmega64启动后，根据软件的程序将相应的数字量转换成模拟量输出。它的输出满足：

V_{OUT} = V_{REF} \frac{CODE}{4096}

其中CODE代表数字量代码。

最小输出电压为：

V_{\min} = V_{REF} \frac{1}{4096}

如果选用采样电阻为1Ω，参考电压为4.096V，则可以得到步进为1mA的电流。

MAX4544在本设计中的作用是控制DA的输出量开关时间。由于在大电流模式下的开通时间为1μs，所以选择较快关断的模拟开关来控制。MAX4544是SPDT型的，当单片机PWM信号的高电平到来时，模拟开关连接DA输出U_s；反之，则连接到地，输出为零。

可重复触发的单稳态触发器74123是用来保护电路的。在单片机正常工作下，74123将根据软件的设置输出要求的波形，也可以利用其可重复触发性改变波形的占空比；在单片机非正常工作下，如连续输出PWM高电平信号时，大电流模式下极易烧坏电路；如果选择74123在连续PWM高电平信号时输出低电平，这样就可以切换模拟开关到常闭端，而常闭端设置为接地，此时恒流源的输入信号为零，起到了保护作用。

Claims

1.一种稳定型LED驱动电源，主要包括Atmega64芯片、DA转换器、LED负载、PWM、恒流源电路，其特征是：LED驱动电源采用MAX4544控制DA的输出量开关时间，后设置重复触发的单稳态触发器74123以保护电路.