CN211240205U - 一种用于无人机尾灯led的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于包括LED灯、LED驱动电路、电源模块、开关电路和单片机，其中：LED灯用于在无人机上发光；LED驱动电路用于驱动所述LED灯发光；电源模块用于给所述开关电路和单片机供电，并通过所述开关电路给所述LED驱动电路供电；单片机用于控制所述开关电路；开关电路用于控制所述LED驱动电路供电的通断；本实用新型构思新颖、设计合理，且便于使用，本实用新型采用分布式恒流结构，在各并联支路点均设置独立恒流源，以管理、维持、控制支路与支路、支路与整体线路的稳定，同时驱动能力更强，同时稳定性好，且硬件体积更小，更能满足嵌入式和无人机的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机电路板技术领域，特别涉及一种用于无人机尾灯LED的控制电路。
背景技术
现在无人机已广泛应用于各个行业中，随着相应技术的不断更新，无人机正不断向着远距离飞行发展。对于飞手而言，无人机飞行越远，控制难度越大，其中是否能够用肉眼准确识别无人机头尾对无人机飞行控制尤为重要。LED灯因其体积小、电压低、寿命长、亮度高、热量低、环保等优点非常适合用于标识无人机尾部，因此针对无人机尾部LED灯设计了一种LED控制电路。
传统的LED控制电路采用电阻限流电路采用稳压源配合镇流电阻控制LED的电流，输入电压波动时，通过LED的电流也会跟随变化，因此亮度调节性能差。由于与LED串联的电阻上附加损耗较大，并且线性稳压电源自身的功耗也较大，因此电路总体的效率较低。
线性恒流源电路利用工作于线性区的功率三极管或MOSFET作为动态可调电阻控制负载。由于线性驱动器一般都需要串联电阻器使LED电流保持恒定，串联电阻器越大，消耗的功率越大，系统效率越低。
实用新型内容
有鉴于现有LED控制电路稳定性差，亮度调节性能差的缺陷，本实用新型提供一种用于无人机尾灯LED的控制电路，采用分布式恒流结构，在各并联支路点均设置独立恒流源，以管理、维持、控制支路与支路、支路与整体线路的稳定。
本实用新型的技术方案如下：一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于包括LED灯、LED驱动电路、电源模块、开关电路和单片机，其中：
LED灯用于在无人机上发光；
LED驱动电路用于驱动所述LED灯发光；
电源模块用于给所述开关电路和单片机供电，并通过所述开关电路给所述LED驱动电路供电；
单片机用于控制所述开关电路；
开关电路用于控制所述LED驱动电路供电的通断；
所述电源模块输出第一电压和第二电压，所述第二电压用于给所述单片机和LED驱动电路供电，所述第一电压用于给所述开关电路供电；
所述开关电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的通断受所述单片机控制，所述第二三极管的通断受所述第一三极管控制，且所述第二三极管接入所述LED驱动电路的供电电路；
所述LED驱动电路包括一个降压转换器、一个电流采样电阻、一个电感和一个肖特基二极管，所述电流采样电阻的两端分别耦接于所述LED灯和插头，且所述降压转换器的VIN端耦接于所述LED灯和电流采样电阻的连接点，所述降压转换器的CSN引脚耦接于所述电流采样电阻和插头的连接点；所述电感的一端耦接于所述降压转换器的SW引脚，另一端耦接于所述插头上；所述肖特基二极管的正极耦接于所述电感与所述SW引脚的连接点上，负极耦接于所述电流采样电阻与所述VIN引脚的连接点上。
作为优选，所述降压转换器的型号为PT4115。
作为优选，所述第一电压为6V,所述第二电压为5V，且所述电源模块的输入电压为6V。
作为优选，所述电源模块包括一个可调精密稳压器、一个第一电阻和一个第二电阻，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为10千欧，所述第一电阻和第二电阻串联，且串联后的整体一端接入输入电压，另一端接地，所述可调精密稳压器的内部基准电压引脚耦接于所述第一电阻和第二电阻的连接点上，所述可调精密稳压器的阳极输入引脚耦接于所述第二电阻和接地端的连接点上，所述可调精密稳压器的阴极引脚耦接于电源模块的输出电压端，且另设置有一根并联导线，该并联导线一端耦接于所述第一电阻和电源模块电压输入端的连接点上，另一端耦接于电源模块的输出电压端。
作为优选，所述可调精密稳压器的型号为TL431。
作为优选，所述开关电路的第一三极管型号为8050，所述第二三极管的型号为AO3401。
作为优选，所述LED灯的数量为若干，且每个所述LED灯对应设置一个LED驱动电路，每个LED驱动电路对应设置一个开关电路。
有益效果：本实用新型构思新颖、设计合理，且便于使用，本实用新型采用分布式恒流结构，在各并联支路点均设置独立恒流源，以管理、维持、控制支路与支路、支路与整体线路的稳定，同时驱动能力更强，同时稳定性好，且硬件体积更小，更能满足嵌入式和无人机的要求。
附图说明
图1是本实用新型一实施例结构示意图。
图2是本实用新型一实施例中电源电路结构示意图。
图3是本实用新型一实施例中开关电路结构示意图。
图4是本实用新型一实施例中LED驱动电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
参考图1-图4，一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于包括LED灯、LED驱动电路、电源模块、开关电路和单片机，所述LED灯的数量为若干，且每个所述LED灯对应设置一个LED驱动电路，每个LED驱动电路对应设置一个开关电路，其中：
LED灯用于在无人机上发光；LED驱动电路用于驱动所述LED灯发光；电源模块用于给所述开关电路和单片机供电，并通过所述开关电路给所述LED驱动电路供电；单片机用于控制所述开关电路；开关电路用于控制所述LED驱动电路供电的通断，所述开关电路的第一三极管型号为8050，所述第二三极管的型号为AO3401。
所述电源模块输出第一电压和第二电压，作为优选，所述第一电压为6V,所述第二电压为5V，且所述电源模块的输入电压为6V。所述第二电压用于给所述单片机和LED驱动电路供电，所述第一电压用于给所述开关电路供电；所述开关电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的通断受所述单片机控制，所述第二三极管的通断受所述第一三极管控制，且所述第二三极管接入所述LED驱动电路的供电电路；所述LED驱动电路包括一个降压转换器、一个电流采样电阻、一个电感和一个肖特基二极管，所述电流采样电阻的两端分别耦接于所述LED灯和插头，且所述降压转换器的VIN端耦接于所述LED灯和电流采样电阻的连接点，所述降压转换器的CSN引脚耦接于所述电流采样电阻和插头的连接点，所述降压转换器的型号为PT4115。所述电感的一端耦接于所述降压转换器的SW引脚，另一端耦接于所述插头上；所述肖特基二极管的正极耦接于所述电感与所述SW引脚的连接点上，负极耦接于所述电流采样电阻与所述VIN引脚的连接点上。
所述电源模块包括一个可调精密稳压器、一个第一电阻和一个第二电阻，所述可调精密稳压器的型号为TL431，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为10千欧，所述第一电阻和第二电阻串联，且串联后的整体一端接入输入电压，另一端接地，所述可调精密稳压器的内部基准电压引脚耦接于所述第一电阻和第二电阻的连接点上，所述可调精密稳压器的阳极输入引脚耦接于所述第二电阻和接地端的连接点上，所述可调精密稳压器的阴极引脚耦接于电源模块的输出电压端，且另设置有一根并联导线，该并联导线一端耦接于所述第一电阻和电源模块电压输入端的连接点上，另一端耦接于电源模块的输出电压端。
如图1所示，包括电源模块1，电源模块1分别与单片机2、开关电路模块3和驱动电路模块4相连，单片机2与开关电路模块3相连，开关电路模块3与驱动电路模块4相连，驱动电路模块4与LED模块5相连。所述电源模块包括：U2构成的电源，输出5V与6V电压,5V电压为单片机和驱动电路模块供电，6V电压输送至开关电路模块。所述开关电路模块包括三极管Q1和三极管Q2组合的复合管，三极管Q2与单片机的I/O接口相连,三极管Q1与6V电源和驱动电路模块相连。所述驱动电路模块包括：PT4115，用于输出驱动LED的恒定电流。
电源模块1的工作过程如图2所示，由于TL431内部自带2.5V基准源，6V电源输入后，输出一个固定电压值，此固定电压值为：(R2+R3)*2.5/R3＝(10K+10K)*2.5/10K＝5V。
开关电路模块3的工作过程如图3所示，单片机的I/O控制三级管Q2的通断，进而控制三级管Q1的通断，从而控制电源的通断。
驱动电路模块4的工作过程如图4所示，PT4115和电感L1、电流采样电阻R34形成自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。VIN引脚上电时，电感L1和电流采样电阻R34的初始电流为0，LED输出电流也为0。此时，PT4115内部比较器的输出为高，内部功率开关导通，SW引脚电位为低。电流通过电感L1、电流采样电阻R34、LED和内部功率开关流到地，电流上升的斜率由输入电压(由VIN引脚输入)、电感L1和LED压降决定，在R34上产生一个压差VCSN。当(VIN-VCSN)>115mV时，内部比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以一种斜率流过电感L1、电流采样电阻R34、LED和肖特基二极管D1。当(VIN-VCSN)<85mV时，功率开关管重新打开。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于包括LED灯、LED驱动电路、电源模块、开关电路和单片机，其中：
LED灯用于在无人机上发光；
LED驱动电路用于驱动所述LED灯发光；
电源模块用于给所述开关电路和单片机供电，并通过所述开关电路给所述LED驱动电路供电；
单片机用于控制所述开关电路；
开关电路用于控制所述LED驱动电路供电的通断；
所述电源模块输出第一电压和第二电压，所述第二电压用于给所述单片机和LED驱动电路供电，所述第一电压用于给所述开关电路供电；
所述开关电路包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的通断受所述单片机控制，所述第二三极管的通断受所述第一三极管控制，且所述第二三极管接入所述LED驱动电路的供电电路；
所述LED驱动电路包括一个降压转换器、一个电流采样电阻、一个电感和一个肖特基二极管，所述电流采样电阻的两端分别耦接于所述LED灯和插头，且所述降压转换器的VIN端耦接于所述LED灯和电流采样电阻的连接点，所述降压转换器的CSN引脚耦接于所述电流采样电阻和插头的连接点；所述电感的一端耦接于所述降压转换器的SW引脚，另一端耦接于所述插头上；所述肖特基二极管的正极耦接于所述电感与所述SW引脚的连接点上，负极耦接于所述电流采样电阻与所述VIN端的连接点上。
2.如权利要求1所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述降压转换器的型号为PT4115。
3.如权利要求1所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述第一电压为6V,所述第二电压为5V，且所述电源模块的输入电压为6V。
4.如权利要求3所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述电源模块包括一个可调精密稳压器、一个第一电阻和一个第二电阻，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为10千欧，所述第一电阻和第二电阻串联，且串联后的整体一端接入输入电压，另一端接地，所述可调精密稳压器的内部基准电压引脚耦接于所述第一电阻和第二电阻的连接点上，所述可调精密稳压器的阳极输入引脚耦接于所述第二电阻和接地端的连接点上，所述可调精密稳压器的阴极引脚耦接于电源模块的输出电压端，且另设置有一根并联导线，该并联导线一端耦接于所述第一电阻和电源模块电压输入端的连接点上，另一端耦接于电源模块的输出电压端。
5.如权利要求4所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述可调精密稳压器的型号为TL431。
6.如权利要求5所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述开关电路的第一三极管型号为8050，所述第二三极管的型号为AO3401。
7.如权利要求6所述的一种用于无人机尾灯LED的控制电路，其特征在于：所述LED灯的数量为若干，且每个所述LED灯对应设置一个LED驱动电路，每个LED驱动电路对应设置一个开关电路。
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