CN204272447U - 一种恒电流模式下可调节光色和亮度的led驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,恒流芯片、单片机、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一LED光源、第二LED光源,所述恒流芯片的输入电源为直流电源或交流电源,恒流芯片将电源转换为恒流模式,所述单片机输出PWM1信号控制恒流芯片,所述单片机输出PWM2信号至第二开关管,第二开关管控制第一开关管,第一开关管与第一LED光源电连接,所述单片机输出PWM3信号至第四开关管,第四开关管控制第三开关管,第三开关管与第二LED光源电连接,本实用新型电路可靠,有利于LED的散热,延长LED芯片的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种灯光控制电路,特别是一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路。
背景技术
目前市面的其他恒流模式的调光调色方案,一般是采用1个MCU控制2路或2路以上的恒流芯片,每1路恒流芯片,对应驱动1路的LED光源。MCU各自调节每1路的恒流电流大小,实现对LED光源亮度调节,从而组合不同的光色。这类的方案,在2路或2路以上恒流源控制中,总功率取决于各路恒流源功率的总和,不是固定的。而且多路恒流源,电源转化效率相对降低。
发明内容
为了解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种硬件简单,电路可靠,成本低、有利于LED的散热,延长LED芯片的使用寿命的恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,包括:恒流芯片U3、单片机U2、第一开关管Q1-1PNP、第二开关管Q1-2NPN、第三开关管Q2-1PNP、第四开关管Q2-2NPN、第一LED光源LED1、第二LED光源LED2,所述恒流芯片U3的输入电源为直流电源或交流电源,恒流芯片U3将电源转换为恒流模式,用于驱动LED光源。所述单片机U2输出PWM1信号控制恒流芯片U3,通过调节PWM1的占空比,可改变恒流芯片U3恒流模式输出电流的大小,即实现LED光源亮度调节的功能。所述单片机U2输出PWM2信号至第二开关管Q1-2NPN,第二开关管Q1-2NPN控制第一开关管Q1-1PNP,第一开关管Q1-1PNP与第一LED光源LED1电连接,通过改变PWM2的占空比,可以控制第一开关管Q1-1PNP的导通与关闭状态,从而控制流经第一LED光源LED1的电流大小。所述单片机U2输出PWM3信号至第四开关管Q2-2NPN,第四开关管Q2-2NPN控制第三开关管Q2-1PNP,第三开关管Q2-1PNP与第二LED光源LED2电连接。通过改变PWM2的占空比,可以控制第一开关管Q1-1PNP的导通与关闭状态,从而控制流经第二LED光源LED2的电流大小。
所述恒流芯片U3为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。所述第一开关管Q1-1PNP、第三开关管Q2-1PNP为P型三极管或P型场效管,所述第二开关管Q1-2NPN、第四开关管Q2-2NPN为N型三极管或N型场效管,所述单片机U2可以输出两路或两路以上的PWM信号,其中一路PWM信号控制恒流芯片U3,另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源,所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号;所述单片机U2的数量可以是一个或二个以上组合,可以输出三组或三组以上的PWM信号。
本实用新型的有益效果是:采用1路恒流源,对2路或2路以上开关管进行互补方式控制,实现对流经LED光源的电流按比例调节,用以驱动不同颜色的LED光源,即可实现光色变化组合。本设计方案只需1路恒流源,主要通过软件控制实现功能,硬件简单,电路可靠,成本低。只有1路恒流源,电源转换效率相对高。LED光源消耗的总功率由恒流芯片U3控制。在恒定电流下,通过互补信号波形的控制,不管光色组合如何,LED光源消耗的总功率基本不变。LED光源消耗的总功率基本不变的状态下实现任意光色组合,有利于LED的散热,延长LED芯片的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是PWM1信号和PWM2信号互补图。
图3是PWM1信号和PWM2信号重叠互补图。
图4是PWM1信号和PWM2信号死区互补图。
图5是本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
参照图1-图5,一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,包括:恒流芯片U3、单片机U2、第一开关管Q1-1PNP、第二开关管Q1-2NPN、第三开关管Q2-1PNP、第四开关管Q2-2NPN、第一LED光源LED1、第二LED光源LED2,所述恒流芯片U3的输入电源为直流电源或交流电源,恒流芯片U3将电源转换为恒流模式,用于驱动LED光源。所述单片机U2分别输出PWM1信号、PWM2信号和PWM3信号,所述单片机U2输出PWM1信号控制恒流芯片U3,通过调节PWM1的占空比,可改变恒流芯片U3恒流模式输出电流的大小,即实现LED光源亮度调节的功能。所述单片机U2输出PWM2信号至第二开关管Q1-2NPN,第二开关管Q1-2NPN控制第一开关管Q1-1PNP,第一开关管Q1-1PNP与第一LED光源LED1电连接,通过改变PWM2的占空比,可以控制第一开关管Q1-1PNP的导通与关闭状态,从而控制流经第一LED光源LED1的电流大小。所述单片机U2输出PWM3信号至第四开关管Q2-2NPN,第四开关管Q2-2NPN控制第三开关管Q2-1PNP,第三开关管Q2-1PNP与第二LED光源LED2电连接。通过改变PWM2的占空比,可以控制第一开关管Q1-1PNP的导通与关闭状态,从而控制流经第二LED光源LED2的电流大小。所述单片机U2可以输出两路或两路以上的PWM信号,其中一路PWM信号控制恒流芯片U3,另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源,所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号,因此构成死区互补,或部分重叠互补。所述单片机U2输出的PWM2信号和PWM3信号为互补波形信号。且占空比总量构成互补100%,通过互补方式调节PWM2和PWM3占空比,例如:PWM2 调节为30%,PWM3调节为70%,又例如PWM2调节为60%,PWM调节为40%,就可以在总电流基本100%不变的状态下,调节流经第一LED光源LED1和第二LED光源LED2的电流比例,从而实现第一LED光源LED1和第二LED光源LED2两种颜色的灯光亮度的任意比例组合,也就会混和出来不同的光色。所述恒流芯片U3为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。所述第一开关管Q1-1PNP、第三开关管Q2-1PNP为P型三极管或P型场效管,所述第二开关管Q1-2NPN、第四开关管Q2-2NPN为N型三极管或N型场效管。所述单片机U2的数量可以是一个或二个以上组合,可以输出三组或三组以上的PWM信号。
本产品采用1路恒流源,对2路或2路以上开关管进行互补方式控制,实现对流经LED光源的电流按比例调节,用以驱动不同颜色的LED光源,即可实现光色变化组合。本设计方案只需1路恒流源,主要通过软件控制实现功能,硬件简单,电路可靠,成本低。只有1路恒流源,电源转换效率高。LED光源消耗的总功率由恒流芯片U3控制。在恒定电流下,通过互补信号波形的控制,不管光色组合如何,LED光源消耗的总功率基本不变。LED光源消耗的总功率基本不变的状态下实现任意光色组合,有利于LED的散热,延长LED芯片的使用寿命。
此外,本实用新型并不局限于上述实施方式,只要其以基本相同的手段达到本实用新型的技术效果,都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,其特征在于包括:恒流芯片(U3)、单片机(U2)、第一开关管(Q1-1PNP)、第二开关管(Q1-2NPN)、第三开关管(Q2-1PNP)、第四开关管(Q2-2NPN)、第一LED光源(LED1)、第二LED光源(LED2),所述恒流芯片(U3)的输入电源为直流电源或交流电源,恒流芯片(U3)将电源转换为恒流模式,所述单片机(U2)输出PWM1信号控制恒流芯片(U3),所述单片机(U2)输出PWM2信号至第二开关管(Q1-2NPN),第二开关管(Q1-2NPN)控制第一开关管(Q1-1PNP),第一开关管(Q1-1PNP)与第一LED光源(LED1)电连接,所述单片机(U2)输出PWM3信号至第四开关管(Q2-2NPN),第四开关管(Q2-2NPN)控制第三开关管(Q2-1PNP),第三开关管(Q2-1PNP)与第二LED光源(LED2)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,其特征在于:所述恒流芯片(U3)为DC-DC型恒流芯片或AC-DC型恒流芯片。
3. 根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,其特征在于:所述第一开关管(Q1-1PNP)、第三开关管(Q2-1PNP)为P型三极管或P型场效管,所述第二开关管(Q1-2NPN)、第四开关管(Q2-2NPN)为N型三极管或N型场效管。
4. 根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,其特征在于:所述单片机(U2)可以输出三路或三路以上的PWM信号,其中一路PWM信号控制恒流芯片(U3),另外两路或两路以上的PWM信号分别控制对应的两路或两路以上的LED光源,所述控制两路或两路以上LED光源的PWM信号为互补波形信号。
5. 根据权利要求1所述的一种恒电流模式下可调节光色和亮度的LED驱动电路,其特征在于:所述单片机(U2)的数量可以是一个或二个以上组合,可以输出三组或三组以上的PWM信号。
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CN113905486A (zh) * | 2020-06-22 | 2022-01-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 闪光灯控制方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质 |
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