一種led驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，該保護(hù)電路包括SC91F729B單片機(jī)，單片機(jī)的管腳12、14、14通過電阻R4、R5、R6與三支MOS管Q1、Q2、Q3的柵極連接，三支MOS管Q1、Q2、Q3的漏極分別通過電阻R1、R2、R3及繼電器J1與三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的負(fù)極連接，三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的正極通過繼電器J1與12V電源連接，三支MOS管Q1、Q2、Q3的源極通過串接的分壓電阻R19、R14、R18與12V電源連接，單片機(jī)的管腳10連接在電阻R14與電阻R18之間。該電路具有結(jié)構(gòu)簡潔，器件成本低廉，LED驅(qū)動(dòng)電路短路后保護(hù)效果好等特點(diǎn)。
【專利說明】—種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LED短路保護(hù)電路，具體涉及一種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的高速發(fā)展，社會上對能源的需求急劇增加，特別是在電力方面會經(jīng)常出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，在某些工業(yè)發(fā)達(dá)城市會采取城市限電措施，這嚴(yán)重影響了城市的正常生活秩序。因而，節(jié)能技術(shù)特別是電力節(jié)能方面的技術(shù)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。在此背景下，LED照明技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并有取代現(xiàn)有普通照明技術(shù)的趨勢。在能源和環(huán)境問題日益突出的今天，節(jié)能減排的效果愈顯重要，對LED照明的需求也越是非常迫切。在可替代能源不完善的前提下，如何對現(xiàn)有不可再生能源進(jìn)行更加有效的利用，是解決目前的能源短缺問題的有效途徑。LED燈由于具有高效、節(jié)能、環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)而成為國家、地區(qū)與相關(guān)企業(yè)行業(yè)發(fā)展和關(guān)注的焦點(diǎn)。其作為半導(dǎo)體照明技術(shù)中最重要的部件，更因?yàn)榫哂泄?jié)能、環(huán)保、長壽命、免維護(hù)等很多優(yōu)點(diǎn)而被市場廣泛接受。LED燈具中的驅(qū)動(dòng)電源電路是LED產(chǎn)品的重要組成部分，無論在照明、背光源還是顯示板領(lǐng)域，都得到了廣泛的市場應(yīng)用。
[0003]由于在目前的LED照明的研究及產(chǎn)業(yè)化階段中，LED驅(qū)動(dòng)電源的使用壽命在整個(gè)LED燈使用壽命中起著決定性的作用，研究出高效率和高可靠性的LED驅(qū)動(dòng)電源，成為了目前LED產(chǎn)業(yè)中需要優(yōu)先解決的關(guān)鍵問題。有了它才能保證LED穩(wěn)定、高效率及長壽命工作及運(yùn)行。
[0004]由于LED照明燈所獨(dú)有的電氣特性使得LED驅(qū)動(dòng)電源電路面臨更大挑戰(zhàn)，加上LED燈的理論使用壽命可長達(dá)10萬小時(shí)，因此要求所配的LED驅(qū)動(dòng)電源因具有很高的可靠性。為了防止LED燈的提前損壞，要求所設(shè)計(jì)的電路控制系統(tǒng)能夠精確控制LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流穩(wěn)定。而目前市面上采用的穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)電路普遍存在穩(wěn)流能力較差的缺點(diǎn)，從而使得所驅(qū)動(dòng)的LED燈的壽命大為縮短。
[0005]現(xiàn)有的LED短路保護(hù)電路通過選用大電流的MOS管來確保LED短路，因此電路不會被損壞，但是短路后的持續(xù)大電流會造電路板成溫升嚴(yán)重，甚至燒毀電路板的問題。并且大電流的MOS管價(jià)格較高。再有現(xiàn)有的LED短路保護(hù)電路選用的單片機(jī)功能較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格較高，其中大部分功能使用不到的，因此增加了單片機(jī)成本。因此，有必要對現(xiàn)有LED短路保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡潔，器件成本低廉，LED驅(qū)動(dòng)電路短路后保護(hù)效果好的短路保護(hù)電路。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括SC91F729B單片機(jī)，單片機(jī)的管腳12、管腳14、管腳14通過電阻R4、電阻R5、電阻R6與三支MOS管Qp Q2, Q3的柵極連接，三支MOS管％、Q2、Q3的漏極分別通過電阻R1、電阻R2、電阻R3及繼電器J1與三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的負(fù)極連接，三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的正極通過繼電器J1與12V電源連接，其特征在于，三支1?5管01、02、03的源極通過串接的分壓電阻R19、電阻R14、電阻R18與12V電源連接，單片機(jī)的管腳10連接在電阻R14與電阻R18之間。
[0008]其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述單片機(jī)的管腳11通過電阻R7與電位器W1的調(diào)節(jié)端連接，電位器W1的另兩端分別與單片機(jī)的管腳3、三支MOS管Qp Q2, Q3的源極連接。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述單片機(jī)的管腳2通過電阻R12與開關(guān)按鈕S3接地，在開關(guān)按鈕S3上還并聯(lián)有開關(guān)按鈕S1與開關(guān)按鈕S2,開關(guān)按鈕S1的一端與單片機(jī)的管腳I連接另一端接地，開關(guān)按鈕S2的一端與單片機(jī)的管腳6連接另一端接地。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所電位器W1與單片機(jī)管腳3的連接端還通過三端穩(wěn)壓調(diào)整器和二極管D1與12V電源連接。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述電阻Rp電阻R2、電阻R3及繼電器J1與12V電源之間并聯(lián)有電阻R9、電阻Rn、電阻R13。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述三支MOS管Qp Q2, Q3的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R15、電阻R16、電阻R17。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述單片機(jī)的管腳3與地之間連接有電阻R2tl，在MOS管Q1的源極與繼電器J1之間并聯(lián)有電阻R8、電阻Rltl.。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述三端穩(wěn)壓調(diào)整器的兩端與地之間連接有電容器C1、電容器C3，在所述單片機(jī)的管腳3與管腳4之間連接有電容器C2，在所述單片機(jī)的管腳11與三支MOS管Qp Q2、Q3的源極之間連接有電容器C5。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:該LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，通過增加短路檢測功能來保證LED被短路時(shí)就關(guān)閉MOS管，從而保證電路不會被損壞。而且不會有持續(xù)的大電流存在，因而不會有電路板發(fā)熱現(xiàn)象。在MOS管選型時(shí)，只要保證電流能夠讓LED正常工作即可，因而可以大大降低MOS管的成本壓力。
[0016]另外由于由于選擇了外圍資源剛好能滿足要求的SC91F729B單片機(jī)，避免過多用不到的外圍資源被浪費(fèi)，從而降低單片機(jī)的采購價(jià)格。由于該單片機(jī)沒有串口通訊模塊，根據(jù)AD采樣精度要求選擇了稍有余量的10位AD轉(zhuǎn)換模塊。
[0017]該短路保護(hù)電路在多次重復(fù)上電斷電的情況下，記憶功能不會失效。該短路保護(hù)電路一方面增加了儲能電容，增加芯片的掉電工作時(shí)間，另一方面通過對掉電和上電兩個(gè)狀態(tài)做了軟件程序控制，從而解決了憶功能丟失的本問題。
[0018]該電路改進(jìn)前LED短路時(shí)指示燈持續(xù)閃爍20s_25s，然后全滅，MOSFET管的溫度:135.4°C，電路板的溫度:88.7°C。改進(jìn)后LED短路時(shí)LED全部不亮。MOSFET管溫度:41.4°C,電路板的溫度:38.8 °C。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型是一種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括SC91F729B單片機(jī)，單片機(jī)的管腳12、管腳14、管腳14通過電阻R4、電阻R5、電阻R6與三支MOS管％、Q2、Q3的柵極連接，三支MOS管％、Q2、Q3的漏極分別通過電阻R1、電阻R2、電阻R3及繼電器J1與三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的負(fù)極連接，三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的正極通過繼電器J1與12V電源連接，其特征在于，三支MOS管QpQ2A3的源極通過串接的分壓電阻R19、電阻R14、電阻R18與12V電源連接，單片機(jī)的管腳10連接在電阻R14與電阻R18之間。
[0022]其中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述單片機(jī)的管腳11通過電阻R7與電位器W1的調(diào)節(jié)端連接，電位器W1的另兩端分別與單片機(jī)的管腳3、三支MOS管Qp Q2, Q3的源極連接。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述單片機(jī)的管腳2通過電阻R12與開關(guān)按鈕S3接地，在開關(guān)按鈕S3上還并聯(lián)有開關(guān)按鈕S1與開關(guān)按鈕S2,開關(guān)按鈕S1的一端與單片機(jī)的管腳I連接另一端接地，開關(guān)按鈕S2的一端與單片機(jī)的管腳6連接另一端接地。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所電位器W1與單片機(jī)管腳3的連接端還通過三端穩(wěn)壓調(diào)整器和二極管D1與12V電源連接。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在所述電阻R1、電阻R2、電阻R3及繼電器J1與12V電源之間并聯(lián)有電阻R9、電阻Rn、電阻R13。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述三支MOS管Qp Q2, Q3的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R15、電阻R16、電阻R17。
[0027]進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在所述單片機(jī)的管腳3與地之間連接有電阻R2tl，在MOS管Q1的源極與繼電器J1之間并聯(lián)有電阻R8、電阻Rltl.。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在所述三端穩(wěn)壓調(diào)整器的兩端與地之間連接有電容器C1、電容器C3，在所述單片機(jī)的管腳3與管腳4之間連接有電容器C2，在所述單片機(jī)的管腳11與三支MOS管Qp Q2、Q3的源極之間連接有電容器C5。
[0029]該LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路的工作原理是，由12V直流電源為發(fā)光二極管R、G、B三色LED燈供電，同時(shí)經(jīng)過通過串接的分壓電阻R19、電阻R14、電阻R18分壓后降至5V供電給單片機(jī)的管腳10，然后通過單片機(jī)控制該電路。
[0030]三個(gè)按鈕(S1、S2、S3)及旋鈕電位器(W1)負(fù)責(zé)提供用戶控制接口。對應(yīng)的控制功能分別為顏色跳變、開關(guān)、顏色漸變、顏色選擇。
[0031]根據(jù)用戶操作情況，控制電路分別三路控制驅(qū)動(dòng)管(Q1、Q2、Q3)的導(dǎo)通占寬比，從而配置出不同的顯示效果。
[0032]電阻R19、電阻R14、電阻R18構(gòu)成短路狀態(tài)檢測電路，并將信號送給主控單片機(jī)。單片機(jī)通過中斷相應(yīng)短路信號，并及時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)MOS管，從而保證電路不會損壞。進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)后，電路會間隔一段時(shí)間后重新檢測短路狀態(tài)，若短路狀態(tài)去除，則電路回復(fù)正常工作狀態(tài)。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括SC91F729B單片機(jī)，單片機(jī)的管腳12、管腳14、管腳14通過電阻R4、電阻R5、電阻R6與三支MOS管％為為的柵極連接，三支MOS管Qp Q2、Q3的漏極分別通過電阻R1、電阻R2、電阻R3及繼電器J1與三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的負(fù)極連接，三個(gè)發(fā)光二極管R、G、B的正極通過繼電器J1與12V電源連接，其特征在于，三支MOS管QpQ^Q3的源極通過串接的分壓電阻R19、電阻R14、電阻R18與12V電源連接，單片機(jī)的管腳10連接在電阻R14與電阻R18之間。
2.如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，所述單片機(jī)的管腳11通過電阻R7與電位器W1的調(diào)節(jié)端連接，電位器W1的另兩端分別與單片機(jī)的管腳3、三支MOS管Q3的源極連接。
3.如權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，所述單片機(jī)的管腳2通過電阻R12與開關(guān)按鈕S3接地，在開關(guān)按鈕S3上還并聯(lián)有開關(guān)按鈕S1與開關(guān)按鈕S2,開關(guān)按鈕S1的一端與單片機(jī)的管腳I 連接另一端接地，開關(guān)按鈕S2的一端與單片機(jī)的管腳6連接另一端接地。
4.如權(quán)利要求3所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，所電位器W1與單片機(jī)管腳3的連接端還通過三端穩(wěn)壓調(diào)整器和二極管D1與12V電源連接。
5.如權(quán)利要求4所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，在所述電阻％、電阻R2、電阻R3及繼電器J1與12V電源之間并聯(lián)有電阻R9、電阻Rn、電阻R13。
6.如權(quán)利要求5所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，在所述三支MOS管Q1 > Q2> Q3的源極與柵極之間并聯(lián)有電阻R15、電阻R16、電阻R17。
7.如權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，在所述單片機(jī)的管腳3與地之間連接有電阻R2tl，在MOS管Q1的源極與繼電器J1之間并聯(lián)有電阻R8、電阻Rltl.。
8.如權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)器的短路保護(hù)電路，其特征在于，在所述三端穩(wěn)壓調(diào)整器的兩端與地之間連接有電容器Cp電容器C3,在所述單片機(jī)的管腳3與管腳4之間連接有電容器C2，在所述單片機(jī)的管腳11與三支MOS管Qp Q2, Q3的源極之間連接有電容器C5。
【文檔編號】H02H3/087GK203660495SQ201320809154
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王萬里 申請人:江陰旺達(dá)電子有限公司