一种高功率LED驱动电路系统的制作方法

本发明涉及led电路控制领域，更具体地，涉及一种高功率led驱动电路系统。

背景技术：

1、随着科技的发展，led光源驱动显示的应用越来越多，如手机，平板和云屏等具有显示功能的设备，同时，人们对于这些显示设备的显示要求越来越高，分辨率要求也越来越高，而更高的分辨率需要的额定功率也越高，需要电路提供较大的功率。同时，led灯本身容易损坏，led灯工作在大功率的条件下，如果电路不能稳定控制其工作在正常的工作范围能时，容易加速led灯的损坏，所以需要能够精确的控制其工作在其额定工作范围内。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种高功率led驱动电路系统，用于为高分辨率led灯提供大功率的额定功率，并对其进行精细的调控。

2、本发明采取的技术方案为：

3、提供一种高功率led驱动电路系统，所述电路系统包括rgb灯组模块、逻辑控制模块和升压恒流电路模块；

4、所述rgb灯组模块包括rgb三色led灯；

5、所述升压恒流电路模块包括三个升压恒流电路和三个动态调节电路，所述三个升压恒流电路分别连接rgb灯组模块中的rgb三色led灯，所述三个升压恒流电路均连接逻辑控制模块，所述升压恒流电路用于对电源电压进行升压后输出给对应连接的led灯；

6、所述三个动态调整电路分别连接rgb灯组模块中的rgb三色led灯，每个所述动态调整电路分别与一个所述升压恒流电路连接，用于根据对应连接的led灯的情况对升压恒流电路进行动态的调整；

7、所述逻辑控制模块还外接dmd控制系统，用于解析dmd控制系统传输过来的rgb彩色信号并传输给升压恒流电路模块。

8、本发明通过使用升压恒流电路提高电源电压，调整输出至rgb灯组模块中的rgb三色led灯的电压为15v～30v，并控制输出电流恒流输出，以此来提升所述led灯的输出功率；升压恒流电路模块中配置有动态调整电路，能够根据所述led灯的实时电压情况来动态调整控制输出至led灯的电压和电流情况，保证led灯的输出功率为大功率，实现高清的画质；同时rgb三色led灯中的每一个led灯都单独配有一个升压恒流电路和动态调整电路，使每一个led灯能够单独调整控制，保证了显示工作的稳定性，也使调整更精准。并且通过逻辑控制模块来解析dmd控制系统传输过来的rgb彩色信号，分解后传输至升压恒流电路，通过升压恒流电路来驱动led灯模组中的，同时也能通过逻辑控制电路来监控rgb灯组模块中的led灯的情况，然后发送驱动信号来调节升压恒流电路的输出电压和恒流大小，来调节led灯的输出功率，使led灯的输出功率的调节更精细化，进一步保证了led灯的稳定性。

9、进一步的，所述升压恒流电路包括升压恒流芯片、电感l1、二极管d1、mos管mos1、电阻r2和取样电阻r1；

10、所述电感l1的一端与升压恒流芯片的vin引脚连接，另一端连接mos1的漏极；所述mos1的栅极连接升压恒流芯片的gate引脚，源级连接升压恒流芯片的感应引脚；所述电阻r2一端连接mos1源级，另一端外接公共端gnd；

11、所述二极管d1正极与mos1源级连接，负极连接升压恒流芯片的电流监测正引脚；

12、所述取样电阻r1的一端连接升压恒流芯片的电流监测正引脚，另一端连接升压恒流芯片的电流监测负引脚，另一端还连接rgb灯组模块中对应的led灯的阳极。

13、进一步的，所述升压恒流芯片上设有恒流控制引脚，所述恒流控制引脚外接逻辑控制模块，用于接收逻辑控制模块传输的恒流调节信号，所述升压恒流芯片接收到恒流调节信号后根据信号调节输出的恒流的电流大小。

14、进一步的，所述升压恒流芯片上还设有时序引脚，所述时序引脚外接逻辑控制模块，用于接收逻辑控制模块传输的调节电流时序信号，所述升压恒流芯片接收到调节电流时序信号后根据信号调节升压恒流芯片输出的时序开关频率。

15、进一步的，所述升压恒流电路还包括led控制开关，所述控制开关为mos管mos2，所述mos2的源级连接所述rgb灯组模块中对应的led灯的阴极，栅极与升压恒流芯片的时序输出引脚连接，漏极外接公共端gnd；

16、所述升压恒流芯片接收到调节电流时序信号后根据信号调节升压恒流芯片时序引脚输出的时序开关频率，来控制mos2的导通和关闭。

17、升压恒流电路通过升压恒流芯片来实现升压恒流的效果，通过芯片上的恒流控制引脚来接收逻辑控制模块的传输的恒流调节控制信号，调节升压恒流电路输出的恒流大小，调节led灯的工作功率，进而调节led灯的亮度；还通过时序引脚来接收调节电流输出信号，控制升压恒流芯片的时序开关频率，并通过时序输出引脚输出时序开关信号至开关mos2管，控制mos2的通断，进而控制led灯的开关。升压恒流电路整体较小，能够与单个rgb灯连接来控制单个rgb灯的亮度与开关，每一个rgb灯都对应一个升压恒流电路来提供升压恒流功能，保证其工作所需的较大的功率，同时转换效率较高。

18、进一步的，所述动态调整电路包括第一放大电路，第二放大电路，积分电路和微分电路；

19、所述第一放大电路，积分电路，第二放大电路，微分电路依次串联连接；

20、所述第一放大电路与rgb灯组模块中对应的所述led灯并联，所述微分电路与所述升压恒流芯片的fb引脚连接。

21、进一步的，所述第一放大电路包括运放u2a，电阻r3和电阻r8；

22、所述积分电路包括运放u5a，电阻r9，电容c2和二极管d2；

23、所述第二放大电路包括运放u3a；

24、所述微分电路包括运放u4a，电阻r7，电容c3和电容c4；

25、所述运放u2a的正向输入端连接rgb灯组模块中对应的所述led灯阳极，反向输入端外接rgb灯组模块中对应的led灯阴极，电阻r3连接于运放u2a的反向输入端和rgb灯组模块中对应的所述led灯阴极之间；电阻r8一端连接运放u2a的反向输入端，另一端连接运放u2a的输出端；

26、所述运放u5a的正向输入端连接运放u2a的输出端，反向输入端分别通过电阻r9和电容c2的一端，电阻r9的另一端连接vcc1端，电容c2的另一端连接公共端gnd；二极管d2的正极连接运放u5a的反向输入端，负极连接运放u5a的输出端；

27、所述运放u3a的正向输入端连接运放u5a的反向输入端，反向输入端连接输出端；

28、所述运放u4a的反向输入端通过电阻r4与运放u3a的输出端连接，电阻r6和电阻r7的一端均与运放u4a的正向输入端连接，电阻r6的另一端与vcc2连接，r7的另一端公共端gnd连接；所述电容c4并联于电阻r7；所述电容c3一端连接运放u4a的反向输入端，另一端连接运放u4a的输出端；

29、所述运放u4a的输出端通过电阻r5与所述升压恒流芯片的fb引脚连接。

30、依次采用第一放大电路，积分电路，第二放大电路和微分电路串联形成动态调整电路，第一放大电路采集led灯的实时电压并进行放大，经过积分电路后再进行二次放大，然后再经过微分电路后输出至升压恒流芯片的fb引脚上，使采样的电压反馈更精细，能够实现实时调节led灯上的小电压，使调节更精细。

31、进一步的，所述逻辑控制模块包括监控子模块，可编译逻辑子模块，a/d转换子模块，d/a恒流控制子模块和开关转换子模块；

32、所述监控子模块与a/d转换子模块连接，还连接所述led灯，用于监控led灯的实时电压情况，并通过a/d转换子模块反馈给可编译逻辑子模块；

33、所述可编译逻辑子模块分别与a/d转换子模块、d/a恒流控制子模块和开关转换子模块连接，还外接dmd控制系统，用于解析dmd控制系统发送来的rgb彩色信号和监控子模块发送来的监控信号，生成rgb驱动信号并发送；

34、所述开关转换子模块、所述d/a恒流控制子模块分别连接三个升压恒流电路；所述开关转换子模块用于根据可编译子模块发送的rgb驱动信号转换为所述调节电流时序信号，所述d/a恒流控制子模块用于将rgb驱动信号转换为恒流调节信号，所述a/d转换子模块用于将监控子模块采集到的监控信号转换为供可编译子模块处理的数字信号。

35、在逻辑控制电路中还设置监控子模块来对led灯的情况进行监控，并反馈给可编译子模块，由可编译子模块来生成rgb驱动信号，进一步的提高了本发明中的led灯的工作功率的调节精度，并且通过d/a恒流控制子模块和开关转换子模块将rgb驱动信号分成了用于控制恒流电流大小的恒流调节信号，和用于控制时序开关频率的调节电流时序信号，将恒流调节和开关调节分开控制，使电路对于led灯的调节更加精细，进而使得显示效果的调节更多样。

36、进一步的，所述可编译逻辑子模块包括fpga芯片电路。可编辑逻辑子模块中采用fpga芯片电路，fpga芯片电路具有灵活可编程的优点，能够针对具体的显示情况进行编程，同时对于升压恒流电路的具体调节进行编程。

37、进一步的，所述监控子模块包括电压监控电路，亮度监控电路和led温度监控电路；

38、所述电压监控电路分别与所述led灯和所述a/d转换子模块连接；

39、所述亮度监控电路与a/d转换子模块连接，其上设置有亮度传感器；

40、所述led温度监控电路与a/d转换子模块连接，其上设置有温度传感器。

41、从多个角度方向来对led灯的情况进行监控，保证led灯的正常工作，保持显示的稳定性。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

43、1.本发明通过提升led灯的工作电压，并为led灯提供恒定电流的方式来为led灯提供大功率的工作电压，满足高分辨率下的led灯的工作需求；

44、2.本发明通过升压恒流芯片来实现提升工作电压和恒定电流的功能，使电路体积较小，并且为每一个颜色的rgb led灯都配置一个升压恒流电路和动态调整电路来单独进行控制，使对于led灯的调整更精细。

45、3.本发明通过采用fpga芯片电路，设置各种监控电路等方式，对led灯进行全面的监控，并针对性的进行编程控制，使对于led灯的调整控制进一步精细，使系统更稳定。