基于单片机实现驱动电流大小调整的led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种恒流驱动电路，具体是可以通过单片机控制供流关断的恒流 源电路。
【背景技术】
[0002] LED驱动电路需要达到的一个基本的特性要求是保持恒流驱动特性，也即是在电 源波动时，输出电流应尽量保持恒定。
[0003] 为了对LED进行恒流驱动，现有技术中往往采用专用的LED驱动芯片或者集成恒 流源芯片（例如NUD4001芯片）实现恒定电流输出，但是采用LED驱动芯片或者集成恒流源 芯片均是基于纯硬件思路，存在硬件电路复杂，控制不够灵活的特点，特别是不能灵活控制 LED发光亮度，因此现有技术中需要一种硬件结构简单，并且能依靠诸如单片机这样的智能 芯片实现驱动电流灵活控制，进而实现LED发光亮度灵活控制的LED恒流驱动电路。 【实用新型内容】
[0004] 针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种硬件电路结 构简单，并且能灵活控制驱动电流大小的LED恒流驱动电路。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。
[0006] 基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征在于：包括单片机、晶 体管Q、电子电位器和电压调节器；
[0007] 所述晶体管Q的基极与所述电压调节器的K端相连接，晶体管Q的基极还通过第 一偏置电阻R1与电源正极VDD相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接，所 述被驱动LED的阳极与电源正极VDD相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端 相连接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接；
[0008] 所述电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的低电 位端接地，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连；
[0009] 所述电压调节器的R端与晶体管Q的发射极相连接；电压调节器的A端接地。
[0010] 进一步的，所述所述电压调节器采用TL431芯片。
[0011] 相比现有技术，本实用新型具有如下优点：
[0012] 本实用新型中，采用TL431芯片作为电压调节器，TL431芯片的R端电压恒定为 2. 5V，进而使得流经晶体管Q的电流为恒定值，实现了恒流驱动，相比现有技术中采用专用 的LED驱动芯片或者集成恒流源芯片实现恒流驱动的方式，本实用新型具有硬件电路结构 简单的优点；并且本实用新型采用受单片机控制的电子电位器与第二偏置电阻R2串联所 得总电阻决定驱动电流大小的方式实现了对驱动电流大小控制，从而使得LED发光亮度得 到有效而灵活的控制。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的电路结构图；
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0015] 如图1所示，本实用新型从电路结构上主要可以分为两部分：恒流源部分和驱动 电流通断控制部分。
[0016] ( -）恒流源部分
[0017] 如图1所示，恒流源部分以TL431芯片为控制核心，以晶体管Q和两个偏置电阻 为外围元件。TL431是可控精密稳压源，内部含有一个2. 5V的基准电压，它的输出电压用 两个电阻就可以任意的设置到从2. 5V到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为 0. 2 Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管。封装形式与塑封三极管相同，具有三个管脚：参 考极（通常也称为R端）、阳极（通常也称为A端）和阴极（通常也称为K端）。
[0018] 其原理在于，TL431芯片的R端电压恒定在2. 5V，因此接在TL431芯片R端和地间 的电阻中流过的电流是恒定的，也即是流经晶体管Q的电流便由第二偏置电阻R2与电子电 位器决定。第二偏置电阻R2与电子电位器串联后的阻值恒定则流经晶体管Q的电流恒定， 实现了恒流源输出。
[0019] (二）驱动电流控制部分
[0020] 驱动电流的通断控制主要是为了实现对LED灯亮度的调节。如图1所示，驱动电 流控制部分主要以单片机和电子电位器为控制核心。
[0021] 本实用新型中的单片机采用MSP430G2553芯片。
[0022] 电子电位器为X9C102芯片，X9C102是100阶数字电位器，最大阻值1ΚΩ，最小电 阻40 Ω，滑动增量10. 1 Ω，该电子电位器具有如下引脚："增加输入引脚^ "升降输入 弓丨脚而"，"高电位端VH"，"低电位端VL"，"地端VSS"，"滑动端VW"和"片选输入端茂"，其 中"增加输入引脚而"，"升降输入引脚而"和"片选输入端茂"为电子电位器的受控端。
[0023] 在本实用新型中电子电位器的连接采用"变阻式"："高电位端VH"和"滑动端VW" 短接在一起，这样"低电位端VL"与"滑动端VW"两个点之间就形成一个电阻值可以改变的 电阻了，并且阻值的大小可以通过单片机进行控制调整，也即是电子电位器的受控端均与 单片机的输出端与相连；
[0024] 具体工作原理可阐述为：单片机能控制电子电位器修改其阻值，具体的，增加输入 引脚^由下降沿触发，该引脚上出现的下降沿将使得滑动端VW朝内部计数器增加或减 小的方向移动，升降输入引脚而上的逻辑电平控制着电子电位器滑动端VW移动的方向； 增加输入引脚^和升降输入引脚?70的信号均由单片机提供，单片机实现对电子电位器 阻值的控制修改。
[0025] 而驱动电流的大小是由电子电位器与第二偏置电阻R2串联所得总电阻决定的， 具体的TL431芯片的R端电压恒定在2. 5V，因此驱动电流的大小即是2. 5V与"电子电位器 与第二偏置电阻R2串联所得总电阻"的比值，例如第二偏置电阻R2设置为2ΚΩ，电子电位 器设置在最小值40 Ω，则驱动电流约为1. 25mA，电子电位器设置在最大值1ΚΩ，则驱动电 流约为0. 83mA，驱动电流实现了灵活调整，实现了对LED亮度的灵活调节。当然根据实际使 用的LED和电路系统整体设计需求（例如本实用新型可以用于各种光检测用光产生部分）， 可以选择不同最大阻值、最小阻值的电子电位器。
[0026] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征在于：包括单片机、晶体 管Q、电子电位器和电压调节器； 所述晶体管Q的基极与所述电压调节器的K端相连接，晶体管Q的基极还通过第一偏 置电阻R1与电源正极VDD相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接，所述被 驱动LED的阳极与电源正极VDD相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端相连 接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接； 所述电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的低电位端 接地，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连； 所述电压调节器的R端与晶体管Q的发射极相连接；电压调节器的A端接地。2. 根据权利要求1所述的基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，其特征 在于，所述所述电压调节器采用TL431芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了基于单片机实现驱动电流大小调整的LED驱动电路，包括单片机、晶体管Q、电子电位器和电压调节器；晶体管Q的基极与电压调节器的K端相连接；晶体管Q的集电极与被驱动LED的阴极相连接；晶体管Q的发射极与第二偏置电阻R2的一端相连接，第二偏置电阻R2的另一端与所述电子电位器的滑动端相连接；电子电位器的滑动端还与电子电位器的高电位端相连接，电子电位器的受控端与单片机的输出端相连。本实用新型具有硬件电路结构简单，并且能灵活调整驱动电流大小的优点。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN205071409
【申请号】CN201520868631
【发明人】罗元成, 周桐
【申请人】重庆工程职业技术学院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月27日