一种利用普通升压恒流源IC进行高精度PWM调光的方法与流程

一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法
技术领域
1.本发明涉及pwm调光领域，特别涉及一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法。


背景技术：

2.pwm调光的方法是一种进行led灯亮度调节的方法，通过使用专用的普通升压恒流源ic进行背光亮度控制，这种的ic均为进口元件，绝大多数采购自美国st公司，如lp8863，随着科技的不断发展，人们对于pwm调光的方法的制造工艺要求也越来越高。
3.现有的pwm调光的方法在使用时存在一定的弊端，首先，在中外贸易条件日益严峻的情况下。受限于国外供应，且成本较高，急需国产化替代方案，不利于人们的使用，还有，通过升压恒流ic，将输入直流低电压升高，再供给led背光/micro led,这种方案的调光范围只在0～90％，且低段位调光分辨很差，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，采用常规的升压恒流ic，低成本背光驱动，通过微控制器进行多路通道选择，在成本可控的条件下，实现高精度的背光亮度调控，将led亮度控制在目的亮度，可以有效解决背景技术中的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，包括以下操作步骤：
8.s1：准备进行pwm调光所需要使用到的器材，包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块；
9.s2：微控制器接收到上位机传来的亮度要求讯号，可通过iic口、串口、usb等通讯协议，根据实际需求，给出命令，控制多路选择开关选择不同的取样模块，将取得的信号反馈回升压恒流ic；
10.s3：同时，并产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化；
11.s4：微控制器也可根据实际情况，自由调整pwm输出频率及占空比；
12.s5：需要的精度提升，只需增加取样模块的数量即可，简单易行，达到pwm调光的目的。
13.作为本技术一种优选的技术方案，所述s3步骤中采用常规的升压恒流ic，低成本背光驱动，通过微控制器进行多路通道选择，在成本可控的条件下，实现高精度的背光亮度调控。
14.作为本技术一种优选的技术方案，包括调光芯片电路板，所述调光芯片电路板包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块。
15.作为本技术一种优选的技术方案，所述电源连接微控制器单元与升压恒流模块，所述微控制器单元连接串口以及多路选择开关，所述多路选择开关与升压恒流模块均连接led组件，所述升压恒流模块连接多路选择开关，所述多路选择开关连接多组取样模块，所述串口连接上位机。
16.作为本技术一种优选的技术方案，所述微控制器单元通过串口接收上位机数据，所述电源给微控制器单元与升压恒流模块进行供电。
17.作为本技术一种优选的技术方案，所述微控制器单元控制多路选择开关对led组件以及取样模块进行控制，并通过升压恒流模块进行输出频率的控制。
18.作为本技术一种优选的技术方案，所述微控制器单元接收上位机数据可通过iic口、串口、usb等通讯协议，并根据实际需求给出输出频率的命令。
19.作为本技术一种优选的技术方案，所述微控制器单元产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明提供了一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，具备以下有益效果：该一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，采用常规的升压恒流ic，低成本背光驱动，通过微控制器进行多路通道选择，在成本可控的条件下，实现高精度的背光亮度调控，将led亮度控制在目的亮度，准备进行pwm调光所需要使用到的器材，包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块，微控制器接收到上位机传来的亮度要求讯号，可通过iic口、串口、usb等通讯协议，根据实际需求，给出命令，控制多路选择开关选择不同的取样模块，将取得的信号反馈回升压恒流ic，同时，并产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化，微控制器也可根据实际情况，自由调整pwm输出频率及占空比，需要的精度提升，只需增加取样模块的数量即可，简单易行，达到pwm调光的目的，整个pwm调光的方法结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
22.图1为本发明一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法的整体结构示意图。
23.图2为本发明一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法中实施例二其一的结构示意图。
24.图3为本发明一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法中实施例二其二的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的
实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例一：
29.如图1所示，一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，包括以下操作步骤：
30.s1：准备进行pwm调光所需要使用到的器材，包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块；
31.s2：微控制器接收到上位机传来的亮度要求讯号，可通过iic口、串口、usb等通讯协议，根据实际需求，给出命令，控制多路选择开关选择不同的取样模块，将取得的信号反馈回升压恒流ic；
32.s3：同时，并产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化；
33.s4：微控制器也可根据实际情况，自由调整pwm输出频率及占空比；
34.s5：需要的精度提升，只需增加取样模块的数量即可，简单易行，达到pwm调光的目的。
35.进一步的，s3步骤中采用常规的升压恒流ic，低成本背光驱动，通过微控制器进行多路通道选择，在成本可控的条件下，实现高精度的背光亮度调控。
36.进一步的，包括调光芯片电路板，调光芯片电路板包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块。
37.进一步的，电源连接微控制器单元与升压恒流模块，微控制器单元连接串口以及多路选择开关，多路选择开关与升压恒流模块均连接led组件，升压恒流模块连接多路选择开关，多路选择开关连接多组取样模块，串口连接上位机。
38.进一步的，微控制器单元通过串口接收上位机数据，电源给微控制器单元与升压恒流模块进行供电。
39.进一步的，微控制器单元控制多路选择开关对led组件以及取样模块进行控制，并通过升压恒流模块进行输出频率的控制。
40.进一步的，微控制器单元接收上位机数据可通过iic口、串口、usb等通讯协议，并
根据实际需求给出输出频率的命令。
41.进一步的，微控制器单元产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化。
42.实施例二：
43.在实施例一的基础上，如图1-3所示，一种利用普通升压恒流源ic进行高精度pwm调光的方法，包括以下操作步骤：
44.s1：准备进行pwm调光所需要使用到的器材，包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块；
45.s2：微控制器接收到上位机传来的亮度要求讯号，可通过iic口、串口、usb等通讯协议，根据实际需求，给出命令，控制多路选择开关选择不同的取样模块，将取得的信号反馈回升压恒流ic；
46.s3：同时，并产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化；
47.s4：微控制器也可根据实际情况，自由调整pwm输出频率及占空比；
48.s5：需要的精度提升，只需增加取样模块的数量即可，简单易行，达到pwm调光的目的。
49.进一步的，实现通过iic通讯接口，实现液晶屏背光256等级的亮度调整iic接口发送亮度等级给微控制器单元，当处于高亮度时，比如200等级的亮度(几百cd/
㎡
)，微控制器收到200等级这个数据后，通过多路开关，选择高亮通道(取样模块2)，增大led组件的最大驱动电流，同时，多路开关将高亮通道取样获取的信号反馈回升压恒流ic。微控制器再产生对应的pwm波形，送给升压恒流ic，控制输出功率，从而将led亮度控制在目的亮度，当处于低亮度调节时，比如5等级(0.2cd/
㎡
或者更低)，微控制器收到200等级这个数据后，通过多路开关，选择高亮通道(取样模块1)，减小led组件的最大驱动电流，同时，多路开关将低亮通道取样获取的信号反馈回升压恒流ic。微控制器再产生对应的pwm波形，送给升压恒流ic，控制输出功率，从而将led亮度控制在目的亮度。
50.进一步的，如图3所示，本范例为两个取样模块[a组(r60//r61)b组(r58//r59)组成]，由两个mos管及周边电路(q9、r54、dz8、q10、r55、dz9)组成多路开关，开关控制由两个三极管(q11和q12)完成，点led-串接在led灯珠回路中，current_a_en引脚和current_b_en引脚连接器微控制器的io端口；
[0051]
mos的驱动电路说明：输入电压leda_vdd经过电阻r54和稳压管dz8将电压稳定在mos的开通电压vgs上，确保mos q9能正常开通；输入电压leda_vdd经过电阻r55和稳压管dz9将电压稳定在mos的开通电压vgs上，确保mos q10能正常开通；
[0052]
当需要进行低亮度调光时，微控制器的一个io口控制current_b_en引脚为高电平，这样，在q12的发射极形成偏置电压，驱动q12导通，q12导通后，将mos q10的栅极电压拉低，从而关闭q10(即，关闭b组调光)，而此时，q9导通，即选择低亮通道a组。
[0053]
当需要进行高亮度调光时，微控制器的一个io口控制current_a_en引脚为高电平，这样，在q11的发射极形成偏置电压，驱动q11导通，q11导通后，将mos q9的栅极电压拉低，从而关闭q9(即，关闭b组调光)，而此时，q10导通，即选择低亮通道a组。
[0054]
图3中，r57和发光管d-aset2组合以及r56和发光管d-bset2组合可及时指示当前
工作的通道。
[0055]
工作原理：准备进行pwm调光所需要使用到的器材，包括上位机、电源、升压恒流模块、led组件、串口、微控制器单元、多路选择开关与多组取样模块，微控制器接收到上位机传来的亮度要求讯号，可通过iic口、串口、usb等通讯协议，根据实际需求，给出命令，控制多路选择开关选择不同的取样模块，将取得的信号反馈回升压恒流ic，同时，并产生pwm波形，提供给升压恒流ic，控制输出功率，以实现led亮度的明暗变化，微控制器也可根据实际情况，自由调整pwm输出频率及占空比，需要的精度提升，只需增加取样模块的数量即可，简单易行，达到pwm调光的目的。
[0056]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0057]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。