專利名稱：一種基于dsp/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)led恒流源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)電源的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段LED驅(qū)動(dòng)電源主要以模擬的恒流源和帶單片機(jī)的數(shù)控恒流源為主。這兩種方式都不能適應(yīng)種類繁多的LED驅(qū)動(dòng)電源需求。而數(shù)字恒流源可以通過(guò)軟件進(jìn)行設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)輸出不同電壓，不同電流，從而適應(yīng)種類繁多的LED驅(qū)動(dòng)電源需求，大大為客戶開(kāi)發(fā)產(chǎn)品節(jié)約了時(shí)間，并且由于數(shù)字算法使電路的可靠性更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種恒流精度高、恒流范圍寬的基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路，它包括有依次首尾相接的高邊驅(qū)動(dòng)電路、Buck電路、負(fù)載和數(shù)字信號(hào)處理器；高邊驅(qū)動(dòng)電路用于把從數(shù)字信號(hào)處理器接收到的PWM信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)碾妷弘娏饕则?qū)動(dòng)Buck電路；數(shù)字信號(hào)處理器上通過(guò)編程設(shè)定需要恒定的電流參數(shù)Itl，用于檢測(cè)負(fù)載的電流IF，再與該電流參數(shù)Itl相比較，并使用PID算法產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號(hào)；Buck電路用于把高壓直流輸入電壓降壓到適合的直流輸出電壓，使IF= Itl，達(dá)到恒定的電流；負(fù)載用于阻擋匹配和所能承受的功率。所述的高邊驅(qū)動(dòng)電路包括有高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2、電阻R1、二極管D1，其中，電阻Rl 和二極管Dl串聯(lián)；該高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的VDD管腳分別與電阻Rl和12V電源相接，VBl管腳接于二極管Dl與電容Cl的接線之間，VSl管腳分別與電感Ll和二極管D2相接。所述的數(shù)字信號(hào)處理器為一芯片ICl，其上設(shè)有一 PWM信號(hào)接口、一集成運(yùn)放接口和一通訊接口 ；其中，該P(yáng)WM信號(hào)接口用于與高邊驅(qū)動(dòng)電路的高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的管腳Il 相接；該集成運(yùn)放接口用于與集成運(yùn)放IC3相接；該通訊接口用于對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或采集數(shù)字信號(hào)處理器的負(fù)載狀態(tài)。所述的Buck電路由場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1、電感Li、二極管D2和電容Cl組成，其中，電感Li、二極管D2和電容Cl組成串聯(lián)回路，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的漏極連接50V電源，柵極連接高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的管腳HOl，源極與接地電阻R2和由電感Li、二極管D2和電容Cl組成的串聯(lián)回路相連。所述的負(fù)載連接有一檢流電阻R3，且該檢流電阻R3又與集成運(yùn)放IC3相接。本發(fā)明在采用了上述方案后，其最大優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的恒流精度高達(dá)，恒流范圍寬，可適應(yīng)不同規(guī)格的負(fù)載。


圖1為本發(fā)明的原理框圖。圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，根據(jù)附圖1和附圖2所得，本發(fā)明的較佳實(shí)施例包括有依次首尾相接的高邊驅(qū)動(dòng)電路、Buck電路、負(fù)載和數(shù)字信號(hào)處理器； 高邊驅(qū)動(dòng)電路用于把從數(shù)字信號(hào)處理器接收到的PWM信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)碾妷弘娏饕则?qū)動(dòng) Buck電路；數(shù)字信號(hào)處理器上通過(guò)編程設(shè)定需要恒定的電流參數(shù)Itl,用于檢測(cè)負(fù)載的電流 IF，再與該電流參數(shù)、相比較，并使用PID算法產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號(hào)；Buck電路用于把高壓直流輸入電壓降壓到適合的直流輸出電壓，使IF= Itl，達(dá)到恒定的電流；負(fù)載用于阻擋匹配和所能承受的功率。而所述的高邊驅(qū)動(dòng)電路包括有高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2、電阻R1、二極管D1， 其中，電阻Rl和二極管Dl串聯(lián)；該高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的VDD管腳分別與電阻Rl和12V電源相接，VBl管腳接于二極管Dl與電容Cl的接線之間，VSl管腳分別與電感Ll和二極管 D2相接。而所述的數(shù)字信號(hào)處理器為芯片IC1，其上設(shè)有一 PWM信號(hào)接口、一集成運(yùn)放接口和一通訊接口 ；其中，該P(yáng)WM信號(hào)接口用于與高邊驅(qū)動(dòng)電路的高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的Il管腳相接；該集成運(yùn)放接口用于與集成運(yùn)放IC3相接；該通訊接口用于對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或采集數(shù)字信號(hào)處理器的負(fù)載狀態(tài)。而所述的Buck電路由場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1、 電感Li、二極管D2和電容Cl組成，其中，電感Li、二極管D2和電容Cl組成串聯(lián)回路，Ql 的漏極連接50V電源，柵極連接高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的HOl管腳，源極與接地電阻R2和由電感Li、二極管D2和電容Cl組成的串聯(lián)回路相連。還有，所述的負(fù)載連接有一檢流電阻R3， 且該檢流電阻R3又與集成運(yùn)放IC3相接。這樣，本發(fā)明能通過(guò)PWM信號(hào)控制高邊驅(qū)動(dòng)芯片 IC2把PWM信號(hào)放大到12V并驅(qū)動(dòng)Buck電路，把50V直流輸入電壓降壓到任意直流輸出電壓，由于R3是檢流電阻，用于采樣負(fù)載的電流，并轉(zhuǎn)化為電壓值，該電壓值經(jīng)過(guò)IC3運(yùn)放的放大，輸出到芯片IC1，芯片ICl根據(jù)設(shè)置好的參數(shù)和采集的參數(shù)，進(jìn)行PID算法運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)PWM信號(hào)。從附圖2可知，本發(fā)明的高邊驅(qū)動(dòng)原理為剛上電時(shí)，+12V，Rl, Dl, Cl, R2, GND 組成回路，Cl充電，兩端電壓上升為12V。當(dāng)DSP的PWM信號(hào)為高電平時(shí)，IC2的HOl管腳也為高電平，Ql導(dǎo)通，因此IC2的VSl管腳電壓升高到50V，由于Cl電容的存在，IC2的VBl 管腳被自舉到62V，IC2內(nèi)部電路也使HOl輸出62V，Ql的柵源極之間維持12V壓差，保持Ql 漏源極導(dǎo)通；當(dāng)DSP的PWM信號(hào)為低電平時(shí)，電容Cl通過(guò)IC2內(nèi)部電路放電，HOl和VSl均回落到低電平，此時(shí)Ql關(guān)閉。高邊驅(qū)動(dòng)較低邊驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)關(guān)閉MOS管后，50V電源和負(fù)載之間完全斷開(kāi)，而且檢流電阻位于MOS管的源極端，不管MOS管導(dǎo)通還是關(guān)閉，檢流電阻均能檢測(cè)到負(fù)載的電流，使恒流精度高?？傊?，本發(fā)明的恒流精度能高達(dá)1%，恒流范圍寬，可適應(yīng)不同規(guī)格的負(fù)載；且本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理器通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了過(guò)流/短路保護(hù)， 空載保護(hù)，欠壓檢測(cè)等功能，安全可靠，值得推廣。以上所述之實(shí)施例只為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍， 故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路，其特征在于它包括有依次首尾相接的高邊驅(qū)動(dòng)電路、Buck電路、負(fù)載和數(shù)字信號(hào)處理器；高邊驅(qū)動(dòng)電路用于把從數(shù)字信號(hào)處理器接收到的PWM信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)碾妷弘娏饕则?qū)動(dòng)Buck電路；數(shù)字信號(hào)處理器上通過(guò)編程設(shè)定需要恒定的電流參數(shù)Itl,用于檢測(cè)負(fù)載的電流IF，再與該電流參數(shù)I。相比較，并使用PID算法產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號(hào)；Buck電路用于把高壓直流輸入電壓降壓到適合的直流輸出電壓，使IF= Itl，達(dá)到恒定的電流；負(fù)載用于阻擋匹配和所能承受的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路， 其特征在于所述的高邊驅(qū)動(dòng)電路包括有高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2、電阻R1、二極管D1，其中，電阻 Rl和二極管Dl串聯(lián)；該高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的VDD管腳分別與電阻Rl和12V電源相接，VBl 管腳接于二極管Dl與電容Cl的接線之間，VSl管腳分別與電感Ll和二極管D2相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路， 其特征在于所述的數(shù)字信號(hào)處理器為一芯片ICl，其上設(shè)有一 PWM信號(hào)接口、一集成運(yùn)放接口和一通訊接口 ；其中，該P(yáng)WM信號(hào)接口用于與高邊驅(qū)動(dòng)電路的高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的管腳 Il相接；該集成運(yùn)放接口用于與集成運(yùn)放IC3相接；該通訊接口用于對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或采集數(shù)字信號(hào)處理器的負(fù)載狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路，其特征在于所述的Buck電路由場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1、電感Li、二極管D2和電容Cl組成，其中， 電感Ll、二極管D2和電容Cl組成串聯(lián)回路，場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ql的漏極連接50V電源，柵極連接高邊驅(qū)動(dòng)芯片IC2的管腳HOl，源極與接地電阻R2和由電感Li、二極管D2和電容Cl組成的串聯(lián)回路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路，其特征在于所述的負(fù)載連接有一檢流電阻R3，且該檢流電阻R3又與集成運(yùn)放IC3相接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于DSP/數(shù)字信號(hào)處理的高邊驅(qū)動(dòng)LED恒流源電路，它包括有依次首尾相接的高邊驅(qū)動(dòng)電路、Buck電路、負(fù)載和數(shù)字信號(hào)處理器；高邊驅(qū)動(dòng)電路用于把從數(shù)字信號(hào)處理器接收到的PWM信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)碾妷弘娏饕则?qū)動(dòng)Buck電路；數(shù)字信號(hào)處理器上通過(guò)編程設(shè)定需要恒定的電流參數(shù)I0，用于檢測(cè)負(fù)載的電流IF，再與該電流參數(shù)I0相比較，并使用PID算法產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號(hào)；Buck電路用于把高壓直流輸入電壓降壓到適合的直流輸出電壓，使IF=I0，達(dá)到恒定的電流；負(fù)載用于阻擋匹配和所能承受的功率。本發(fā)明在采用了上述方案后，其最大優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的恒流精度高達(dá)，恒流范圍寬，可適應(yīng)不同規(guī)格的負(fù)載。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102291875SQ201110114789
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者楊敏 申請(qǐng)人:楊敏