一种LED闪光灯电源的制作方法

本发明涉及一种电源，具体涉及一种LED闪光灯电源，属于电源技术领域。

背景技术：

互联网是面向社交网络及图片与视频共享最受欢迎的媒介；以多媒体为核心的手机，正在夺取以通话为主手机的市场份额，这将导致手机向更大尺寸，以及具有更高分辨率的彩色显示屏方向发展；这类显示屏的背光功能，要求便携式电池电源提供更大的电力；除显示屏的变化外，移动手机还正在变成一部高品质的数码相机，而且要求具备特殊照明功能，能够在昏暗照明环境下进行摄像和照相；在以电池供电的应用中，广泛采用LED技术为小型LCD提供照明。LED发出的白光穿过偏光片传输到LCD上，白光被阻挡或衰减，并转送到RGB滤色片产生彩色光。当在光线昏暗的条件下用手机拍照时，同样的LED技术可用于为手机提供照明。而LED闪光灯工作需要稳定可靠的电源，因此研究带有欠压报警功能的LED闪光灯电源必将成为一个热点问题；例如中国专利申请号CN201520929617.1，公开了一种带有欠压报警功能的LED闪光灯电源，由直流稳压电源和LED闪光灯电路和欠压报警电路组成；该LED闪光灯电源装置中的直流-直流升压变换器能将电池的电能转换为恒压输出，驱动高亮度白光LED；升压部分通过DC/DC实现，能量转换效率高，输出效率高于80％；采用常开常闭复合式按钮开关控制白光LED，电路控制更方便，选择更灵活；采用双向可控硅、常开继电器和音乐芯片，通过可变电位器检测LED闪光灯输入电源的电压，当输入电源电压低于等于10.5V时，音乐芯片工作发出报警信号，双向可控硅工作稳定，音乐芯片乐音选择余地大，整个电路能及时监控LED闪光灯输入电源电压，进而保证LED闪光灯可靠工作；当其无法调节电流输出，调节误差比较大，整体稳定性比较差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出了一种LED闪光灯电源，通过电流控制型脉宽调制芯片配合单片机最小系统进行联合调节，调节精度高，误差小。

本发明的LED闪光灯电源，包括控制电路模块，及与控制电路模块通信的键盘模块、显示模块、设定电路模块和报警装置；所述设定电路模块输入端与启动电路模块电连接；所述设定电路模块输出端连接到LED模块。

进一步地，所述控制电路模块由单片机最小系统构成。

进一步地，所述启动电路模块包括3～3.6v的电源接口，所述电源接口输出端连接有第一升压电感和第一升压线圈组；所述第一升压线圈组第一输出端通过N端串接的第四二极管和第五二极管连接到第一升压电感输出端；所述第一升压线圈组第二输出端通过一并接的电阻和电容连接到三极管基极；所述三极管发射极接地；所述三极管集电极连接到第一升压线圈组第一输出端；所述第四二极管和第五二极管N端连接到UC3842芯片电源端；所述UC3842芯片及其外围电路构成电流控制型脉宽调制电路；所述UC3842芯片6脚连接到MOS管栅极；所述MOS管源极接地；所述MOS管漏极和第一升压电感输出端连接到4个二极管的管组P端；所述管组N端连接到第五二极管P端；所述管组N端与地并接有第九电容、第十电容和取样电阻组。

进一步地，所述设定电路模块包括由型号为TL431稳压管构成的基准电压模块输出端并接有多组同型号的调节电阻；每一所述调节电阻连接到开关管；所述开关管连接到控制电路模块I/O口；所述基准电压模块输出端还电连接到LM358运放同相端，所述LM358运放反相端连接1Ω的跟随电阻。

本发明与现有技术相比较，本发明的LED闪光灯电源，以DC-DC稳电源转换器为核心，能将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度白光LED，具有连续输出和脉动输出两种模式，并具有输出电压限压保护和报警功能的装置；通过UC3842将输入的3.0-3.6V电压升压至恒定值，通过TL431得到一个2.5V的基准电压，然后通过按键和单片机最小系统来控制输出的电流，再通过数码管将输出电流的值显示出来；本电路还具备等效直流负载电阻过大时，电路中LED控制报警，并使输出电压值不高于10.5V，本电路可以短路输出，输出的电流误差小于2％。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图。

图2是本发明的启动电路模块电路原理图。

图3是本发明的设定电路模块电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的LED闪光灯电源，包括控制电路模块，及与控制电路模块通信的键盘模块、显示模块、设定电路模块和报警装置；所述设定电路模块输入端与启动电路模块电连接；所述设定电路模块输出端连接到LED模块。

其中，所述控制电路模块由单片机最小系统构成。

如图2所示，所述启动电路模块包括3～3.6v的电源接口J1，所述电源接口J1输出端连接有第一升压电感L1和第一升压线圈组T1；所述第一升压线圈T1组第一输出端通过N端串接的第四二极管D4和第五二极管D5连接到第一升压电感L1输出端；所述第一升压线圈组T1第二输出端通过一并接的电阻R10和电容C11连接到三极管Q1基极；所述三极管Q1发射极接地；所述三极管Q1集电极连接到第一升压线圈组T1第一输出端；所述第四二极管D4和第五二极管D5N端连接到UC3842芯片IC1电源端；所述UC3842芯片IC1及其外围电路构成电流控制型脉宽调制电路；所述UC3842芯片IC16脚连接到MOS管Q3栅极；所述MOS管Q3源极接地；所述MOS管Q3漏极和第一升压电感L1输出端连接到4个二极管D1、D2、D3、D6的管组P端；所述管组N端连接到第五二极管P端；所述管组N端与地并接有第九电容C9、第十电容C10和取样电阻组R8、R3、R2。

工作时，输入电压为3-3.6V，供给升压变换；UC3842芯片IC1的工作电压为7.5V，第一升压线圈组T1是另一路升压电路，主要是给UC3842芯片IC1供电的，工作原理也是利用电感电容的充放电来升压的；待电压升至7.5V时将前级升压电路断开用第一路升压电路输出的电压给UC3842芯片IC1供电；MOS管Q3以UC3842芯片IC1设定的频率周期开闭，使第一升压电感L1储存能量并释放能量；开关管导通时，电感以V1/L1的速度充电，把能量储存在L1中；当开关截止时，L1产生反向感应电压，通过二极管把储存的电能以(Vo-Vi)/L的速度释放到输出电容器C9中；输出电压由传递的能量多少来控制，而传递能量的多少通过电感电流的峰值来控制：

UC3842的频率计算公式：

F＝1.8/(R1×C5)＝1.8/(2000×0.015uf)≈50KHZ

假设电感通电时的电压为3V，断电时电压为输出电压加二极管的导通压降减去电源电压：UL＝10.5+0.7-3＝8.2V；

占空比PWM：ton*3V＝8.2*toff；PWM＝ton/(ton+toff)＝8.2/11.2；

导通时间：ton＝8.2*(1/50KHZ)/11.2＝14.64us；

电感的平均电流IL：3V*IL＝10.5V*0.2A；IL＝0.7A

电感计算公式L1：IL*L1＝V*ton；0.7A*L1＝3V*14.64us；L1＝63uH

电感绕制采用外径26mm的铁粉芯环，

计算公式为：L1＝93nH/N²；63uH＝(93nH/N²)*N²；N＝26匝。

如图3所示，所述设定电路模块包括由型号为TL431稳压管D4构成的基准电压模块输出端并接有多组同型号的调节电阻R；每一所述调节电阻R连接到开关管Q；所述开关管Q连接到控制电路模块I/O口；所述基准电压模块输出端还电连接到LM358运放IC2同相端，所述LM358运放IC2反相端连接1Ω的跟随电阻R25；设定电路模块采用线性电流源电路，主要特点是输出端短路时还有电流输出；LM358是一个集成双运算放大器，所以其具有虚短的功能，又因为R25为1Ω，所以根据欧姆定律可知I＝U/1Ω，那么只要根据LM358的同向输入端的电压就可以调节输出电流；输入电压经过TL431得到基准电压2.5V，那么只要调节TL431后面并联的电阻的阻值就可以得到LM358同向输入端需要的电压，从而就调节想要的输出电流；控制电流输出值采用单片机最小系统加按键来控制；电路刚启动时的输出电流是600mA，若想得到100mA的电流只需将第一路调节电阻和第二路调节电阻并联即可；同理，可得到150mA，200mA，300mA，450mA，的电流；它的原理是利用电阻分流来得到要求的电流值，再通过三极管可做为开关的原理用单片机来控制。

本发明的LED闪光灯电源，以DC-DC稳电源转换器为核心，能将电池的电能转换为恒流输出，驱动高亮度白光LED，具有连续输出和脉动输出两种模式，并具有输出电压限压保护和报警功能的装置；通过UC3842将输入的3.0-3.6V电压升压至恒定值，通过TL431得到一个2.5V的基准电压，然后通过按键和单片机最小系统来控制输出的电流，再通过数码管将输出电流的值显示出来；本电路还具备等效直流负载电阻过大时，电路中LED控制报警，并使输出电压值不高于10.5V，本电路可以短路输出，输出的电流误差小于2％。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。