CN101932168B - Led控制电路 - Google Patents

Abstract

一种LED控制电路，其包括：电流及脉冲控制模块，其包括用于接收微控信号的第一输入端、用于接收电压控制信号的第二输入端、与地连接的第三输入端及输出端；第一压控电阻，其包括与LED阴极连接的输入端、与电流及脉冲控制模块的第三输入端和输出端分别连接的输出端及控制端；电压控制模块，其包括用于接收微控信号的第一输入端、与LED阴极连接的第二输入端及输出端；反馈模块，其包括与LED阳极连接的第一输入端、与电压控制模块的输出端连接的第二输入端及输出端；电压调节模块，其包括与电源电压连接的第一输入端、与反馈模块的输出端连接的第二输入端及与LED阳极连接的输出端。通过调节LED阳极电压，可有效提高电源利用效率。

Description

LED控制电路

技术领域

本发明涉及一种控制技术，尤其涉及一种应用于投影机内的LED控制电路。

背景技术

LED有着功耗低，寿命长，体积小，光利用率高等优点，而随着技术的发展，LED替代传统的照明灯泡并应用在各领域内已经成为现实。

LED应用在投影机领域内，就是得益于高亮度LED技术的发展；由于LED有着长达10万小时寿命，因此，比起传统的卤素灯泡或者高压汞灯泡3000小时左右寿命，其优势是十分明显的。LED使投影机的寿命大大提高，因此以前制约投影机发展的因素得以解决，使得投影机市场变得更加宽广与有竞争力。

高亮度LED的特点就是流过LED阳极和阴极的电流特别大，往往达到数安培，传统的LED投影机控制技术，对LED的阳极电压通常采用定电压模式。但由于每颗LED所消耗的电压都不一样，而且随LED温度、流过的电流、单体差异不同而不同，因此在固定电压模式下，部分需要较低电压的LED浪费更多的功率，而部分需要较高电压的LED可能无法正常工作，直接造成的后果就是投影机的功率和亮度偏差较大。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能改变控制电压的LED控制电路。

一种LED控制电路，其包括一电流及脉冲控制模块、一第一压控电阻、一电压控制模块、一反馈模块及一电压调节模块；所述电流及脉冲控制模块包括用于接收一微控信号的第一输入端、用于接收一电压控制信号的第二输入端、与地相连接的第三输入端及一输出端；所述第一压控电阻包括与LED阴极相连接的输入端、与电流及脉冲控制模块的第三输入端和输出端分别连接的输出端及控制端；所述电压控制模块包括用于接收所述微控信号的第一输入端、与LED阴极相连接的第二输入端及一输出端；所述反馈模块包括与LED阳极相连接的第一输入端、与电压控制模块的输出端相连接的第二输入端及一输出端；所述电压调节模块包括与一电源电压相连接的第一输入端、与反馈模块的输出端相连接的第二输入端及与LED阳极相连接的输出端。

相较于现有技术，所述LED控制电路通过控制第一压控电阻的电阻值从而使流经LED的正向电流保持相对稳定；所述电压控制模块根据LED的阴极电压调节其阳极电压，使阳极电压根据LED的阳极与阴极之间的正向电压变化而变化，从而提高LED对电源的利用效率。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的LED控制电路的功能模块示意图。

图2为图1中的LED控制电路的电压控制模块与反馈模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1及图2，其为本发明实施方式的LED控制电路100，其用于控制一个LED的发光。所述LED具有一正向电压和一正向电流，所述正向电压为LED工作时LED的阳极与阴极之间所需消耗的压降，所述正向电流为LED工作时流经LED的阳极和阴极的电流。

所述LED控制电路100包括一电流及脉冲控制模块10、一第一压控电阻Q1、一电压控制模块20、一反馈模块30、一电压调节模块40及一分压电阻RV。

所述电流及脉冲控制模块10包括一第一输入端11、一第二输入端12、一第三输入端13及一输出端14。所述第一输入端11用于接收一微控信号，所述第二输入端12用于接收一电压控制信号，所述第三输入端13接收流经LED的反馈电流。所述微控信号用于控制LED的开关；所述电压控制信号根据流经LED的反馈电流从输出端14输出一控制电压。

所述第一压控电阻Q1包括一输入端D1、一输出端S1及一控制端G1；所述输入端D1与LED的阴极相连接，所述输出端S1与所述电流及脉冲控制模块10的第三输入端13相连接并接地，所述控制端G1与所述电流及脉冲控制模块10的输出端14相连接。所述第一压控电阻Q1根据控制端G1所接收的控制电压调整输入端D1与输出端S1之间的电阻值，从而使流经LED的正向电流保持一个相对稳定的状态。本实施方式中，所述第一压控电阻Q1为一N-MOS型晶体管；所述输入端D1为漏极，所述输出端S1为源极，所述控制端G1为栅极。

所述电压控制模块20包括一第一输入端21、一第二输入端22及一输出端23；所述第一输入端21用于接收所述微控信号，所述第二输入端22与LED的阴极相连接。所述电压控制模块20包括一模拟开关Q2、一芯片U1、一第一电容C1、一第二电容C2、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第四电阻R4、一第五电阻R5、一第六电阻R6、一第七电阻R7及一第八电阻R8。所述模拟开关Q2包括一输入端D2、一输出端S2及一控制端G2，所述控制端G2用于控制所述输入端D2与输出端S2的开启与闭合。本实施方式中，所述模拟开关Q2为一N-MOS晶体管，所述输入端D2为漏极，所述输出端S2为源极，所述控制端G2为栅极。所述芯片U1具有放大器和积分运算的双操作功能，所述芯片U1型号为UM603，所述芯片U1具有8个引脚，第一引脚为第一输出端、第二引脚为第一反向输入端、第三引脚为第一输入端、第四引脚为负极、第五引脚为第二输入端、第六引脚为第二反向输入端、第七引脚为第二输出端、第八引脚为正极。

所述模拟开关Q2的输入端D2与LED的阴极相连接。所述第一电阻R1的第一端用于接收微控信号，第二端与模拟开关Q2的控制端G2相连接。所述第二电阻R2的第一端与模拟开关Q2的输出端S2相连接。所述第一电容C1的第一端第二电阻R2的第二端相连接。所述第三电阻R3的第一端与第一电容C1的第一端相连接，第三电阻R3的第二端与第一电容C1的第二端相连接。所述第四电阻R4的第一端与第一电容C1的第二端相连接并接地，第二端与模拟开关Q2的控制端G2相连接。所述芯片U1的第八引脚接一正电压，第四引脚接地，第五引脚与第三电阻R3的第一端相连接。所述第五电阻R5的第一端与芯片U1的第六引脚相连接，第二端接地。所述第六电阻R6的第一端与第五电阻R5的第一端相连接，第六电阻R6的第二端与芯片U1的第七引脚相连接。所述第七电阻R7的第一端与芯片U1的第七引脚相连接，第二端与芯片U1的第二引脚相连接。所述第八电阻R8的第一端与芯片U1的第三引脚相连接，第二端与U1的第八引脚相连接。所述第二电容C2的第一端与芯片U1的第二引脚相连接，第二端与芯片U1的第一引脚相连接。

所述反馈模块30包括一第一输入端31、一第二输入端32及一输出端33；所述第一输入端31与LED的阳极相连接，所述第二输入端32与电压控制模块20的输出端23相连接。所述反馈模块30包括一第二压控电阻Q3、一第九电阻R9、一第十电阻R10及一第十一电阻R11。所述第二压控电阻Q3包括一输入端D3、一输出端S3及一控制端G3，所述控制端G3用于控制所述输入端D3与输出端S3的开启与闭合。本实施方式中，所述第二压控电阻Q3为一N-MOS晶体管，所述输入端D3为漏极，所述输出端S3为源极，所述控制端G3为栅极。所述第二压控电阻Q3的控制端G3与芯片U1的第一引脚相连接，所述输出端S3接地。所述第九电阻R9的第一端与第二压控电阻Q3的输入端D3相连接，第二端与电压调节模块40相连接。所述第十电阻R10的第一端与第二压控电阻Q3的输出端S3相连接，第十电阻R10的第二端与第九电阻R9的第二端相连接。所述第十一电阻R11的第一端分别与第十电阻R10的第二端和第九电阻R9的第二端相连接，所述第十一电阻R11的第一端与LED的阳极相连接。

所述电压调节模块40包括一第一输入端41、第二输入端42及一输出端43；所述第一输入端41用于接收一电源电压；所述第二输入端42与反馈模块30的输出端33相连接，即与第九电阻R9的第二端相连接；所述电压调节模块40的输出端43与LED的阳极相连接。

所述分压电阻RV的第一端连接于电流及脉冲控制模块10的第三输入端13和第一压控电阻Q1的输出端S1之间，其第二端接地。流经分压电阻RV的电流在分压电阻RV第一端形成一电压

在使用过程中，所述电流及脉冲控制模块10根据所述微控信号控制LED的开关。该电流及脉冲控制模块10采集分压电阻RV第一端的电压，并根据所述电压及所述分压电阻RV阻值得到LED的工作电流，将该工作电流与LED的额定电流进行比较，所述电流及脉冲控制模块10根据从该电流及脉冲控制模块10的第二输入端12输入的电压控制信号及比较结果对第一压控电阻Q1的控制端G1产生一控制电压。所述控制电压用于控制第一压控电阻Q1的输入端D1与输出端S1之间的电阻值大小，从而实现对流过LED的正向电流的调节。所述电压控制模块20根据微控信号的控制采集LED的阴极电压，由于所述LED的阴极电压等于其阳极电压减去其正向电压，所述阴极电压越小代表LED的阳极电压得到了最大化使用；为了保证有电流从第一压控电阻Q1中流过，且根据LED的相关参数，设定LED的阴极参考电压为0.3V。该电压控制模块20的第二输入端22接收所述微控信号控制所述模拟开关Q2的开启；当模拟开关Q2开启时，LED阴极电压从芯片U1的第五引脚进入，经过芯片U1放大后的LED阴极电压从第七引脚输出；从第七引脚输出的信号再进入第二引脚，经过芯片U1的积分运算后，从第一引脚输出一斜率线性信号。所述第二压控电阻Q3的控制端G3接收斜率线性信号，在所述斜率线性信号的作用下，使得第二压控电阻Q3的输入端D3与输出端S3之间的电阻值发生改变，以调节反馈模块30输出端42所输出的阳极反馈电压的大小。所述电压调节模块40根据阳极反馈电压调节输出端43输出的阳极电压，从而实现对LED阳极电压的控制。

相较于现有技术，所述LED控制电路通过控制第一压控电阻的电阻值从而使流经LED的正向电流保持相对稳定；所述电压控制模块根据LED的阴极电压调节其阳极电压，使阳极电压与LED的正向电压的变化一致，从而提高LED对电源的利用效率。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种LED控制电路，其包括一电流及脉冲控制模块、一第一压控电阻、一电压控制模块、一反馈模块及一电压调节模块；所述电流及脉冲控制模块包括用于接收一微控信号的第一输入端、用于接收一电压控制信号的第二输入端、与地相连接的第三输入端及一输出端；所述第一压控电阻包括与一LED阴极相连接的输入端、与所述电流及脉冲控制模块的第三输入端和输出端分别连接的输出端及控制端；所述电压控制模块包括用于接收所述微控信号的第一输入端、与LED阴极相连接的第二输入端及一输出端；所述反馈模块包括与LED阳极相连接的第一输入端、与电压控制模块的输出端相连接的第二输入端及一输出端；所述电压调节模块包括与一电源电压相连接的第一输入端、与反馈模块的输出端相连接的第二输入端及与LED阳极相连接的输出端；所述电压控制模块接收所述微控信号并根据LED阴极的电压产生一阳极控制电压；所述反馈模块根据所述阳极控制电压输出一阳极反馈电压；所述电压调节模块根据阳极反馈电压调节其输出的阳极电压。

2.如权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于，所述LED控制电路还包括一分压电阻，所述分压电阻的一端连接于所述电流及脉冲控制模块的第三输入端和第一压控电阻的输出端之间，其另一端接地。

3.如权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于，所述电流及脉冲控制模块根据其第一输入端接收的所述微控信号、第二输入端接收的电压控制信号及第三输入端接收的流经LED的电流产生一控制电压；所述第一压控电阻根据该控制电压调整所述第一压控电阻的输入端及其输出端之间的电阻值，使流经LED的电流保持稳定。

4.如权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于，所述反馈模块包括一第二压控电阻，所述第二压控电阻根据阳极控制电压改 变所述第二压控电阻的输入端与其输出端之间的电阻值，以调整反馈模块输出端的阳极反馈电压值。

5.如权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于，所述第一压控电阻为一N-MOS型晶体管；所述第一压控电阻的输入端为漏极，所述第一压控电阻的输出端为源极，所述第一压控电阻的控制端为栅极。

6.如权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于，所述电压控制模块包括一模拟开关、一芯片、一第一电容、一第二电容、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电阻、一第五电阻、一第六电阻、一第七电阻及一第八电阻；所述模拟开关包括一输入端、一输出端及一控制端；所述模拟开关的输入端与LED的阴极相连接；所述第一电阻的第一端用于接收微控信号，第二端与模拟开关的控制端相连接；所述第二电阻的第一端与模拟开关的输出端相连接；所述第一电容的第一端第二电阻的第二端相连接；所述第三电阻的第一端与第一电容的第一端相连接，第三电阻的第二端与第一电容的第二端相连接；所述第四电阻的第一端与第一电容的第二端相连接并接地，第二端与模拟开关的控制端相连接。所述芯片的第八引脚接一正电压，第四引脚接地，第五引脚与第三电阻的第一端相连接；所述第五电阻的第一端与芯片的第六引脚相连接，第二端接地；所述第六电阻的第一端与第五电阻的第一端相连接，第六电阻的第二端与芯片的第七引脚相连接。所述第七电阻的第一端与芯片的第七引脚相连接，第二端与芯片的第二引脚相连接；所述第八电阻的第一端与芯片的第三引脚相连接，第二端与的第八引脚相连接；所述第二电容的第一端与芯片的第二引脚相连接，第二端与芯片的第一引脚相连接。

7.如权利要求6所述的LED控制电路，其特征在于，所述反馈模块包括一第二压控电阻、一第九电阻、一第十电阻及一第十一电阻；所述第二压控电阻包括一输入端、一输出端及一控制端；所述第二压控电阻的控制端与芯片的第一引脚相连接，所述第二压控电 阻的输出端接地；所述第九电阻的第一端与第二压控电阻的输入端相连接，第二端与电压调节模块相连接；所述第十电阻的第一端与第二压控电阻的输出端相连接，第十电阻的第二端与第九电阻的第二端相连接；所述第十一电阻的第一端分别与第十电阻的第二端和第九电阻的第二端相连接，所述第十一电阻的第一端与LED的阳极相连接。 

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