CN211352525U - 一种影视用大功率led灯限流电路 - Google Patents
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Abstract
一种影视用大功率LED灯限流电路，包括LED灯供电电路、用于发出PWM驱动信号的主控单元和用于根据PWM驱动信号控制LED灯工作的执行单元，所述主控单元包括MCU芯片和第一光耦，所述第一光耦的引脚4与LED灯供电电路的正极之间连接有限流电路，第一光耦的引脚3与执行单元连接，所述执行单元包括驱动芯片和运算放大器，所述运算放大器的同相端与限流电路连接，运算放大器用于控制驱动芯片的电压输出。本实用新型设置有限流电路，在通电瞬间限流电路将抑制暂态电流，避免电流过大对LED灯造成冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及影视设备领域，具体涉及一种影视用大功率LED灯限流电路。
背景技术
经过检验发现在使用基于MP4000驱动芯片驱动大功率LED灯工作时，在上电后由于电流冲击，电流会在短时间内不受控，LED灯会出现大电流供电，导致LED灯在通电一瞬间突然间非常亮，然后才归于正常；造成这种情况的主要原因是因为电路中的基准电压以及采样电压在上电的一瞬间均不稳定。这种大电流供电的问题可能会使LED灯直接过载烧坏，在影视拍摄中这种情况是不允许出现的,必须得到妥善解决。
发明内容
本实用新型为解决现有的LED灯驱动电路在通电瞬间电压突变导致LED灯异常工作的问题，提供了一种影视用大功率LED灯限流电路，设置有限流电路，在通电瞬间限流电路将抑制暂态电流，避免电流过大对LED灯造成冲击。
本实用新型的技术方案是：
一种影视用大功率LED灯限流电路，包括LED灯供电电路、用于发出PWM驱动信号的主控单元和用于根据PWM驱动信号控制LED灯工作的执行单元，所述主控单元包括MCU芯片和第一光耦，所述第一光耦的引脚4与LED灯供电电路的正极之间连接有限流电路，第一光耦的引脚3与执行单元连接，所述执行单元包括驱动芯片和运算放大器，所述运算放大器的同相端与限流电路连接，运算放大器用于控制驱动芯片的电压输出。
进一步地，所述限流电路包括第一电阻和稳压管，所述第一电阻和稳压管串联，第一电阻的一端与LED灯供电电路的正极连接后与运算放大器的同相端连接，所述稳压管的正极与LED灯供电电路的地端连接。
进一步地，所述驱动芯片型号为MP4000驱动芯片，所述MP4000驱动芯片与运算放大器之间连接有第二光耦，所述第二光耦的引脚1连接有第二电阻，经所述第二电阻与运算放大器的输出端连接，所述第二光耦的引脚3连接有第一MOS管，所述第一MOS管与MP4000驱动芯片的CS引脚连接。
进一步地，所述MP4000驱动芯片的DRV引脚连接有第二MOS管，所述MP4000驱动芯片通过第二MOS管与LED灯供电电路的负极连接。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
本实用新型设置有主控单元、执行单元和限流电路，所述主控单元包括MCU芯片和第一光耦，所述第一光耦的引脚4与LED灯供电电路的正极之间连接有限流电路，第一光耦的引脚3与执行单元连接，所述执行单元包括驱动芯片和运算放大器，所述运算放大器的同相端与限流电路连接，运算放大器用于控制驱动芯片的电压输出。上电后，MCU芯片输入PWM信号至第一光耦，第一光耦导通，此时的暂态电流经过限流电路，限流电路对暂态电流起到抑制作用，使流入运算放大器同相端的电压维持在一个确定值，接着运算放大器的输出信号通过第二光耦使驱动芯片控制LED灯工作。从而避免电流过大对LED灯造成冲击。
附图说明
图1是本实用新型一种影视用大功率LED灯限流电路的电气原理图。
图中标号为：1为MCU芯片，2为第一光耦，3为运算放大器，4为驱动芯片，5为第二光耦，6为第一MOS管，7为第二MOS管，8为第一电阻，9为稳压管。
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说明：
如图1所示，一种影视用大功率LED灯限流电路，包括LED灯供电电路、用于发出PWM驱动信号的主控单元和用于根据PWM驱动信号控制LED灯工作的执行单元，所述主控单元包括MCU芯片1和第一光耦2，所述第一光耦2的引脚4与LED灯供电电路的正极之间连接有限流电路，第一光耦2的引脚3与执行单元连接，所述执行单元包括驱动芯片4和运算放大器3，所述运算放大器3的同相端与限流电路连接，运算放大器3用于控制驱动芯片4的电压输出。
为了能够抑制暂态电流，所述限流电路包括第一电阻8和稳压管9，所述第一电阻8和稳压管9串联，第一电阻8的一端与LED灯供电电路的正极连接后与运算放大器3的同相端连接，所述稳压管9的正极与LED灯供电电路的地端连接。
为优化产品结构使驱动电路平滑驱动LED灯工作，所述驱动芯片4型号为MP4000驱动芯片，所述MP4000驱动芯片与运算放大器3之间连接有第二光耦5，所述第二光耦5的引脚1连接有第二电阻，经所述第二电阻与运算放大器3的输出端连接，所述第二光耦5的引脚3连接有第一MOS管6，所述第一MOS管6与MP4000驱动芯片的CS引脚连接。所述MP4000驱动芯片的DRV引脚连接有第二MOS管7，所述MP4000驱动芯片通过第二MOS管7与LED灯供电电路的负极连接。
其中，所述第一电阻8和第二电阻（即图1中的R612）阻值可根据实际情况（例如LED灯数量的多少）的需要进行确定。在实际应用中，在设定第一电阻8的阻值时，可以按照以下两种原则：
第一种：在设定第一电阻8的阻值时，只要能保证与第一电阻串联的稳压管Z601的电流不超过额定电流即可。但是这样仅能保证运算放大器的正常工作电流，在一定程度上并不能很好地对电路起到限流保护作用。基于此，还可按照第二种原则来确定。
第二种：由于R601的电阻值大小决定了运算放大器的供电电流大小，因此只要R601的阻值大小使得运算放大器的最高供电电流也不足以通过电阻R612驱动光耦U602即可。如此第二光耦5不能完全导通（因为第二光耦5要完全导通的必要条件是通过第二电阻R612的电流需超过一个定值，如果电流不能达到或者是超过这个定值，运算放大器就不能完全导通第二光耦5，甚至不能导通第二光耦5），而若第二光耦5不能完全导通，MP4000驱动芯片控制输出电流则不会过大，从而达到限流保护作用。
例如，在一种极端情况下，假设LED灯的最高电圧为60V，稳压管的电压值为10V,运算放大器采用LM358，LM358工作电流为2毫安，其它辅助电路的电流为0.5毫安，设定运算放大器输出的电流需低于1毫安，即通过第二电阻的电流最高值为3.5毫安，此时可将第一电阻8的阻值设定为14285Ω，该阻值可根据电路原理（即（60V-10V）/0.0035A = 14285Ω）计算得出。
在驱动电路正常工作时，MCU芯片1发出PWM信号使第一光耦2导通，运算放大器3的同相端输入一个变化的电压值，同时运算放大器3的反相端从电源输出端的负极输入一个比较电压，此时运算放大器3输出高电平信号至第二光耦5，当第二光耦5导通，通过第一MOS管6使驱动芯片4工作，驱动芯片4的DRV引脚输出电平信号使第二MOS管7导通LED灯正常工作。
当电路通电瞬间，如图1所示，供给运算放大器3的电源由第一电阻8和稳压管9串联提供，MCU芯片1发出PWM信号使第一光耦2导通，暂态电流经过限流电路流至第一光耦2的引脚3进入运算放大器3的同相端，此时由于第一电阻8和稳压管9的存在,运算放大器3输出端用于驱动第二光耦5的电压被限制，第一MOS管6不能完全导通,进而使驱动芯片4控制的输出电流小于额定值。确保LED灯在通电瞬间不会出现过亮或过载问题。
上述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
Claims (4)
1.一种影视用大功率LED灯限流电路，包括LED灯供电电路、用于发出PWM驱动信号的主控单元和用于根据PWM驱动信号控制LED灯工作的执行单元，其特征在于，所述主控单元包括MCU芯片（1）和第一光耦（2），所述第一光耦（2）的引脚4与LED灯供电电路的正极之间连接有限流电路，第一光耦（2）的引脚3与执行单元连接，所述执行单元包括驱动芯片（4）和运算放大器（3），所述运算放大器（3）的同相端与限流电路连接，运算放大器（3）用于控制驱动芯片（4）的电压输出。
2.根据权利要求1所述的一种影视用大功率LED灯限流电路，其特征在于，所述限流电路包括第一电阻（8）和稳压管（9），所述第一电阻（8）和稳压管（9）串联，第一电阻（8）的一端与LED灯供电电路的正极连接后与运算放大器（3）的同相端连接，所述稳压管（9）的正极与LED灯供电电路的地端连接。
3.根据权利要求1所述的一种影视用大功率LED灯限流电路，其特征在于，所述驱动芯片（4）型号为MP4000驱动芯片，所述MP4000驱动芯片与运算放大器（3）之间连接有第二光耦（5），所述第二光耦（5）的引脚1连接有第二电阻，经所述第二电阻与运算放大器（3）的输出端连接，所述第二光耦（5）的引脚3连接有第一MOS管（6），所述第一MOS管（6）与MP4000驱动芯片的CS引脚连接。
4.根据权利要求3所述的一种影视用大功率LED灯限流电路，其特征在于，所述MP4000驱动芯片的DRV引脚连接有第二MOS管（7），所述MP4000驱动芯片通过第二MOS管（7）与LED灯供电电路的负极连接。
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