[发明专利]一种通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构

说明书

本发明公开一种通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构，其特征在于，包含有，LED单元；数字电位器，其具有总线接口及电压可调端，数字电位器的总线接口连接外部数据总线，数字电位器根据来自外部数据总线上的控制信号对电压可调端的输出电压进行调整；以及，运算放大器。本发明的有益效果在于：在输入端用数字电路中的总线通信的方式，控制输出端产生模拟电路中的电流，来驱动LED达到要求的亮度，具有分辨率高、操作性好、对LED器件的离散性有很好的兼容性。同时，用恒流的方式驱动LED也符合LED的发光特性。

技术领域

本发明涉及LED驱动电路，特别地是，一种通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构。

背景技术

机载告警系统通过LED信号灯点亮信号牌的方式来显示飞机的工作状态。国军标对信号灯在不同任务环境下，提出了详细的工作状态要求。这使得信号灯的驱动电路需要具有输出信号范围大的能力，以拉开信号灯亮度的明暗差距，满足日/夜亮度要求；需要具有输出信号分档或连续可调能力，来满足信号灯亮度分档或连续可调要求；需要具有输出信号稳定、分辨率高、误差小的能力，来满足对亮度的定量要求。

目前LED信号灯的调光驱动电路主要分为三种：1）通过电阻、稳压管等模拟器件驱动LED；2）通过PWM电压驱动LED；3）通过恒流源集成电路驱动LED。

以上三种驱动方式都各有利弊：

1）通过电阻、稳压管等模拟器件驱动LED的方式最直观，通过测试不同亮度下LED所需的电流，便可以计算出所需的电阻值，但这一方式的不足在于，由于LED的离散性较大，每一批次的LED具有不同的亮度-电流对应关系，所以会导致调试电阻种类繁多，甚至没有对应电阻值的情况。

2）通过PWM电压驱动LED的方式，做到了不依赖硬件参数的更改，通过软件代码的方式调光，解决了电阻调光方式的器件种类繁多的缺点，但它的缺点是PWM的占空比与LED亮度的对应关系不如电流与LED亮度的关系直观。

3）通过恒流源集成电路驱动LED的方式，结合了PWM控制方式和恒流驱动方式，虽然具有调光不依赖硬件更改的优点和恒流源驱动LED的先天优势，但PWM的占空比与电流的对应关系也是要依靠实测摸索，效率不高。

综上所述，LED调光存在两个难点，一个是LED批次性差异，导致直接使用标准化的模拟器件很难满足亮度一致性要求；二是用PWM等数字的调光方式，PWM的参数与LED亮度的对应关系需要人为实际调整，主观性太大，效率较低。故需要提出一种新的调光电路来克服此难点。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中的问题，提出一种新型的通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构，包含有，

LED单元，其具有LED驱动电压端、第二电阻、LED、NPN型三极管及第三电阻，其中，LED驱动电压端输出LED驱动电压，LED驱动电压端接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端接LED的正端，LED的负端接NPN型三极管的集电极，NPN型三极管的发射极接第三电阻的第一端，第三电阻的第二端接地；

数字电位器，其具有总线接口及电压可调端，数字电位器的总线接口连接外部数据总线，数字电位器根据来自外部数据总线上的控制信号对电压可调端的输出电压进行调整；以及，

运算放大器，其具有同相输入端、反相输入端及输出端，运算放大器的同相输入端接数字电位器的电压可调端，运算放大器的反相输入端接第三电阻的第一端，运算放大器的输出端接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端接NPN型三极管的基极。

本发明还提供一种通过带总线接口的数字电位器实现的LED驱动电路结构，包含有，