专利名称：高效多路led均流控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED灯具照明电路，特别是一种驱动LED阵列的高效多路 LED均流控制电路。
背景技术：
现有LED阵列普遍采用串联或并联的方式与蓄电池连接，因LED的不一至 性，简单连接会造成LED阵列供电电流不均衡，无法充分发挥LED阵列组成的 LED灯的照明效果，且会影响整灯的使用寿命；实际应用中，须降低整个灯具 LED供电电压，避免造成部分LED过载，致使灯具无法达到性能与光效的最佳点； 且一般P丽(脉宽调制)控制的LED电路，其工作在峰值状态，而在相同功率下， LED工作在平均电流时的发光效率高于峰值电流时的发光效率，因此一般的P麵 控制LED发光效率较低。实用新型内容为解决LED灯中LED阵列工作参数的不一致性及难于提高其发光效率之问 题，本实用新型旨在提出一种让LED阵列工作在平均电流状态下以提高其发光 效率的高效多路LED均流控制电路。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是高效多路LED均流控制电 路，含DC/DC升压芯片，其特征在于在DC/DC升压芯片和三个电流反馈电路间 设有三个LED灯接口 ，各LED灯接口两端并联有滤波器；单片机的功能脚P0. 0 P0. 5与电流反馈电路连接构成环路，功能脚RST/DBCKI和P0. 7与编程接口电路 连接，P0.6与触发按键S1连接；稳压器的输出端分别连接编程接口电路和单片 机的VDD电源功能脚。单片机是C8051F300芯片，编程接口电路由JP1接口和电阻R1 R3、电容 C7连接组成，JP1接口用于根据需要对C8051F300进行程序语言输入固化；稳 压器由ASlli7低压差稳压IC与电容C2、 C3连接组成，电压经AS1117稳压滤 波后为JPl (HEADER 5X2)接口电路提供工作电源，同时为C8051F300芯片提供 工作电源；滤波器为滤波电容C4、 C5和C6，其作用在于将流过LED灯接口的电 流进行滤波。LED灯接口可串接混联的LED发光二极管灯串；电流反馈电路由 MOSFET管、取样电阻及单片机内置的P醫脉宽调制器连接组成，MOSFET管的D 极和S极间连接有保护二极管，MOSFET管的D极用于驱动串接于LED灯接口上 的混联的LED发光二极管灯串，本实用新型单片机控制三路PWM通道，三个通道 分别和电阻R4、 R7、 RIO和MOSFET管Q1、电阻R5、 R8、 Rll和MOSFET管Q2、 电阻R6、 R9、 R12和MOSFET管Q3进行电流反馈控制，使得每串混联的LED发光 二极管灯串的LED工作电流恒定均等。本实用新型的有益效果为通过可编程的单片机内的PWM脉宽调制通道和 电流反馈环路中的MOSFET管调整串接于LED灯接口上的混联的LED发光二极管 灯串的工作电流恒定均等，同时并联于LED灯接口上滤波电容对LED工作电流 迸行滤波，即通过均流滤波，使LED工作在较小的平均电流，提高发光亮度， 并延长LED灯的使用寿命；同时可根据需要用触发开关S1的电信号控制单位片 机对LED工作电流进行调档。本新型使用专用DC/DC模块将电压升到60 120V， 再由P丽电路控制电流，电路效率高、容易设计、成本较低，利于LED灯具的 市场推广。
图l为本实用新型电路方框图； 图2为本实用新型电路原理图； 图3为本实用新型单片机软件运行流程图；图中l.单片机；2.升压芯片；3.电流反馈电路；4. LED灯接口； 5.滤波 器；6.编程接口电路；7.Sl触发按键；8.稳压器；9.混联的LED发光二极管灯串。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1和图2所示的高效多路LED均流控制电路，在DC/DC升压芯片2和三 个电流反馈电路3间设有三个LED灯接口 4，各LED灯接口 4两端并联有滤波电 容；单片机1是C8051F300芯片的功能脚P0. 0 P0. 5与电流反馈电路3连接构 成环路，三个电流反馈电路3由电阻R4、 R7、 RIO和MOSFET管Q1、电阻R5、 R8、 Rll和MOSFET管Q2、电阻R6、 R9、 R12和MOSFET管Q3及单片机1内置的 三个P丽脉宽调制器组成，各MOSFET管的D极和S极间连接有保护二极管； MOSFET管的D极用于驱动串接于LED灯接口 4上的混联的LED发光二极管灯串 9;功能脚RST/DBCKI和PO. 7与编程接口电路6连接，PO. 6与SI触发按键7连 接；由AS1117低压差稳压IC与电容C2、 C3连接组成的稳压器8电路输出端分 别连接编程接口电路6和单片机1的VDD电源功能脚，为他们提供工作电压， 编程接口电路6由JP1 (型号HEADER 5X2)接口和电阻R1 R3、电容C7连接组 成；滤波器5为滤波电容C4、 C5和C6。使用时将本实用新型电路的LED灯接口 4串联上混联的LED发光二极管灯串9。本实用新型混联的LED发光二极管灯串 9可根据DC/DC升压芯片2的输出电压调整灯串的LED数量，LED的串联个数 根据DC/DC升压芯片2的输出电压可调整为20-40只，每路P丽可并联三到五 路LED串，即每路PWM可控制一个LED阵列；如图1至图3所示，将本实用新型 DC/DC升压芯片2的输入端及稳压器8的输入端Vcc分别连接上低压直流电源 12V 24V，电压经AS1117稳压滤波后为JP1 (HEADER 5X2)接口电路提供工作 电源，同时也为C8051F300芯片提供工作电源，经DC/DC升压芯片2升压至60V 120V,再经过CI滤波加载在LED灯接口 4上点亮各PWM控制通道的混联的LED 发光二极管灯串9，同时C8051F300芯片工作并产生PWM控制信号，电流流过 M0SFET管Q1 Q3，分别经过电阻R7、 RIO、电阻R8、 R11和电阻R9、 R12产生三 路取样电流，三路取样电流分别经过R7、 R8、 R9流入C8051F300芯片的P0.3 P0.4脚，若电流不均等，则经过P丽脉宽调制信号控制M0SFET管Q1 Q3调整 混联的LED发光二极管灯串9的工作电流，并经过C4 C6滤波，使LED工作在 较小的恒定均等的平均电流，提高发光亮度；C8051F300芯片内部有温度传感器， 保证LED在正常温度下工作；通过长按3秒Sl进入设置状态，LED闪亮，按一 次S1触发按键7， PWM通道电流增加一档，增加到最大设计电流时，再控一次， 自动回到最小电流，循环控制；若10秒内无按键操作，自动退出设置状态，LED 恢复正常工作状态。本实用新型同目前已有串联控制多只LED的电路、或也有并联控制多只LED 的控制电路相比，本新型电路同时具有串联及并联控制； 一般PWM控制的LED 电路工作在峰值状态，本新型在相同功率下，LED工作在平均电流时的发光效率 高于峰值电流时的发光效率； 一般P觀控制LED发光效率较低，本电路LED工后再滤波，使LED工作在较小的平均电流，提高发光亮度; 一般利用PWM电路升压或降压驱动LED,本电路使用专用DC/DC模块将电压升到 60 120V，再由PWM脉宽调制控制电流，电路效率高、容易设计、且成本较低。 本实用新型的可编程控制均流滤波驱动LED灯，大大提高其发光效率和使用寿 命，有利于LED灯驱动电路的市场推广应用。
权利要求1.高效多路LED均流控制电路，含DC/DC升压芯片，其特征在于在DC/DC升压芯片和三个电流反馈电路间设有三个LED灯接口，各LED灯接口两端并联有滤波器；单片机的功能脚P0.0～P0.5与电流反馈电路连接构成环路，功能脚RST/DBCKI和P0.7与编程接口电路连接，P0.6与触发按键S1连接；稳压器的输出端分别连接编程接口电路和单片机的VDD电源功能脚。
2. 根据权利要求1所述的高效多路LED均流控制电路，其特征在于所述的单 片机是C8051F300芯片；稳压器由AS1117低压差稳压IC与电容C2、 C3连接 组成；编程接口电路由JP1接口和电阻R1 R3、电容C7连接组成；滤波器 为滤波电容C4、 C5和C6。
3. 根据权利要求1所述的高效多路LED均流控制电路，其特征在于所述的电 流反馈电路由MOSFET管、取样电阻及单片机内置的PWM脉宽调制器连接组成， MOSFET管的D极和S极间连接有保护二极管。
4. 根据权利要求1所述的高效多路LED均流控制电路，其特征在于所述的LED 灯接口可串接混联的LED发光二极管灯串。
专利摘要高效多路LED均流控制电路，在DC/DC升压芯片和三个电流反馈电路间设有三个LED灯接口，各LED灯接口两端并联有滤波器；C8051F300芯片的功能脚P0.0～P0.5与电流反馈电路连接构成环路，电流反馈电路由MOSFET管、取样电阻及单片机内置的PWM脉宽调制器连接组成，功能脚RST/DBCKI和P0.7与编程接口电路连接，P0.6与触发按键S1连接；稳压器的输出端分别连接编程接口电路和单片机的VDD电源功能脚。通过可编程的单片机内的PWM脉宽调制通道和电流反馈环路中的MOSFET管调整LED的工作电流恒定均等，同时并联于LED灯接口上滤波电容对LED工作电流进行均流滤波，使LED工作在较小的平均电流，提高发光亮度；用触发开关S1的电信号控制单位片机可对LED工作电流进行调档。
文档编号H05B37/02GK201042092SQ20072002188
公开日2008年3月26日 申请日期2007年5月17日 优先权日2007年5月17日
发明者蔡维新, 陈文良 申请人:陈文良;蔡维新