專利名稱：高效多路led均流控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED燈具照明電路，特別是一種驅(qū)動LED陣列的高效多路 LED均流控制電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有LED陣列普遍采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式與蓄電池連接，因LED的不一至 性，簡單連接會造成LED陣列供電電流不均衡，無法充分發(fā)揮LED陣列組成的 LED燈的照明效果，且會影響整燈的使用壽命；實(shí)際應(yīng)用中，須降低整個燈具 LED供電電壓，避免造成部分LED過載，致使燈具無法達(dá)到性能與光效的最佳點(diǎn)； 且一般P麗(脈寬調(diào)制)控制的LED電路，其工作在峰值狀態(tài)，而在相同功率下， LED工作在平均電流時的發(fā)光效率高于峰值電流時的發(fā)光效率，因此一般的P麵 控制LED發(fā)光效率較低。實(shí)用新型內(nèi)容為解決LED燈中LED陣列工作參數(shù)的不一致性及難于提高其發(fā)光效率之問 題，本實(shí)用新型旨在提出一種讓LED陣列工作在平均電流狀態(tài)下以提高其發(fā)光 效率的高效多路LED均流控制電路。本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是高效多路LED均流控制電 路，含DC/DC升壓芯片，其特征在于在DC/DC升壓芯片和三個電流反饋電路間 設(shè)有三個LED燈接口 ，各LED燈接口兩端并聯(lián)有濾波器；單片機(jī)的功能腳P0. 0 P0. 5與電流反饋電路連接構(gòu)成環(huán)路，功能腳RST/DBCKI和P0. 7與編程接口電路 連接，P0.6與觸發(fā)按鍵S1連接；穩(wěn)壓器的輸出端分別連接編程接口電路和單片 機(jī)的VDD電源功能腳。單片機(jī)是C8051F300芯片，編程接口電路由JP1接口和電阻R1 R3、電容 C7連接組成，JP1接口用于根據(jù)需要對C8051F300進(jìn)行程序語言輸入固化；穩(wěn) 壓器由ASlli7低壓差穩(wěn)壓IC與電容C2、 C3連接組成，電壓經(jīng)AS1117穩(wěn)壓濾 波后為JPl (HEADER 5X2)接口電路提供工作電源，同時為C8051F300芯片提供 工作電源；濾波器為濾波電容C4、 C5和C6，其作用在于將流過LED燈接口的電 流進(jìn)行濾波。LED燈接口可串接混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串；電流反饋電路由 MOSFET管、取樣電阻及單片機(jī)內(nèi)置的P醫(yī)脈寬調(diào)制器連接組成，MOSFET管的D 極和S極間連接有保護(hù)二極管，MOSFET管的D極用于驅(qū)動串接于LED燈接口上 的混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串，本實(shí)用新型單片機(jī)控制三路PWM通道，三個通道 分別和電阻R4、 R7、 RIO和MOSFET管Q1、電阻R5、 R8、 Rll和MOSFET管Q2、 電阻R6、 R9、 R12和MOSFET管Q3進(jìn)行電流反饋控制，使得每串混聯(lián)的LED發(fā)光 二極管燈串的LED工作電流恒定均等。本實(shí)用新型的有益效果為通過可編程的單片機(jī)內(nèi)的PWM脈寬調(diào)制通道和 電流反饋環(huán)路中的MOSFET管調(diào)整串接于LED燈接口上的混聯(lián)的LED發(fā)光二極管 燈串的工作電流恒定均等，同時并聯(lián)于LED燈接口上濾波電容對LED工作電流 迸行濾波，即通過均流濾波，使LED工作在較小的平均電流，提高發(fā)光亮度， 并延長LED燈的使用壽命；同時可根據(jù)需要用觸發(fā)開關(guān)S1的電信號控制單位片 機(jī)對LED工作電流進(jìn)行調(diào)檔。本新型使用專用DC/DC模塊將電壓升到60 120V， 再由P麗電路控制電流，電路效率高、容易設(shè)計、成本較低，利于LED燈具的 市場推廣。

圖l為本實(shí)用新型電路方框圖； 圖2為本實(shí)用新型電路原理圖； 圖3為本實(shí)用新型單片機(jī)軟件運(yùn)行流程圖；圖中l(wèi).單片機(jī)；2.升壓芯片；3.電流反饋電路；4. LED燈接口； 5.濾波 器；6.編程接口電路；7.Sl觸發(fā)按鍵；8.穩(wěn)壓器；9.混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1和圖2所示的高效多路LED均流控制電路，在DC/DC升壓芯片2和三 個電流反饋電路3間設(shè)有三個LED燈接口 4，各LED燈接口 4兩端并聯(lián)有濾波電 容；單片機(jī)1是C8051F300芯片的功能腳P0. 0 P0. 5與電流反饋電路3連接構(gòu) 成環(huán)路，三個電流反饋電路3由電阻R4、 R7、 RIO和MOSFET管Q1、電阻R5、 R8、 Rll和MOSFET管Q2、電阻R6、 R9、 R12和MOSFET管Q3及單片機(jī)1內(nèi)置的 三個P麗脈寬調(diào)制器組成，各MOSFET管的D極和S極間連接有保護(hù)二極管； MOSFET管的D極用于驅(qū)動串接于LED燈接口 4上的混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串 9;功能腳RST/DBCKI和PO. 7與編程接口電路6連接，PO. 6與SI觸發(fā)按鍵7連 接；由AS1117低壓差穩(wěn)壓IC與電容C2、 C3連接組成的穩(wěn)壓器8電路輸出端分 別連接編程接口電路6和單片機(jī)1的VDD電源功能腳，為他們提供工作電壓， 編程接口電路6由JP1 (型號HEADER 5X2)接口和電阻R1 R3、電容C7連接組 成；濾波器5為濾波電容C4、 C5和C6。使用時將本實(shí)用新型電路的LED燈接口 4串聯(lián)上混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串9。本實(shí)用新型混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串 9可根據(jù)DC/DC升壓芯片2的輸出電壓調(diào)整燈串的LED數(shù)量，LED的串聯(lián)個數(shù) 根據(jù)DC/DC升壓芯片2的輸出電壓可調(diào)整為20-40只，每路P麗可并聯(lián)三到五 路LED串，即每路PWM可控制一個LED陣列；如圖1至圖3所示，將本實(shí)用新型 DC/DC升壓芯片2的輸入端及穩(wěn)壓器8的輸入端Vcc分別連接上低壓直流電源 12V 24V，電壓經(jīng)AS1117穩(wěn)壓濾波后為JP1 (HEADER 5X2)接口電路提供工作 電源，同時也為C8051F300芯片提供工作電源，經(jīng)DC/DC升壓芯片2升壓至60V 120V,再經(jīng)過CI濾波加載在LED燈接口 4上點(diǎn)亮各PWM控制通道的混聯(lián)的LED 發(fā)光二極管燈串9，同時C8051F300芯片工作并產(chǎn)生PWM控制信號，電流流過 M0SFET管Q1 Q3，分別經(jīng)過電阻R7、 RIO、電阻R8、 R11和電阻R9、 R12產(chǎn)生三 路取樣電流，三路取樣電流分別經(jīng)過R7、 R8、 R9流入C8051F300芯片的P0.3 P0.4腳，若電流不均等，則經(jīng)過P麗脈寬調(diào)制信號控制M0SFET管Q1 Q3調(diào)整 混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串9的工作電流，并經(jīng)過C4 C6濾波，使LED工作在 較小的恒定均等的平均電流，提高發(fā)光亮度；C8051F300芯片內(nèi)部有溫度傳感器， 保證LED在正常溫度下工作；通過長按3秒Sl進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，LED閃亮，按一 次S1觸發(fā)按鍵7， PWM通道電流增加一檔，增加到最大設(shè)計電流時，再控一次， 自動回到最小電流，循環(huán)控制；若10秒內(nèi)無按鍵操作，自動退出設(shè)置狀態(tài)，LED 恢復(fù)正常工作狀態(tài)。本實(shí)用新型同目前已有串聯(lián)控制多只LED的電路、或也有并聯(lián)控制多只LED 的控制電路相比，本新型電路同時具有串聯(lián)及并聯(lián)控制； 一般PWM控制的LED 電路工作在峰值狀態(tài)，本新型在相同功率下，LED工作在平均電流時的發(fā)光效率 高于峰值電流時的發(fā)光效率； 一般P觀控制LED發(fā)光效率較低，本電路LED工后再濾波，使LED工作在較小的平均電流，提高發(fā)光亮度; 一般利用PWM電路升壓或降壓驅(qū)動LED,本電路使用專用DC/DC模塊將電壓升到 60 120V，再由PWM脈寬調(diào)制控制電流，電路效率高、容易設(shè)計、且成本較低。 本實(shí)用新型的可編程控制均流濾波驅(qū)動LED燈，大大提高其發(fā)光效率和使用壽 命，有利于LED燈驅(qū)動電路的市場推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.高效多路LED均流控制電路，含DC/DC升壓芯片，其特征在于在DC/DC升壓芯片和三個電流反饋電路間設(shè)有三個LED燈接口，各LED燈接口兩端并聯(lián)有濾波器；單片機(jī)的功能腳P0.0～P0.5與電流反饋電路連接構(gòu)成環(huán)路，功能腳RST/DBCKI和P0.7與編程接口電路連接，P0.6與觸發(fā)按鍵S1連接；穩(wěn)壓器的輸出端分別連接編程接口電路和單片機(jī)的VDD電源功能腳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效多路LED均流控制電路，其特征在于所述的單 片機(jī)是C8051F300芯片；穩(wěn)壓器由AS1117低壓差穩(wěn)壓IC與電容C2、 C3連接 組成；編程接口電路由JP1接口和電阻R1 R3、電容C7連接組成；濾波器 為濾波電容C4、 C5和C6。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效多路LED均流控制電路，其特征在于所述的電 流反饋電路由MOSFET管、取樣電阻及單片機(jī)內(nèi)置的PWM脈寬調(diào)制器連接組成， MOSFET管的D極和S極間連接有保護(hù)二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效多路LED均流控制電路，其特征在于所述的LED 燈接口可串接混聯(lián)的LED發(fā)光二極管燈串。
專利摘要高效多路LED均流控制電路，在DC/DC升壓芯片和三個電流反饋電路間設(shè)有三個LED燈接口，各LED燈接口兩端并聯(lián)有濾波器；C8051F300芯片的功能腳P0.0～P0.5與電流反饋電路連接構(gòu)成環(huán)路，電流反饋電路由MOSFET管、取樣電阻及單片機(jī)內(nèi)置的PWM脈寬調(diào)制器連接組成，功能腳RST/DBCKI和P0.7與編程接口電路連接，P0.6與觸發(fā)按鍵S1連接；穩(wěn)壓器的輸出端分別連接編程接口電路和單片機(jī)的VDD電源功能腳。通過可編程的單片機(jī)內(nèi)的PWM脈寬調(diào)制通道和電流反饋環(huán)路中的MOSFET管調(diào)整LED的工作電流恒定均等，同時并聯(lián)于LED燈接口上濾波電容對LED工作電流進(jìn)行均流濾波，使LED工作在較小的平均電流，提高發(fā)光亮度；用觸發(fā)開關(guān)S1的電信號控制單位片機(jī)可對LED工作電流進(jìn)行調(diào)檔。
文檔編號H05B37/02GK201042092SQ20072002188
公開日2008年3月26日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者蔡維新, 陳文良 申請人:陳文良;蔡維新