CN101827480B - 一种led驱动控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于照明电路领域，提供了一种LED驱动控制电路，包括：单片机，连接在电源两端；三极管，其基极与所述单片机连接，发射极连接电源的负极，由所述单片机控制开启或关断；MOS管，其栅极通过分压电阻R1与所述三极管的集电极连接，源极连接至电源的正极；恒流集成芯片，其电源端与所述MOS管的漏极连接，其反馈端连接至LED进行电流采样；以及储能电感，连接在所述恒流集成芯片的输出端与LED之间。本发明提供的LED驱动控制电路，采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现，能确保LED稳定可靠工作，而且整个电路结构也非常简单。

Description

一种LED驱动控制电路
技术领域
本发明属于照明电路领域，尤其涉及一种LED驱动控制电路。
背景技术
随着科学技术的不断发展，新产品新技术不断革新，LED作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域，LED作为信号指示光源被广泛使用，随之也出现了各种各样的LED驱动电路。目前在低电压的场所都是采用DC-DC斩波技术来驱动LED，它有着功耗小、效率高、稳定可靠、单位功率体积小、重量轻等优点，但是其成本高、电路复杂、易损坏、有较强的高频干扰等缺点，给使用者带来了不便。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED驱动控制电路，旨在以高效、可靠、廉价、简单的驱动控制电路来安全可靠地驱动LED工作。
本发明实施例是这样实现的，一种LED驱动控制电路，包括：
单片机U1，连接在电源输入端的两端；
三极管Q2，其基极与所述单片机连接，发射极连接电源输入端的负极，由所述单片机U1控制开启或关断；
MOS管Q1，其栅极通过分压电阻R1与所述三极管Q2的集电极连接，源极连接至电源输入端的正极；
恒流集成芯片U2，其电源输入端与所述MOS管Q1的漏极连接，其反馈端连接至LED进行电流采样；以及
储能电感L1，连接在所述恒流集成芯片U2的电源输出端与LED之间。
本发明实施例提供的LED驱动控制电路，采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现，能确保LED稳定可靠工作，而且整个电路结构也非常简单。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED驱动控制电路的结构图；
图2是图1所示电路的一种具体实现结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，在LED驱动控制电路中采用恒流集成芯片实现，并通过一单片机来控制该恒流集成芯片的工作。
图1示出了本发明实施例提供的LED驱动控制电路的结构，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图1，LED驱动控制电路包括单片机U1、MOS管Q1、三极管Q2、恒流集成芯片U2、储能电感L1。其中单片机U1连接在电源BT的输入端的两端，三极管Q2的基极与单片机U1连接，发射极连接在电源BT输入端的负极，由单片机U1控制开启或关断，MOS管Q1的栅极通过分压电阻R1与三极管Q2的集电极连接，源极则连接至电源BT输入端的正极，恒流集成芯片U2的电源输入端与MOS管Q1的漏极连接，反馈端连接至LED进行电流采样；储能电感L1连接在恒流集成芯片的电源输出端与LED之间。
上述控制电路中由单片机U1直接控制三极管Q2的开/关状态，进而控制MOS管Q1的导通/断开和恒流集成芯片U2的工作，由恒流控制芯片U2、储能电感L1共同完成恒流工作，输出稳定的工作电流，是LED稳定可靠工作。
图2是图1所示电路的一种具体实现结构。该控制电路采用7.2V锂-亚硫酰氯电池作为工作电源BT，单片机U1采用TINY13V型号，恒流集成芯片U2采用MC34063型号。
其中TINY13V型号的单片机U1的各引脚定义如下：
1脚：RESET，复位脚，本实施例中悬空；
2脚：PB3，电源输出脚；
3脚：PB4，基准电压脚；
4脚：GND，接地脚；
5脚：PB0，开关状态检测脚；
6脚：PB1，控制信号输出脚；
7脚：PB2，输入检测脚；
8脚：VCC，电源输入脚；
而MC34063型号的恒流集成芯片U2的各引脚定义如下：
1脚：SWC，开关管集电极引出脚；
2脚：SWE，开关管发射极引出脚；
3脚：TC，定时电容引脚；
4脚：GND，接地脚；
5脚：CII，反馈脚；
6脚：VCC，电源输入脚；
7脚：Ipk，负载峰值电流取样脚；
8脚：DRC，驱动管集电极引出脚；
参照图2，为了保证电池电压不受外界影响而波动，所以在输入侧放置储能电容C1、C4和滤波电容C2，其中储能电容C1连接在电源BT输入端的正极与地之间，储能电容C4连接MOS管Q1的漏极与地之间，滤波电容C2连接在电源BT的输入端的正极与地之间。单片机U1为三极管Q2和MOS管Q1提供工作使能电压，接通电源后恒流集成芯片U2开始工作。恒流集成芯片U2内部集成的MOS管(U2内部集成的MOS管，故图中未示出)，经其反馈脚CII(5脚)进行输出电流采样，对输出电流进行恒流控制，经过储能电感L1给负载LED提供电能，并经电流检测电阻R6为LED提供一个通路，为LED提供恒定的工作电流，实现LED稳定可靠工作，在图2中LED由D3-D8组成。
单片机U1的电源输出脚2脚通过限流电阻R4与三端稳压芯片U3的阴极连接，三端稳压芯片U3的阳极与电源BT的负极连接，三端稳压芯片U3的反馈极与单片机U1的基准电压脚及其阴极连接，为基准电压脚3脚提供2.5V基准电压基准电压，三端稳压芯片U3的阳极和电源BT的负极的连接点与单片机U1的地脚4脚连接，并接地；5脚为开关按键S1状态检测脚，通过上拉电阻R3和8脚连接，通过开关按键S1、滤波电容C3和地连接，滤波电容C3可以防止外界信号对5脚的干扰，保证检测信号的正确性；控制信号输出脚6脚通过限流电阻R5和三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极连接到地，集电极通过分压电阻R1和MOS管Q1的栅极连接，MOS管Q1的栅极通过分压电阻R2和源极、电源BT的正极连接，MOS管Q1的漏极和恒流集成芯片U2的6脚连接；输入检测脚7脚与LED的负极连接，连接点通过电流检测电阻R6接地，实时检测此处电压，实现开路保护功能；电源输入脚8脚，和稳压二极管D1阳极连接，稳压二极管D1阴极与电源BT的正极连接经过稳压二极管D1的降压为单片机U1供电。
恒流集成芯片U2的开关管集电极引出脚1脚直接和驱动管集电极引出脚8脚、负载峰值电流取样脚7脚连接，并通过过流采样电阻R7和MOS管Q1的漏极连接；开关管发射极引出脚2脚直接和储能电感L1、二极管D2阴极连接；定时电容引脚3脚通过滤波电容C5连接到地，调节滤波电容C5的大小可以调节恒流集成芯片U2的工作频率；地脚4脚直接接地；反馈脚5脚连接至LED的负极，其连接点通过电流检测电阻R6接地，反馈脚基准电压为1.25V；6脚为电源输入脚，直接和MOS管Q1的漏极连接。
进一步地，为保证LED的电压不受外界影响而波动，在储能电感L1与LED之间的节点与接地之间并联连接储能电容C6和滤波电容C7，还可同时在恒流集成芯片U2的开关管发射极引出脚2脚通过二极管D2接地，该开关管发射极引出脚与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阳极接地。
当开关按键S1被按下时，单片机U1的2和6脚均输出高电平，5脚通过限流电阻R5使三极管Q2导通工作并控制MOS管Q1导通工作，为后续电路提供电源，2脚为三端稳压芯片U3提供电源，使其产生2.5V基准电压提供给单片机U1的3脚。当有电压达到恒流集成芯片U2的6脚，恒流集成芯片U2开始工作，根据电流检测电阻R6给5脚反馈的电压信号，恒流集成芯片U2内部产生的PWM脉冲驱动集成在内部的MOS管，通过外部功率储能电感L1和二极管D1一并完成恒流工作，输出稳定的工作电流，使LED稳定可靠工作。
工作过程中单片机U1的7脚实时检测恒流集成芯片U2的5脚的电压情况，当LED出现开路的情况，恒流集成芯片U2的5脚电压为0，当单片机U1的7脚检测到0电压后，就会关闭所有输出，进入低功耗状态。
本发明实施例提供的LED驱动控制电路，采用成本低廉且高效的恒流集成芯片实现，并通过一单片机来控制该恒流集成芯片的工作，整个电路能确保LED稳定可靠工作，而且整个电路结构也非常简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LED驱动控制电路，其特征在于，包括：
单片机U1，连接在电源输入端的两端；
三极管Q2，其基极与所述单片机连接，发射极连接电源输入端的负极，由所述单片机U1控制开启或关断；
MOS管Q1，其栅极通过分压电阻R1与所述三极管Q2的集电极连接，源极连接至电源输入端的正极，起开关作用；
恒流集成芯片U2，其电源输入端与所述MOS管Q1的漏极连接，其反馈端连接至LED进行电流采样；以及
储能电感L1，连接在所述恒流集成芯片U2的电源输出端与LED之间；
所述MOS管Q1的栅极和源极之间连接有分压电阻R2；
所述单片机U1的电源输入脚与稳压二极管D1的阳极连接，所述稳压二极管D1阴极与电源输入端的正极连接；
所述单片机U1的开关状态检测脚与接地之间并联连接有开关按键S1和滤波电容C3；所述开关状态检测脚通过上拉电阻R3与所述单片机U1的电源输入脚连接；
所述单片机U1的电源输出脚通过限流电阻R4与三端稳压芯片U3的阴极连接，所述三端稳压芯片U3的阳极与电源输入端的负极连接，三端稳压芯片U3的反馈极及其阴极相连接，且该连接点还与所述单片机U1的基准电压脚连接；所述三端稳压芯片U3的阳极和电源输入端负极之间的连接点与所述单片机U1的地脚连接，并接地；
所述单片机U1的控制信号输出脚通过限流电阻R5与所述三极管Q2的基极连接；
所述单片机U1的输入检测脚与LED的负极连接，且该连接点通过电流检测电阻R6接地；
所述恒流集成芯片U2的电源输入脚与所述MOS管Q1的漏极连接；
所述恒流集成芯片U2的开关管集电极引出脚、驱动管集电极引出脚与负载峰值电流取样脚相连接，连接点通过过流采样电阻R7与所述MOS管Q1的漏极连接；
所述恒流集成芯片U2的开关管发射极引出脚与所述储能电感L1连接；
所述恒流集成芯片U2的定时电容引脚通过滤波电容C5接地；
所述恒流集成芯片U2的反馈脚连接至所述LED的负极连接，其连接点通过电流检测电阻R6接地。
2.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，电源输入端的正极与地之间连接有储能电容C1。
3.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，所述MOS管Q1的漏极与地之间连接有储能电容C4。
4.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，电源输入端的正极与地之间连接有滤波电容C2。
5.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，所述恒流集成芯片U2的开关管发射极引出脚与二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极接地。
6.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，所述储能电感L1和所述LED之间的节点与接地之间并联连接有储能电容C6和滤波电容C7。
7.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，所述单片机U1采用TINY13V型号；所述恒流集成芯片U2采用MC34063型号。
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