一种数字化调光的LED灯恒流驱动电路的制作方法

一种数字化调光的led灯恒流驱动电路
技术领域
1.本实用新型属于人工智能物联网领域，涉及led照明灯调光、led控制协议等一系列需要智能控制，记忆不同场景的一种驱动电路。


背景技术：

2.传统的调光方式，为模拟调光方式，通过调节电流与电压，控制led灯的亮度，除了调光范围比较狭窄，损耗比较多外，还不能满足现在数字化与智能化控制的需要，严重影响led灯在人工智能物联网方面的应用。而采用pwm（pulse width modulation,简称pwm）波宽控制数字调光方式，完美解决这一难题，将电源方波数字化，并控制方波的占空比，即调节同一周期内高低电平的时间比，从而达到控制平均电流的目的，进一步控制led灯的亮、灭与亮度灰度调节，并且与各种数字化控制系统进行衔接，拓展了led灯在人工智能物联网领域的应用范围，推动了led照明驱动的创新的发展。


技术实现要素：

3.在本实用新型的目的在于提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路，满足外围电路简单、便于研发设计对的多功能平均电流型 led 恒流驱动器，适用于宽电压范围的非隔离式大功率恒流 led 驱动领域，可控制led灯具的亮、灭，65536级高灰度亮度调节，并可实现led灯的数字调光远程控制化。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路，包括dc接线端子，限流电阻r1 1000欧，电阻r2 3000欧，电阻r3 1000欧，电阻r4 10000欧；电容c1 104uf，极性电容c2 47uf；二极管d1 s8a，二极管d2 ss36，发光二极管d3，发光二极管d4；p型mos管 q1；电感l1 47uh；芯片hi7000d u1。
5.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：dc接线端子正极v+接入二极管d1输入端，二极管d1的输出端接入极性电容c2的正极、电阻r2的一端、二极管d2的输出端与发光二极管d3的输入端；极性电容c2的负极接入dc接线端子负极v-。
6.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：电阻r2的另一端接入电容c1的一端与芯片hi7000d u1的脚3（vdd），电容c1的另一端接入dc接线端子负极v-并接地；芯片hi7000d u1的脚3（vdd）接入芯片hi7000d u1的脚4（ld）。
7.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d u1的脚2（gnd）接入dc接线端子负极v-，芯片hi7000d u1的脚1（cs）接入电阻r4的一端，电阻r4另一端接入dc接线端子负极v-；外部pwm调光信号通过电阻r3接入芯片hi7000d u1的脚5（pwm）。
8.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d u1的脚6（gate）通过电阻r1接入p型mos管 q1的栅极g极，p型mos管 q1的源极s极输出端接入芯片hi7000d u1的脚1（cs）与电阻r4的一端，p型mos管 q1的漏极d极输出端
接入二极管d2的输入端与电感l1的一端；发光二极管d3的输出端接入发光二极管d4的输入端，发光二极管d4的输出端接入电感l1的另一端。
9.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d u1通过对其脚4（ld）端口实现模拟调光功能；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口输入dc 0.2-1.2v 模拟调光信号时，电路系统为模拟调光模式；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口电压低于0.2v时，模拟调光模式输出关闭；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口电压大于dc 1.2v时，电路系统为pwm调光模式。
10.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d u1的脚5（pwm）为pwm信号输入端口，pwm信号输入端口支持超小占空比的pwm调光，可以响应小于40ns的pwm脉宽波形；当pwm信号为低电平，输出关闭；当pwm信号为高电平，输出开启，悬空的时候默认该端口为高电平输入。
11.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：电路通电后通过启动电阻r2对连接于电源的芯片hi7000d u1脚3（vdd）的电容c1充电，当dc接线端子电压高于3v后，电路开始工作，直到芯片hi7000d u1脚3（vdd）端口电压稳定达到钳位电压5.2v左右，芯片hi7000d u1的供电电流主要有其脚3（vdd）端口接入的电阻r2提供。
12.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：dc接线端子负极v-与芯片hi7000d u1的1脚（cs）端口之间连接有采样电阻r4，芯片hi7000d u1的脚1（cs）端口与 p型mos管 q1的源极s极输出端并联，芯片hi7000d u1的脚1（cs）端口通过对其脚1（cs）端口的电流采样来实现精准的电流控制，达到负载不同功率的led灯具的目的。
13.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d u1的脚4（ld）与脚3（vdd）并联，芯片hi7000d u1的脚5（pwm）可以通过r3接收外部pwm信号，使得电路可控制led灯具的亮、灭，亮度灰度调节。
14.进一步，本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路还具有以下特征：芯片hi7000d的脚5（pwm）输入pwm脉宽信号，使芯片hi7000d的脚6（gate）输出对应pwm信号，从而控制p型mos管 q1的通断占空比，达到控制led灯平均电流的目的；当pwm高电平波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变p型mos管 q1的开启关断时间，即led灯的亮暗的时间，通过pwm波开启和关闭led灯的时间比来改变正向电流大小，以达到亮度灰度调节的效果；在一个pwm波周期内，高电平时间在整个周期所占得比例越大，人眼感觉越亮，反之感觉越暗。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种数字化调光的led灯恒流驱动电路，外围电路简单，布线方便快捷，适用于宽电压范围的非隔离式功率恒流 led 驱动领域，模拟调光与pwm信号调光可以根据输入电压不同互相切换，实现软启动功能，可控制led灯具的亮、灭，65536级高灰度亮度调节，并可实现led灯的数字调光远程控制化。
16.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
17.附图1电路原理图。
具体实施方式
18.本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
19.本实施例中的方案为一种数字化调光的led灯恒流驱动电路，请参见附图1电路原理图，包括dc接线端子，限流电阻r1 1000欧，电阻r2 3000欧，电阻r3 1000欧，电阻r4 10000欧；电容c1 104uf，极性电容c2 47uf；二极管d1 s8a，二极管d2 ss36，发光二极管d3，发光二极管d4；p型mos管 q1；电感l1 47uh；芯片hi7000d u1。
20.进一步的，本实施例中，dc接线端子正极v+接入二极管d1输入端，二极管d1的输出端接入极性电容c2的正极、电阻r2的一端、二极管d2的输出端与发光二极管d3的输入端；极性电容c2的负极接入dc接线端子负极v-。
21.进一步的，本实施例中，电阻r2的另一端接入电容c1的一端与芯片hi7000d u1的脚3（vdd），电容c1的另一端接入dc接线端子负极v-并接地；芯片hi7000d u1的脚3（vdd）接入芯片hi7000d u1的脚4（ld）。
22.进一步的，本实施例中，芯片hi7000d u1的脚2（gnd）接入dc接线端子负极v-，芯片hi7000d u1的脚1（cs）接入电阻r4的一端，电阻r4另一端接入dc接线端子负极v-；外部pwm调光信号通过电阻r3接入芯片hi7000d u1的脚5（pwm）。
23.进一步的，本实施例中，芯片hi7000d u1的脚6（gate）通过电阻r1接入p型mos管 q1的栅极g极，p型mos管 q1的源极s极输出端接入芯片hi7000d u1的脚1（cs）与电阻r4的一端，p型mos管 q1的漏极d极输出端接入二极管d2的输入端与电感l1的一端；发光二极管d3的输出端接入发光二极管d4的输入端，发光二极管d4的输出端接入电感l1的另一端。
24.进一步的，本实施例中，芯片hi700d u1通过对其脚4（ld）端口实现模拟调光功能；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口输入dc 0.2-1.2v 模拟调光信号时，电路系统为模拟调光模式；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口电压低于0.2v时，模拟调光模式输出关闭；芯片hi7000d u1脚4（ld）端口电压大于dc 1.2v时，电路系统为pwm调光模式。
25.进一步的，本实施例中，芯片hi7000d u1的脚5（pwm）为pwm信号输入端口，pwm信号输入端口支持超小占空比的pwm调光，可以响应小于40ns的pwm脉宽波形；当pwm信号为低电平，输出关闭；当pwm信号为高电平，输出开启，悬空的时候默认该端口为高电平输入。
26.进一步的，本实施例中，电路通电后通过启动电阻r2对连接于电源的芯片hi7000d u1脚3（vdd）的电容c1充电，当dc接线端子电压高于3v后，电路开始工作，直到芯片hi7000d u1脚3（vdd）端口电压稳定达到钳位电压5.2v左右，芯片hi7000d u1的供电电流主要有其脚3（vdd）端口接入的电阻r2提供。
27.进一步的，本实施例中，dc接线端子负极v-与芯片hi7000d u1的1脚（cs）端口之间连接有采样电阻r4，芯片hi7000d u1的脚1（cs）端口与 p型mos管 q1的源极s极输出端并联，芯片hi7000d u1的脚1（cs）端口通过对其脚1（cs）端口的电流采样来实现精准的电流控制，达到负载不同功率的led灯具的目的。
28.进一步的，本实施例中，芯片hi7000d u1的脚4（ld）与脚3（vdd）并联，芯片hi7000d u1的脚5（pwm）可以通过电阻r3接收外部pwm信号，使得电路可控制led灯具的亮、灭，亮度灰度调节。
29.进一步的，本实施例中，芯片hi7000d的脚5（pwm）输入pwm脉宽信号，使芯片
hi7000d的脚6（gate）输出对应pwm信号，从而控制p型mos管 q1的通断占空比，达到控制led灯平均电流的目的；当pwm高电平波调光可通过改变高低电平的占空比来任意改变p型mos管 q1的开启关断时间，即led灯的亮暗的时间，通过pwm波开启和关闭led灯的时间比来改变正向电流大小，以达到亮度灰度调节的效果；在一个pwm波周期内，高电平时间在整个周期所占得比例越大，人眼感觉越亮，反之感觉越暗。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。