CN206196109U - 一种亮度线性变化的导光板控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于航空机载通信设备技术领域，公开了一种亮度线性变化的导光板控制电路，包括：微处理器、恒流稳压单元和发光单元，恒流稳压单元包含稳压芯片，稳压芯片的电流输入端连接电源，稳压芯片的PWM输入端和微处理器的PWM输出端连接；发光单元包含多个由一个发光二极管和一个三极管组成的串联支路，在每个串联支路中，发光二极管的正极和三极管的发射极连接，发光二极管的负极和稳压芯片的电流反馈端连接，三极管的集电极和稳压芯片的电流输出端连接，三极管的基极和微处理器的开关信号输出端连接；本实用新型能够使航空机载通信设备中的导光板的亮光线性的均匀变化。

Description

一种亮度线性变化的导光板控制电路

技术领域

本实用新型属于航空机载通信设备技术领域，特别是涉及一种亮度线性变化的导光板控制电路。

背景技术

在航空机载通信设备中，导光板背光及指示灯亮度可调是飞机在夜航时的一个重要条件。当载人飞行器夜晚航行时，导光板和指示灯上适合白天的背光亮度就显得特别刺眼，因此需要对导光板亮度进行调节。导光板的背光电路通常采用发光二极管串，发光二极管的亮度是与电流大小是成正比的。目前的载人飞行器上一般在导光板的发光二极管上串联或并联一个可调电位器，通过调整可调电位器的阻值来改变电路上电流的大小，从而实现导光板背光亮度的改变。但在用可调电位器调节的前半程中，导光板的亮度变化很小，到了后半程时，又会出现导光板急速变暗的现象，导致在调节的整个过程中，导光板的亮光变化不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种亮度线性变化的导光板控制电路，解决了现有技术中存在的用可调电位器调节导光板背光亮度时，前半程导光板的亮度变化很小，后半程却会出现急速变暗的现象，导致导光板的亮光变化不均匀的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种亮度线性变化的导光板控制电路，包括：微处理器、恒流稳压单元和发光单元，恒流稳压单元包含稳压芯片，稳压芯片的电流输入端和电源连接，稳压芯片的PWM输入端和微处理器的PWM输出端连接；

发光单元包含多个由一个发光二极管和一个三极管组成的串联支路，在每个串联支路中，发光二极管的正极和三极管的发射极连接，发光二极管的负极和稳压芯片的电流反馈端连接，三极管的集电极和稳压芯片的电流输出端连接，三极管的基极和微处理器的开关信号输出端连接。

优选地，所述恒流稳压控制单元还包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、电感和整流二极管；其中，第一电容的第一端分别与电源、第一电阻的第一端及所述稳压芯片的电流输入端连接，第一电容的第二端接地，第一电阻的第二端和所述稳压芯片的时间控制端连接；所述稳压芯片的驱动引导端和所述第二电容的第一端连接，第二电容的第二端分别和所述整流二极管的负极、所述电感的第一端连接，所述整流二极管的正极接地；所述稳压芯片的电流输出端分别和所述第二电容的第二端、电感的第一端及整流二极管的负极连接，电感的第二端分别和第四电容的第一端、每个所述三极管的集电极连接，第四电容的第二端和第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端接地；所述稳压芯片的电流反馈端分别和所述第二电阻的第一端、第四电容的第二端及每个所述发光二极管的负极连接；所述稳压芯片的内部线性电压调整输出端和所述第三电容的第一端连接，第三电容的第二端接地；所述稳压芯片的接地端接地。

优选地，所述三极管为NPN型三极管。

优选地，所述微处理器为STM32F系列的微处理器。

优选地，所述稳压芯片IC的型号为LM3402。

本实用新型的有益效果是，通过微处理器给稳压芯片发送PWM信号，稳压芯片对PWM信号的电流进行调节，使其输出的电流、电压恒定，从而使进入每一个发光二极管的电流恒定；再通过微处理器来控制三极管的电流的通断，使多个发光二极管亮度发生均匀的线性变化，即微处理器输出的脉冲宽度越宽，发光二极管就越亮，脉冲宽度越窄，发光二极管就越暗。本实用新型解决了现有技术中存在的用可调电位器调节导光板背光亮度时，前半程导光板的亮度变化很小，后半程却会出现急速变暗的现象，导致导光板的亮光变化不均匀的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型的一种亮度线性变化的导光板控制电路的结构示意图；

图2是图1的恒流稳压单元和发光单元的电路图。

图中：IC、稳压芯片；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻；L、电感；ZD、整流二极管；Q、三极管；LED、发光二极管。

具体实施方式

参照图1和图2，本实用新型的一种亮度线性变化的导光板控制电路的结构，包括：微处理器、恒流稳压单元和发光单元。

恒流稳压控制单元包括：稳压芯片IC、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、电感L和整流二极管ZD，其中，稳压芯片IC的电流输入端(即VIN管脚)分别和电源、第一电容C1的第一端及第一电阻R1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地；稳压芯片IC的时间控制端(即RON管脚)和第一电阻R1的第二端连接；稳压芯片IC的PWM输入端(即DIM管脚)和微处理器的PWM输出端连接；稳压芯片IC的驱动引导端(即BOOT管脚)和第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端分别和整流二极管ZD的负极连接、电感L的第一端连接，整流二极管ZD的正极接地；稳压芯片IC的电流输出端(即SW管脚)分别和第二电容C2的第二端、电感L的第一端及整流二极管ZD的负极连接，电感L的第二端分别和第四电容C4的第一端、发光单元的输入端的正极连接，第四电容C4的第二端和第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地；稳压芯片IC的电流反馈端(即CS管脚)分别和第二电阻R2的第一端、第四电容C4的第二端及发光单元输入端的负极连接；稳压芯片IC的内部线性电压调整输出端和第三电容C3的第一端连接，第三电容C3的第二端接地；稳压芯片IC的接地端(即GND管脚)接地。其中，第一电容C1的作用是作为旁路电容将输入稳压芯片IC电流输入端(即VIN管脚)的电流中的高频成分滤掉；第二电容C2是一个反馈电容，将输出电流中的交流噪声导入到稳压芯片IC的驱动引导端(即BOOT管脚)；第三电容C3的作用是将稳压芯片IC的内部线性电压调整输出端的输出电流中的高频成分滤掉；第四电容C4的作用是作为去耦电台将输出信号的高频部分滤掉；电感L的作用是使输出电流稳定，不会发生瞬间变化。

其中，PWM的全称为Pulse Width Modulation(即：脉冲宽度调制)。稳压芯片IC的型号是LM3402，该芯片是一款由可控电流源衍生的降压型稳压芯片，可驱动串联的大功率、高亮度发光二极管串，可以接受范围在6～42V的输入电压。

发光单元包括多个由一个发光二极管LED和一个三极管Q组成的串联支路，在每个串联支路中，发光二极管LED的正极和三极管Q的发射极连接，发光二极管LED的负极和稳压芯片IC的电流反馈端(即CS管脚)连接，三极管Q的集电极和稳压芯片IC的电流输出端(即SW管脚)连接，三极管Q的基极和微处理器的开关信号输出端连接。

具体地，微处理器为STM32F系列的微处理器；微处理器用于调节PWM信号(脉冲宽度调制信号)的占空比(即方波高电平时间与低电平时间之间的比例)，并将调节后的PWM信号发送给稳压芯片IC；微处理器根据发光二极管LED的数量发送不同宽度的PWM，并均匀改变PWM信号(脉冲宽度调制信号)的占空比，使发光二极管LED的亮度均匀变化，从而使导光板背光亮度也均匀变化；微处理器还用于发送开关信号给三极管Q，从而控制发光二极管LED的亮灭。

稳压芯片IC，用于接收微处理器发送的PWM信号，并对接收到的PWM电流进行调节，使输出的电流恒定，实际电流占设定电流值的比例取决于PWM的占空比。稳压芯片IC的型号为LM3402，可驱动串联的大功率、高亮度的发光二极管串，可以接受范围在6V-42V的输入电压。

三极管Q，用于接收微处理器发送的开关信号，当接收到的开关控制信号为高(电压大于1.7V)时，三极管Q的集电极和发射极连通，有电流通过，点亮对应的发光二极管LED。

本实用新型的亮度线性变化的导光板控制电路，通过微处理器给稳压芯片IC发送PWM信号，稳压芯片IC对PWM信号的电流进行调节，使其输出的电流、电压恒定，从而使进入每一个发光二极管LED的电流恒定；再通过微处理器来控制三极管Q的电流的通断，使多个发光二极管LED亮度发生均匀的线性变化，即微处理器输出的脉冲宽度越宽，发光二极管就越亮，脉冲宽度越窄，发光二极管就越暗。本实用新型解决了现有技术中存在的用可调电位器调节导光板背光亮度时，前半程导光板的亮度变化很小，后半程却会出现急速变暗的现象，导致导光板的亮光变化不均匀的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种亮度线性变化的导光板控制电路，其特征在于，包括：微处理器、恒流稳压单元和发光单元，恒流稳压单元包含稳压芯片，稳压芯片的电流输入端和电源连接，稳压芯片的PWM输入端和微处理器的PWM输出端连接；

所述发光单元包含多个由一个发光二极管和一个三极管组成的串联支路，在每个串联支路中，发光二极管的正极和三极管的发射极连接，发光二极管的负极和稳压芯片的电流反馈端连接，三极管的集电极和稳压芯片的电流输出端连接，三极管的基极和微处理器的开关信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的亮度线性变化的导光板控制电路，其特征在于，所述恒流稳压控制单元还包括：第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、电感(L)和整流二极管(ZD)；其中，第一电容(C1)的第一端分别与电源、第一电阻(R1)的第一端及所述稳压芯片的电流输入端连接，第一电容(C1)的第二端接地，第一电阻(R1)的第二端和所述稳压芯片的时间控制端连接；所述稳压芯片的驱动引导端和所述第二电容(C2)的第一端连接，第二电容(C2)的第二端分别和所述整流二极管(ZD)的负极、所述电感(L)的第一端连接，所述整流二极管(ZD)的正极接地；所述稳压芯片的电流输出端分别和所述第二电容(C2)的第二端、电感(L)的第一端及整流二极管(ZD)的负极连接，电感(L)的第二端分别和第四电容(C4)的第一端、每个所述三极管的集电极连接，第四电容(C4)的第二端和第二电阻(R2)的第一端连接，第二电阻(R2)的第二端接地；所述稳压芯片的电流反馈端分别和所述第二电阻(R2)的第一端、第四电容(C4)的第二端及每个所述发光二极管的负极连接；所述稳压芯片的内部线性电压调整输出端和所述第三电容(C3)的第一端连接，第三电容(C3)的第二端接地；所述稳压芯片的接地端接地。

3.根据权利要求1所述的亮度线性变化的导光板控制电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

4.根据权利要求1所述的亮度线性变化的导光板控制电路，其特征在于，所述微处理器为STM32F系列的微处理器。

5.根据权利要求1所述的亮度线性变化的导光板控制电路，其特征在于，所述稳压芯片的型号为LM3402。