一种能够调节大功率LED亮度的驱动方法和驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够调节大功率ＬＥＤ亮度的驱动方法和装置，所述方法通过接收外界输入的控制信息，从中得到ＬＥＤ的亮度数据，通过与驱动单元连接的电流调节单元，设置流经所述ＬＥＤ的电流大小，点亮所述ＬＥＤ并使其亮度达到目标值；或者按照上述方法先设置流经ＬＥＤ的电流，初步调节所述ＬＥＤ的亮度，进而再设置与所述电流调节单元并联的ＰＷＭ调节单元的信号占空比，进一步调节ＬＥＤ的亮度，使其最终达到目标值；通过设值ＰＷＭ调节单元信号的占空比为０％，关灭所述ＬＥＤ。利用本发明专利技术所提供的技术方案，能够实时、动态地调节ＬＥＤ的亮度，同时可显著改善装置的ＥＭＣ（电磁兼容）性能，延长ＬＥＤ的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率LED，尤其涉及一种能够调节大功率LED亮度的 驱动方法和驱动装置。
技术介绍
在现有技术中，通常采用PWM方式来调节LED的亮度，对于小功率的 LED而言，因为驱动电流不大，驱动电压不高，PWM调光方式是可行的。 但对于大功率LED，因驱动电流大(通常为数百毫安)，驱动电压高(当多个 大功率LED串连驱动时，驱动电压往往达数十伏)，这就极大地限制了PWM 信号所能达到的最高频率，所以采用PWM方式对大功率LED调光的调光效 果不很理想，主要表现在灰度级别和灰度刷新频率难以提高这两方面。另外， PWM方式导致LED驱动回路电流的快速通断，在大电流高电压的情况下， 会对周围环境形成很强的电磁辐射，恶化装置或设备的EMC(Electromagnetic Compatibility;电磁兼容)性能。PWM导致流经LED的电流在极短时间内从 0到数百毫安的剧烈变动，也会影响到LED的工作寿命。
技术实现思路
为解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供一种实时动态电流调节与PWM调节相结合的大功率LED的驱动方法，并提供一种大功率LED的 驱动装置。本专利技术采用如下技术方案接收外界输入的控制信号，从中得到LED的亮度数据，通过软件计算或 数值查表，得到一个对应的数值，将该数值输给与一驱动单元连接的一电流 调节单元，调节流经LED的电流值，从而达到调节LED亮度之目的；或者 将这个经计算或査表所得的对应数值分成两部分， 一部分输入电流调节单元， 先调节流经LED的电流来初步调节所述LED的亮度，即"粗调"，另一部分 输入与所述驱动单元连接的PWM调节单元，设置其输出信号的占空比，进 一步调节所述LED的亮度，即"细调"，最终将LED亮度调节到目标值；通 过设置该PWM调节单元输出信号的占空比为0%，以关灭所述LED。所述电流调节单元包括一个参考电压发生器，该参考电压发生器的输出 经一个数字电位器分压后得到一个基准电压，该基准电压输入到所述比较器 的负相输入端；所述基准电压还可以由一 PWM发生器的输出信号经缓冲、 RC滤波后得到，然后输入到所述比较器的负相输入端。所述电流调节单元的输入信号还包含一个采样电压，该采样电压由所述 驱动单元的一个采样电阻所提供，直接或经缓冲放大后输入至所述电流调节 单元的一个比较器的正相输入端，该比较器的输出接到一个逻辑电路。所述逻辑电路连接有振荡器；所述PWM调节单元与所述电流调节单元由一个微控制器控制。 一种能够调节大功率LED亮度的驱动装置，包含依次连接的大功率LED 驱动单元、PWM调节单元，以及电流调节单元和微控制器，该电流调节单元 与所述PWM调节单元并联连接于该微控制器和所述驱动单元之间。所述电流调节单元包含依次连接的数字电位器、比较器，以及逻辑电路，该逻辑电路与一个振荡器连接。所述驱动单元包含与门，该与门与所述PWM调节单元以及所述电流调节单元连接。所述驱动单元包含场效应晶体管，该场效应晶体管的一端与比较器的正相输入端和采样电阻相连，另一端连接LED和肖特基二极管，场效应晶体管的栅极与所述与门相连。所述驱动单元还包含采样电阻、电感、肖特基二极管。本专利技术所提供的技术方案，具有如下优点-(1) 采用电流调节单元对大功率LED进行动态电流调节来调节LED的发光亮度，在不改变LED亮度的时候，流经LED的电流恒定不变，相对于现有的PWM方式的LED亮度调节技术，极大地提高LED亮度调节的灰度级别和灰度刷新频率(本专利技术所提供的技术方案的灰度刷新频率相当于无穷大)，同时还可改善系统的电磁兼容性能，延长LED的工作寿命；(2) 采用微控制器对电流调节单元的电流参数进行实时设置，能够根据外部控制信号，随时对流经LED的电流值进行调整；(3) 采用PWM技术作为LED亮度调节的辅助手段，在通过电流调节单元对LED亮度进行"粗调"后，还可以采用与之并联的PWM调节单元进一步对LED亮度进行"细调"，以得到更为丰富的灰度级别(当使用红、绿、蓝三色LED进行混光、混色时，丰富的灰度级别使混出的色彩更为逼真)。通过设置PWM调节单元可以将LED设置为全灭。以下将结合附图，对本专利技术的技术方案给予详细阐释。附图说明图1为根据本专利技术的一种能够调节大功率LED亮度的驱动方法的流程示意图2为根据本专利技术的一种能够调节大功率LED亮度的驱动装置的方块示意图3为根据本专利技术的一种能够调节大功率LED亮度的驱动装置的结构示意图。图中，10、微控制器，20、电流调节单元，201、数字电位器，202、比较器，203、逻辑电路，204、振荡器，205、参考电压发生器，30、PWM调节单元/PWM发生器，40、驱动单元，401、与门，402、场效应晶体管，403、肖特基二极管，404、电感，405、采样电阻，50、大功率LED。具体实施例方式参考图l，本专利技术所提供的能够调节大功率LED亮度的驱动方法，包含如下步骤于步骤Sl:由微控制器接收外部发来的控制信号；于步骤S2:微控制器对收到的控制信号进行判别。判别外部控制信号是要完全熄灭LED，还是要将LED调整到某个亮度，若要完全熄灭LED，则执行步骤S6，若要将LED调整到某个亮度值，则执行步骤S3;于步骤S6:由微控制器将PWM调节单元的占空比设为0%，完全关断LED驱动单元，LED熄灭，到此完成一次亮度调节过程；于步骤S3:由微控制器中的软件根据收到的外部控制信号中的LED亮度目标值进行计算或进行软件数值査表，得到将要写入电流调节单元的数据A和将要写入PWM调节单元的数据B;接着，于步骤S4:微控制器将数据A写入电流调节单元，设置流经LED的电流值，使LED的亮度达到或接近目标值；再接着，于步骤S5:微控制器将数据B写入PWM调节单元，设置PWM调节单元的占空比，进一步"细调"LED的亮度达到目标值。若不需进一步"细调"LED亮度，在此将PWM调节单元的占空比设为100%。到此完成一次亮度调节过程；参考图2，依据上述方法本专利技术提供一种能够调节大功率LED亮度的驱动装置，包含依次连接的微控制器10、电流调节单元20、 PWM调节单元30、驱动单元40，以及大功率LED50，所述电流调节单元20与所述PWM调节单元30并联连接于所述微控制器10和所述驱动单元40之间。所述电流调节单元20用于通过驱动单元40动态调节流经LED 50的电流值来控制LED的亮度，PWM控制单元30用于通过改变输出信号的占空比从而改变LED 50在一个PWM周期内的"亮"/ "灭"的时长比例来控制LED的亮度。而微控制器10用于随时对电流调节单元20和PWM调节单元30的工作参数进行设定，实现该驱动装置对LED50亮度的实时控制。进一步参考图3，所述电流调节单元20包含依次连接的数字电位器201、比较器202、逻辑电路203，振荡器204，以及参考电压发生器205;所述数字电位器201的输入端直接连接于微控制器10， A、 B端分别接参考电压发生器205和地(GND)，抽头W接到比较器202的负相输入端，所述逻辑电路203与驱动单元40中的与门401连接，换言之，该与门的一个输入端与所述PWM调节单元30直接连接，另一个输入端与所述电流调节单元20中的所述逻辑电路203本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够调节大功率ＬＥＤ亮度的驱动方法，其特征在于，该方法包含下述步骤：　接收外界输入的控制信号，从中得到ＬＥＤ的亮度数据，通过软件计算或软件数值查表，得到一个对应数值，将该数值输入到与一驱动单元连接的一电流调节单元，设置流经所述ＬＥ Ｄ的电流大小，点亮所述ＬＥＤ并使其亮度达到目标值；　或者按照上述方法先设置流经ＬＥＤ的电流，初步调节所述ＬＥＤ的亮度，进而再设置与所述电流调节单元并联的ＰＷＭ调节单元的信号占空比，进一步调节ＬＥＤ的亮度，使其最终达到目标值；　通 过设置ＰＷＭ调节单元信号的占空比为０％，关灭所述ＬＥＤ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦自力，张家瑞，
申请(专利权)人：张家瑞，韦自力，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]