CN205902133U - 一种led显示屏智能控制恒流电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED显示屏智能控制恒流电路，包括：24V转7.5V电源模块、7.5V转5V电源模块、LED恒流驱动模块、灯组显示模块、7.5V电源滤波模块、芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块。其中，24V转7.5V电源模块采用电源转化芯片MP2565将直流电源DC24V转换成DC7.5V，此芯片具有宽阔的输入工作电压范围：4.5V到50V，以及其输出电压可调范围为0.8V到47V。所以即使在长距离单端供电中具有一定的压降，MP2565芯片也可以得到稳定的7.5V电源，提供给灯组显示模块进行灯珠显示驱动，以实现长距离单端供电功能，并同时提高LED显示条屏在太阳光照射下清晰度。

Description

一种LED显示屏智能控制恒流电路
技术领域
本发明涉及恒流电路的技术领域，特别涉及一种LED显示屏智能控制恒流电路。
背景技术
目前，市场上的LED显示条屏的长度尺寸一般为0.5m，1m，1.5m，2m，但是LED显示条屏在单端长距离供电能力上受限于条屏长度，如何实现LED显示条屏运行中更稳定以及单端供电距离更长，是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种LED显示屏智能控制恒流电路，使LED显示条屏运行中更稳定与单端供电距离更长，提高LED显示条屏在太阳光照射下清晰度，使得LED显示条屏不受阳光的影响一样看清显示条屏播放的高清视频内容。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种LED显示屏智能控制恒流电路，该电路包括：24V转7.5V电源模块、7.5V转5V电源模块、LED恒流驱动模块、灯组显示模块、7.5V电源滤波模块、芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块；
其中，所述24V转7.5V电源模块分别与所述7.5V转5V电源模块和所述灯组显示模块连接并提供7.5V电源；
所述7.5V转5V电源模块与所述LED恒流驱动模块相连，并为所述LED恒流驱动模块中的芯片提供5V电源；
所述7.5V电源滤波模块与所述灯组显示模块相连，并为所述灯组显示模块中的7.5V电源进行滤波；
所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块与所述ED恒流驱动模块相连，对所述LED恒流驱动模块中的芯片恒流输出大小进行控制和芯片的输入以及输出信号进行保护；
所述LED恒流驱动模块与所述灯组显示模块相连，用于输出恒流以驱动所述灯组显示模块进行信息显示。
进一步地，所述24V转7.5V电源模块用于将直流电源DC24V转换成DC7.5V，包括电源转化芯片MP2565、电感L1、二极管DP1，其中所述电源转化芯片MP2565用于将电源24V转化为7.5V，所述电感L1起到滤波作用，所述二极管DP1用于保护芯片，防止电源接反。
进一步地，所述7.5V转5V电源模块用于将电源DC7.5V转换成DC5V，为所述LED恒流驱动模块中的芯片提供5V电源，包括电源转换芯片78L05，其作用是将电源7.5V转换成5V。
进一步地，所述灯组显示模块用于显示信息内容，包括若干插件发光二极管，所述插件发光二极管包括蓝色、绿色和红色。
进一步地，所述7.5V电源滤波模块用于把供给所述灯组显示模块的7.5V电源中的部分交流波过滤掉，保证电源的稳定性，所述7.5V电源滤波模块包括0.1Uf贴片电容以及47uF贴片电容。
进一步地，所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块用于控制所述ED恒流驱动模块中芯片输出的恒流大小以及信号输入及输出保护，所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块通过调节电阻的大小从而改变芯片输出恒流的大小；所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块包括双线二极管Q1和双线二极管Q2，其中，所述双线二极管Q1为信号输入保护，所述双线二极管Q2为信号输出保护。
进一步地，所述LED恒流驱动模块用于输出恒流以驱动LED二极管发光效果，解析控制器输入的信号，通过PWM调节达到控制显示效果。
进一步地，所述LED恒流驱动模块包括LED恒流驱动芯片MBI6023，所述芯片MBI6023为3*4通道、恒流输出、内建PWM的LED驱动器。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本实用新型公开一种LED显示屏智能控制恒流电路，其电压采用DC转DC方式供电，提高LED显示条屏长距离单端供电能力，避免电压的损耗，灯珠的供电模块为7.5V，由24V转7.5V模块得到，此模块主要使用的芯片为美国芯源系统有限公司(MPS)的电源芯片：MP2565，此芯片具有宽阔的输入工作电压范围：4.5V到50V，以及其输出电压可调范围为0.8V到47V。所以即使在长距离单端供电中具有一定的压降，MP2565芯片也可以得到稳定的7.5V电源，提供给灯珠模块，以实现长距离单端供电功能。
附图说明
图1是本实施新型中LED显示屏智能控制恒流电路的系统框架图；
图2是24V转7.5V电源模块的电路结构图；
图3是7.5V转5V电源模块的电路结构图；
图4是灯组显示模块的电路结构图；
图5是7.5V电源滤波模块的电路结构图；
图6是芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块的电路结构图；
图7是LED恒流驱动模块的电路结构图；
图8是芯片MBI6023GPN的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
实施例
请参见图1，图1为实现本实用新型LED显示屏智能控制恒流电路的系统框架图。其中包括的模块有：24V转7.5V电源模块、7.5V转5V电源模块、LED恒流驱动模块、灯组显示模块、7.5V电源滤波模块、芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块。
上述各模块的连接关系为：24V转7.5V电源模块为7.5V转5V电源模块和灯组显示模块提供7.5V电源；7.5V转5V电源模块为LED恒流驱动模块中的芯片提供5V电源；7.5V电源滤波模块为灯组显示模块中的7.5V电源进行滤波；芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块对LED恒流驱动模块中的芯片恒流输出大小进行控制和对芯片的输入以及输出信号进行保护。
其中，24V转7.5V电源模块的电路结构如图2所示，24V转7.5V电源模块用于将直流电源DC24V转换成DC7.5V以供应灯组，主要元器件为电源转化芯片MP2565、电感L1、二极管DP1，其中电源转化芯片MP2565用于将电源24V转化为7.5V，电感L1起到滤波作用，二极管DP1用于保护芯片，防止电源接反。
电源转换芯片MP2565引脚信息如下：
1、SW，开关节点。这是从高压侧开关的输出。低正向压降SW肖特基二极管，接地是必需的。二极管必须靠近SW引脚减少开关尖峰。
2、EN，使能输入。这个引脚的电压低于指定的阈值将关闭。EN连接指定的阈值或悬空。
3、COMP，补偿。这个引脚节点是误差放大器的输出端。控制回路频率COMP补偿。
4、FB，反馈。这是输入到误差放大器。该输出电压由一个设置FB电阻分压器连接在输出和GND之间按比例缩小，VOUT等于内部+0.8V基准电压。
5、GND，接地。应尽可能接近到输出电容端，尽可能缩短大电流传输距离。
6、FREQ，开关频率编程输入。连接从这个引脚电阻到地设置频率开关频率。
7、VIN，输入电源。这将电力提供给内部的控制电路，BSTVIN稳压器和高侧开关。去耦电容接地必须放置靠近这个引脚，以最大限度地降低开关尖峰。
8、BST，自举。这是内部浮动高侧电源的正极BSTMOSFET驱动器。该引脚和SW引脚之间的接旁路电容。
电源转换芯片MP2565是一款2.5A、4MHz时的50V降压型电源转换芯片，是一个内部集成高侧高压功率MOSFET高频降压型开关稳压器.它提供2.5A输出电流模式控制实现快速环路响应,易于补偿。具有4.5V至50V宽输入范围，以及输出可调0.8V至47V，效率高达95％。
在中高输出电流，MP2565工作在一个固定频率,峰值电流控制模式来调节输出电压。一个PWM周期是由内部时钟启动。该功率MOSFET导通，并持续直到它的电流达到由设定值COMP电压。当电源开关关闭时，它仍然关闭，直到至少为100ns周期开始。如果在一个PWM周期，电流在功率MOSFET不能到达COMP设定电流值，功率MOSFET仍在，节省关断操作。
其输出电压利用从输出电压FB管脚电阻分压器设定，
其中，反馈电压：
V F B = V O U T R 2 R 1 + R 2 ;
其中，输出电压：
V O U T = V F B ( R 1 + R 2 ) R 2 ;
而其中R2＝40.2K为典型值，因此可得：
R1＝50.25×(VOUT-0.8)(kΩ)。
根据本设计设定的输出电压为7.5V，因此可确定R1约等于340KΩ。
其中，7.5V转5V电源模块的电路结构如图3所示，7.5V转5V电源模块用于将电源DC7.5V转换成DC5V，供给该设计电路中的芯片充当电源输入，主要元器件为UP电源转换芯片78L05，其作用是将电源7.5V转换成5V；模块中的电容皆为滤波电容，起滤波作用；
78L05是一种固定电压(5V)三端集成稳压器,其适用于很多应用场合.象牵涉到单点稳压场合需要限制噪声和解决分布问题的在-卡调节。此外它们还可以和其它功率转移器件一起构成大电流的稳压电源，如可驱动输出电流高达100毫安的稳压器。其卓越的内部电流限制和热关断特性使之特别适用于过载的情况。当用于替代传统的齐纳二极管-电阻组的时候，其输出阻抗得到有效的改善,其偏置电流大大减少。
其中，灯组显示模块的电路结构如图4所示，灯组显示模块用于显示信息内容，主要元器件为插件发光二极管，包括红绿蓝三种颜色。蓝绿光LED的典型VF＝3.2V，而红光的典型VF＝2.2V，所以，红光需串接电阻R1～R14限流，保证经过红光二极管的电流不超过其额定电流。
其中，7.5V电源滤波模块的电路结构如图5所示，7.5V电源滤波模块用于把供给灯组的7.5V电源中的部分交流波过滤掉，保证电源的稳定性；分别包括0.1Uf(104)贴片电容以及47uF(475)贴片电容。
其中，芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块的电路结构如图6所示，芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块用于控制芯片输出的恒流大小以及信号输入及输出保护，其中可以通过调节电阻的大小从而改变芯片输出恒流的大小；元器件双线二极管是起信号保护作用，其中双线二极管Q1为信号输入保护，双线二极管Q2为信号输出保护。
其中，RA，RB，RC三个电阻分别连接芯片MBI6023的R-EXTA,R-EXTB,R-EXTC三个引脚和地，以来调节芯片MBI6023的12个输出通道的电流。
调整输出电流IOUT，藉由外接一个电阻REXT调整输出电流IOUT。
每通道的输出电流IOUT可藉由外接电阻REXT来调整。当输出通道开启时，VREXT约为0.61V。此关系可套用下列公式来分别计算出输出电流值：
IOUTA＝(VREXT/RextA)*23；
IOUTB＝(VREXT/RextB)*23；
IOUTC＝(VREXT/RextC)*23。
其中，LED恒流驱动模块的电路结构如图7所示，LED恒流驱动模块用于输出恒流以驱动LED二极管发光效果，解析控制器输入的信号，通过PWM调节达到控制显示效果，主要的元器件为LED恒流驱动芯片MBI6023，此芯片为3*4通道、恒流输出、内建PWM的LED驱动器。
芯片MBI6023是专为LED灯条设计的3*4通道恒流LED驱动器，恒流的输出范围可以达到3～45mA，RGB电流分别由一个外挂电阻设定；RGB各4个输出通道，MBI6023可支持3.3V与5V的电源系统且每个输出通道可耐压至17V。芯片MBI6023的各引脚信息如表1所示。芯片MBI6023GPN的俯视图如图8所示。
表1.芯片MBI6023的引脚信息表
综上所述，本实用新型公开一种LED显示屏智能控制恒流电路，其电压采用DC转DC方式供电，提高LED显示条屏长距离单端供电能力，避免电压的损耗，灯珠的供电模块为7.5V，由24V转7.5V模块得到，此模块主要使用的芯片为美国芯源系统有限公司(MPS)的电源芯片：MP2565，此芯片具有宽阔的输入工作电压范围：4.5V到50V，以及其输出电压可调范围为0.8V到47V。所以即使在长距离单端供电中具有一定的压降，MP2565芯片也可以得到稳定的7.5V电源，提供给灯珠模块，以实现长距离单端供电功能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，该电路包括：24V转7.5V电源模块、7.5V转5V电源模块、LED恒流驱动模块、灯组显示模块、7.5V电源滤波模块、芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块；
其中，所述24V转7.5V电源模块分别与所述7.5V转5V电源模块和所述灯组显示模块连接并提供7.5V电源；
所述7.5V转5V电源模块与所述LED恒流驱动模块相连，并为所述LED恒流驱动模块中的芯片提供5V电源；
所述7.5V电源滤波模块与所述灯组显示模块相连，并为所述灯组显示模块中的7.5V电源进行滤波；
所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块与所述ED恒流驱动模块相连，对所述LED恒流驱动模块中的芯片恒流输出大小进行控制和芯片的输入以及输出信号进行保护；
所述LED恒流驱动模块与所述灯组显示模块相连，用于输出恒流以驱动所述灯组显示模块进行信息显示。
2.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述24V转7.5V电源模块用于将直流电源DC24V转换成DC7.5V，包括电源转化芯片MP2565、电感L1、二极管DP1，其中所述电源转化芯片MP2565用于将电源24V转化为7.5V，所述电感L1起到滤波作用，所述二极管DP1用于保护芯片，防止电源接反。
3.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述7.5V转5V电源模块用于将电源DC7.5V转换成DC5V，为所述LED恒流驱动模块中的芯片提供5V电源，包括电源转换芯片78L05，其作用是将电源7.5V转换成5V。
4.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述灯组显示模块用于显示信息内容，包括若干插件发光二极管，所述插件发光二极管包括蓝色、绿色和红色。
5.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述7.5V电源滤波模块用于把供给所述灯组显示模块的7.5V电源中的部分交流波过滤掉，保证电源的稳定性，所述7.5V电源滤波模块包括0.1Uf贴片电容以及47uF贴片电容。
6.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块用于控制所述ED恒流驱动模块中芯片输出的恒流大小以及信号输入及输出保护，所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块通过调节电阻的大小从而改变芯片输出恒流的大小；所述芯片输出恒流控制和信号输入输出保护模块包括双线二极管Q1和双线二极管Q2，其中，所述双线二极管Q1为信号输入保护，所述双线二极管Q2为信号输出保护。
7.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述LED恒流驱动模块用于输出恒流以驱动LED二极管发光效果，解析控制器输入的信号，通过PWM调节达到控制显示效果。
8.根据权利要求1所述的一种LED显示屏智能控制恒流电路，其特征在于，
所述LED恒流驱动模块包括LED恒流驱动芯片MBI6023，所述芯片MBI6023为3*4通道、恒流输出、内建PWM的LED驱动器。
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