CN201518546U - Led数字驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能化控制管理的LED数字驱动器，其包括PSOC中央处理器，PSOC中央处理器相连的半桥驱动集成电路以及直流降压模块、串口通信接口模块、直流输入电压检测，LED电流电压采样模块和LED光源温度补偿模块。片上系统PSOC中央处理器系统集成度高、简化了硬件设计和系统开发成本；同步整流电路提高了系统的转化效率。一种LED数字驱动器为大功率LED提供智能、高效和可靠驱动。
Description
所属技术领域
LED数字驱动器属于大功率发光二极管照明驱动技术领域。
背景技术
目前，大功率LED的主要驱动技术采用开关电源和脉宽调整控制集成电路实现恒流驱动。采用开关电源将交流电转化成直流电，脉宽调整控制集成电路实现直流到直流转化实现恒流驱动。在直流电压转化电路中通过采样电阻，运算放大器，基准源和脉宽调整控制集成电路实现恒流驱动。这种方案需要专用脉宽调整控制集成电路，分离元器件较多，而且不易实现电流连续可调；不能解决多路LED并联使用均流的问题；不能实现智能控制和故障报警。
发明内容
本实用新型针对现有的大功率LED的驱动器电流不可连续可调、分离元器件多、不能多路并联使用和智能控制的问题，设计一种基于集成度高的可编程片上系统(PSOC)电流可连续可调、效率和可靠性高、可并联使用和智能控制的LED数字驱动器。
本实用新型的技术方案是：
一种LED数字驱动器，包括片上可编程系统、直流降压电路、半导体场效应管同步整流电路、LED电流，LED电压采样电路、直流输入电压采样电路、LED光源温度采集模块和RS232串口通信接口模块，其特征在于：LED光源电流信号输入片上可编程系统内，片上可编程系统依据反馈的LED光源电流的变化，调整输出脉宽调制信号的占空比实现恒流驱动，不需要专用的脉宽调制控制器；LED电流，LED电压采样电路实时监控LED上的电流和电压，保障系统的安全性和可靠性，直流输入电压采样电路实时监控直流输入电压，实施过压、欠压保护，LED光源温度采集模块减少光源光衰、RS232串口通信接口模块实现驱动器的智能化控制和故障报警。
其中：
半桥驱动集成电路FAN73832(U2-U3)的输入分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的脉宽调制模块输出信号的11，12引脚相连；半桥驱动集成电路FAN73832(U2-U3)的使能端与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的8，9引脚相连。
RS232串口通信接口的输入，输出分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的6，7引脚连接。
直流降压模块由半桥驱动集成电路FAN73832(U2)，电阻R1，R2，R3，电容C2，C3，C4，二极管D1，电感L1和半导体场效应管Q1，Q2组成。
2组LED电流采样电压经过R4、1R4分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的1，2引脚相连；2组LED电压经过R5、R6、1R5、1R6分压后与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的3，4引脚相连直流输入电压由电阻R7、R8分压后与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的19引脚相连。
温度传感器T1与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的18引脚相连。
本实用新型的有益效果：
1、通过对PSOC的内部资源进行配置，提高了系统的集成度，大大简化了外部电路，使整个系统大为简化，有利于降低产品本身的硬件成本和开发成本。
2、实现大功率LED的驱动器电流连续可调。
3、解决多路的均流的问题，实现多路LED并联使用。
4、提供过流、过压和欠压保护，提高系统安全性和可靠性。
5、通过温度补偿解决LED光衰的问题，从而延长LED光源的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，以便对本实用新型有更详细的了解。以下所述仅为本实用新型的优选实例，并非据以对本实用新型做任何形式上的限制，故凡是以本实用新型的创作精神为基础所作的任何形式修饰或变更，皆属于本实用新型的范畴。
参见图1、2。
一种基于PSOC的LED数字驱动器，包括PSOC中央处理器CY8C27243(U1)，其特征是所述的PSOC中央处理器CY8C27243(U1)连接有2组半桥驱动集成电路FAN73832(U2-U3)的DC/DC降压模块、RS232通信接口模块、直流输入电压检测，2路LED电流电压采样模块和LED光源温度采集模块。
其中：
半桥驱动集成电路FAN73832(U2-U3)的输入分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的脉宽调制模块输出信号的11，12引脚相连；半桥驱动集成电路FAN73832(U2-U3)的使能端与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的8，9引脚相连，在关灯的时候，同时关闭半桥驱动集成电路，降低系统功耗。
RS232串口通信接口的输入，输出分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的6，7引脚连接。
直流降压模块由半桥驱动集成电路FAN73832(U2)，电阻R1，R2，R3，电容C2，C3，C4，二极管D1，电感L1和半导体场效应管Q1，Q2组成。其中Q2替代现有技术方案中的续流二极管提供同步整流功能，提高本使用新型的电源转化效率。
2组LED电流采样电压经过R4、1R4分别与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的1，2引脚相连；2组LED电压经过R5、R6、1R5、1R6分压后与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的3，4引脚相连。LED电流电压采样实现LED恒流恒压驱动。直流输入电压由电阻R7、R8分压后与PSOC中央处理器CY8C27243(U1)的19引脚相连。监控外部电源情况，当电源较低时，系统进入欠压保护。
温度传感器T1与PSOC中央处理器U1的18引脚相连。
PSOC中央处理器U1的片内配置包括2个8位脉宽调制模块，1个模拟数字转换器模块，1个串口通信模块和1个可编程放大器模块。
本实用新型的控制原理是PSOC中央处理器根据LED光源的电流采样电阻反馈的电压大小调整PSOC中央处理器U1的脉宽调制输出的占空比，实现恒流驱动。LED光源的电流采样电阻将电流信号转化成电压信号输入到可编程放大器内，电压信号被可编程放大器放大再经过模数转化转换成数字量，PSOC中央处理器CY8C27243(U1)根据电流信号的数字量的变化调整脉宽调制输出的占空比，实现恒流驱动控制。
RS232串口通信接口可以与其他系统并网通信，实现智能控制。PSOC中央处理器CY8C27243(U1)根据温度传感器T1的反馈的LED光源温度调整LED光源的驱动电流，减少光衰，延长光源使用寿命。
PSOC中央处理器U1根据直流输入电压、电流的大小判断系统是否存在故障。发现者故障后可自动保护并通过RS232串口通信接口传输告警信息，提高了系统的安全性和可靠性。
本实用新型的PSOC中央处理器U1采用美国Cypress Semiconductor公司的推出的基于通用IP模块、资源可配置的微控制器：可编程片上系统(PSOC，Programmable SystemOn Chip)。针对本实用新型实用的资源特性的特点，本实用新型选择CY8C27243芯片，其包括2个脉宽调制模块提供2组脉宽调制输出，1个模拟数字转换器模块提供8路模拟信号转化通道，1个串口通信模块实现与外部系统通信，可编程放大器模块将模拟信号放大。
Claims (6)
1.一种LED数字驱动器，包括片上可编程系统、直流降压电路、半导体场效应管同步整流电路、LED电流，LED电压采样电路、直流输入电压采样电路、LED光源温度采集模块和RS232串口通信接口模块，其特征在于：LED电流信号输入片上可编程系统内，片上可编程系统依据反馈的LED电流的变化，调整输出脉宽调制信号的占空比实现恒流驱动，不需要专用的脉宽调制控制；半导体场效应管提供同步整流功能。
2.根据权利要求1所述LED数字驱动器，其特征是：所述的片上可编程系统集成电路型号是美国赛普拉斯半导体公司的CY8C27243-PXI，其包括2个脉宽调制模块提供2组脉宽调制输出，1个模拟数字转换器模块提供8路模拟信号输入通道，1个串口通信模块实现与外部系统通信，1个可编程放大器模块放大模拟信号。
3.根据权利要求1所述LED数字驱动器，其特征是：直流降压电路中，半桥驱动芯片型号是FAN73832，提供同步整流功能的双MOSFET型号都是FDP7508A。
4.根据权利要求1所述LED数字驱动器，其特征是：直流输入电压经过电阻R7，R8分压后与可编程片上系统(U1)的18引脚连接。
5.根据权利要求1所述LED数字驱动器，其特征是：RS232串口通信接口模块的接收、发送引脚与片上可编程系统的全双工串口通信模块的接收、发送引脚相连。
6.根据权利要求1所述LED数字驱动器，其特征是：LED光源温度采集模块，它包括反映LED工作温度的温度传感器以及介于上述温度传感器与片上系统的分压电路。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Xi'an Flareled Optoelectronics Technology Co., Ltd. Document name: Notification of Termination of Patent Right |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100630 Termination date: 20120330 |