CN205071409U - 基于单片机实现驱动电流大小调整的led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，包括单片机、晶体管Q、电子电位器和电压调节器；晶体管Q的基极与电压调节器的K端相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端相连接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接；电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连。本实用新型具有硬件电路结构简单，并且能灵活调整驱动电流大小的优点。

Description

基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种恒流驱动电路，具体是可以通过单片机控制供流关断的恒流源电路。

背景技术

LED驱动电路需要达到的一个基本的特性要求是保持恒流驱动特性，也即是在电源波动时，输出电流应尽量保持恒定。

为了对LED进行恒流驱动，现有技术中往往采用专用的LED驱动芯片或者集成恒流源芯片(例如NUD4001芯片)实现恒定电流输出，但是采用LED驱动芯片或者集成恒流源芯片均是基于纯硬件思路，存在硬件电路复杂，控制不够灵活的特点，特别是不能灵活控制LED发光亮度，因此现有技术中需要一种硬件结构简单，并且能依靠诸如单片机这样的智能芯片实现驱动电流灵活控制，进而实现LED发光亮度灵活控制的LED恒流驱动电路。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种硬件电路结构简单，并且能灵活控制驱动电流大小的LED恒流驱动电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。

基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征在于：包括单片机、晶体管Q、电子电位器和电压调节器；

所述晶体管Q的基极与所述电压调节器的K端相连接，晶体管Q的基极还通过第一偏置电阻R1与电源正极VDD相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接，所述被驱动LED的阳极与电源正极VDD相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端相连接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接；

所述电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的低电位端接地，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连；

所述电压调节器的R端与晶体管Q的发射极相连接；电压调节器的A端接地。

进一步的，所述所述电压调节器采用TL431芯片。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

本实用新型中，采用TL431芯片作为电压调节器，TL431芯片的R端电压恒定为2.5V，进而使得流经晶体管Q的电流为恒定值，实现了恒流驱动，相比现有技术中采用专用的LED驱动芯片或者集成恒流源芯片实现恒流驱动的方式，本实用新型具有硬件电路结构简单的优点；并且本实用新型采用受单片机控制的电子电位器与第二偏置电阻R2串联所得总电阻决定驱动电流大小的方式实现了对驱动电流大小控制，从而使得LED发光亮度得到有效而灵活的控制。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型从电路结构上主要可以分为两部分：恒流源部分和驱动电流通断控制部分。

(一)恒流源部分

如图1所示，恒流源部分以TL431芯片为控制核心，以晶体管Q和两个偏置电阻为外围元件。TL431是可控精密稳压源，内部含有一个2.5V的基准电压，它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从2.5V到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管。封装形式与塑封三极管相同，具有三个管脚：参考极(通常也称为R端)、阳极(通常也称为A端)和阴极(通常也称为K端)。

其原理在于，TL431芯片的R端电压恒定在2.5V，因此接在TL431芯片R端和地间的电阻中流过的电流是恒定的，也即是流经晶体管Q的电流便由第二偏置电阻R2与电子电位器决定。第二偏置电阻R2与电子电位器串联后的阻值恒定则流经晶体管Q的电流恒定，实现了恒流源输出。

(二)驱动电流控制部分

驱动电流的通断控制主要是为了实现对LED灯亮度的调节。如图1所示，驱动电流控制部分主要以单片机和电子电位器为控制核心。

本实用新型中的单片机采用MSP430G2553芯片。

电子电位器为X9C102芯片，X9C102是100阶数字电位器，最大阻值1KΩ，最小电阻40Ω，滑动增量10.1Ω，该电子电位器具有如下引脚：“增加输入引脚”，“升降输入引脚”，“高电位端VH”，“低电位端VL”，“地端VSS”，“滑动端VW”和“片选输入端”，其中“增加输入引脚”，“升降输入引脚”和“片选输入端”为电子电位器的受控端。

在本实用新型中电子电位器的连接采用“变阻式”：“高电位端VH”和“滑动端VW”短接在一起，这样“低电位端VL”与“滑动端VW”两个点之间就形成一个电阻值可以改变的电阻了，并且阻值的大小可以通过单片机进行控制调整，也即是电子电位器的受控端均与单片机的输出端与相连；

具体工作原理可阐述为：单片机能控制电子电位器修改其阻值，具体的，增加输入引脚由下降沿触发，该引脚上出现的下降沿将使得滑动端VW朝内部计数器增加或减小的方向移动，升降输入引脚上的逻辑电平控制着电子电位器滑动端VW移动的方向；增加输入引脚和升降输入引脚的信号均由单片机提供，单片机实现对电子电位器阻值的控制修改。

而驱动电流的大小是由电子电位器与第二偏置电阻R2串联所得总电阻决定的，具体的TL431芯片的R端电压恒定在2.5V，因此驱动电流的大小即是2.5V与“电子电位器与第二偏置电阻R2串联所得总电阻”的比值，例如第二偏置电阻R2设置为2KΩ，电子电位器设置在最小值40Ω，则驱动电流约为1.25mA，电子电位器设置在最大值1KΩ，则驱动电流约为0.83mA，驱动电流实现了灵活调整，实现了对LED亮度的灵活调节。当然根据实际使用的LED和电路系统整体设计需求(例如本实用新型可以用于各种光检测用光产生部分)，可以选择不同最大阻值、最小阻值的电子电位器。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征在于：包括单片机、晶体管Q、电子电位器和电压调节器；

所述晶体管Q的基极与所述电压调节器的K端相连接，晶体管Q的基极还通过第一偏置电阻R1与电源正极VDD相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接，所述被驱动LED的阳极与电源正极VDD相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端相连接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接；

所述电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的低电位端接地，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连；

所述电压调节器的R端与晶体管Q的发射极相连接；电压调节器的A端接地。

2.根据权利要求1所述的基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征在于，所述所述电压调节器采用TL431芯片。