[实用新型]用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明领域所用的控制系统，更具体地说，涉及一种用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统。

背景技术

半导体发光二极管(LED)作为一种新型光源，与传统光源相比具有很多优点，例如体积小、重量轻、节省空间、光谱范围广、易于设计、能耗低等。而且可靠性好、寿命长。LED发光靠电能激发，输入的电能量决定了输出的光能量，但是当LED的驱动电流过大时，其光通量会随电流增加而变缓，同时还会引起LED的发射光谱向长波方向偏移。例如，对于白光LED来说，当驱动电流过大时，将导致激发荧光粉效能的降低，使光效下降。目前采用的稳压驱动电路，存在稳流能力较差的缺点，因为脉冲电压供电波动太大，使得输出电流波动也大，不能是发光管提高光效，造成LED发光忽明忽暗，从而导致LED寿命大为缩短。此外，目前对LED的控制基本上还是传统模拟式的控制，模拟式的控制系统具有精度低、稳定性差等缺点，而且不容易控制和调节LED的亮度，使得LED不能很好的满足人们的照明要求，并且会造成电能的浪费。

发明内容

本发明旨在解决现有技术下，LED照明领域存在的问题，提供一种易于控制和调节的，且能稳流供电的LED数字调光系统。

为了解决上述问题，本发明一种用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统，包括用作主控制器的单片机，单片机的数字输出端与数模转换器的数字输入端相连，数模转换器的模拟电压输出端与V-I转换电路的输入端相连，V-I转换电路的电流输出端与待供电的LED相连；所述单片机引出三条控制线集成于一个按键板上，该按键板上包括复位键RESET、LED光强度增强键ADD以及LED光强度减弱键SUB。其中，数模转换器采用带隙基准电压源作为基准电压。

本发明的优点在于，采用单片机与数模转换器相结合，并配合V-I转换电路，将恒压源转换成恒流源对LED供电，保证LED在恒流供电的情况下，光通量稳定，避免因输入电压的波动而使输出电流波动，使得LED的亮度稳定，减少其自身的损耗，提高其寿命。此外，本发明的系统能够通过控制单片机来调节恒流源的驱动电流，从而调节LED的亮度，并且可调节的电流范围大，能够控制较大范围的LED亮度，节省不必要的电能浪费，同时显著提高整个系统的精度，增强稳定性，达到高效的目的。本发明的系统对单片机的采用，使得整个系统集成度高，简化了电路设计，为系统的进一步扩展留下足够空间。

附图说明

图1是本发明的用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统的原理框图示意图；

图2是本发明的用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统所用的按键外观结构示意图；

图3是本发明的用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统的内部电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的用于实现恒流源驱动的LED数字调光系统，主要包括一个作为主控制器的单片机，以及与单片机相配合的连接于单片机输出端的高精度数模转换器，数模转换器的模拟电压输出端与V-I转换电路的输入端相连，V-I转换电路作为数字式恒流源为LED提供稳定电流，LED与一个工作于线性区的功率管相连，优选方式下，功率管一般采用三极管。

单片机与数模转换器之间采用SPI总线进行通信，数模转换器采用带隙基准电压源提供基准电压，然后根据外部输入数字量来确定转换的输出电压值的大小。其中，单片机的数字输出端与数模转换器的数字输入端相连，用单片机控制数模转换器的外部输入数字量，以达到控制数模转换器输出电压大小的目的。

数模转换器的模拟电压输出端与V-I转换电路的输入端相连，通过V-I转换电路将模拟电压转换成电流，并将电流用于给LED供电。由于LED串联了一个工作于线性区的三极管，该三极管用作功率管，并接入一个电流负反馈的电路，通过电流负反馈调节功率管的阻值大小，保证流过LED的电路维持在一个恒定的值，即达到恒流供电的目的，实现整个系统的恒流源驱动。

单片机中引出三条控制线路，集成在一个按键板上，三个按键分别是单片机的复位键RESET、LED光强度增强键ADD以及LED光强度减弱键SUB。其中，RESET键时单片机自身所带复位键，ADD和SUB键时控制单片机数字输出量的控制键，当系统工作出现紊乱时，只需按一下复位键RESET，即可让系统恢复初始状态；当需要将LED灯光亮度增加时，只需按LED光强度增强键ADD调节，以改变单片机的数字输出量，进而改变数模转换器的输出电压，使得LED的供电电流改变，达到改变其光亮程度的目的；反之，按LED光强度减弱键SUB调节。