專利名稱：智能型大功率led控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能型大功率LED控制器。
背景技術(shù)：
目前的大功率LED控制裝置都是單通道的，只能控制一路LED輸出，而且 其控制方式單一，輸出電流固定，不能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷 而提供一種高效、多通道的智能型大功率LED控制器。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)智能型大功率LED控制器， 其特征在于，包括
作為控制核心的MCU中央控制器；
時(shí)鐘電路，用于為MCU中央控制器提供時(shí)鐘基準(zhǔn)；
復(fù)位電路，用于為MCU中央控制器提供上電復(fù)位信號(hào)；
控制鍵盤，用于外部輸入；
狀態(tài)顯示單元，用于輸出控制器的工作狀態(tài)并顯示； 故障輸出及報(bào)警電路，用于故障輸出和聲音報(bào)警； LIN總線接口，用于為其他系統(tǒng)提供接口； 光電隔離驅(qū)動(dòng)單元，用于隔離MCU中央控制器輸出的信號(hào)； 數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，用于分別控制相應(yīng)數(shù)量的大功率LED陣列，該LED 驅(qū)動(dòng)單元由光電隔離驅(qū)動(dòng)單元控制；
所述的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制鍵盤、狀態(tài)顯示單元、故障輸出及報(bào)警 電路、LIN總線接口和光電隔離驅(qū)動(dòng)單元均與MCU中央控制器相互連接，該 MCU中央控制器與光電隔離驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該光電隔離驅(qū)動(dòng)單元與數(shù)個(gè)
LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接還分別連接有一個(gè)大 功率LED陣列。
所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括核心控制器、精密比較器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、 PWM輸出電路、電壓\電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路、低噪聲放大 電路、保護(hù)電路，所述的核心控制器與精密比較器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及PWM 輸出電路相互連接，所述的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器與精密比較器相互連接，所述的 PWM輸出電路通過電壓V電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路與一大功率LED陣列相互連 接，該大功率LED陣列經(jīng)電流檢測(cè)電路、低噪聲放大電路后與核心控制器相互 連接，所述的電流檢測(cè)電路及低噪聲放大電路均與保護(hù)電路相互連接，該保護(hù) 電路與核心控制器相互連接；
來自外部的PWM控制信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí) 輸入到精密比較器，進(jìn)行電壓與相位比較，產(chǎn)生差值信號(hào)送給核心控制器，由 核心控制器經(jīng)過計(jì)算后輸出PWM控制信號(hào)給PWM輸出電路，然后經(jīng)過電壓/ 電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生大電流供給LED陣列進(jìn)行發(fā)光顯示，LED陣列 的實(shí)際工作電流經(jīng)過電流檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，輸出反饋信號(hào)分別送給低噪聲 放大電路和保護(hù)電路，低噪聲放大電路將LED工作電流反饋信號(hào)進(jìn)行放大和降 噪處理后，送給核心控制器，進(jìn)行動(dòng)態(tài)電流跟蹤與調(diào)節(jié)控制，保護(hù)電路根據(jù)LED 工作電流反饋信號(hào)確定此時(shí)的LED工作電流是否超限，當(dāng)發(fā)生短路或過流輸出 時(shí)，保護(hù)電路將產(chǎn)生故障中斷信號(hào)，送給核心控制器提出系統(tǒng)保護(hù)控制請(qǐng)求， 核心控制器相應(yīng)地采取保護(hù)動(dòng)作，停止PWM輸出，進(jìn)而關(guān)閉LED的電流輸出。
所述的控制器包括八個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，分別連接有一個(gè)大功率LED陣列。
所述的MCU中央控制器采用單片機(jī)MM908E626。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可同時(shí)控制八路大功率LED輸出，由于采用了MCU 中央控制器，使系統(tǒng)更加智能化，八個(gè)通道的工作電流可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，相 互之間完全獨(dú)立控制，避免了相互影響，為了減小系統(tǒng)噪聲對(duì)輸出電流的影響， 在MCU中央控制器與LED驅(qū)動(dòng)器之間采用了光電隔離電路進(jìn)行隔離控制，從而 提高了系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性和可靠性，本發(fā)明內(nèi)嵌的LIN總線接口使本發(fā)明很容 易與其它系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行連接，方便了系統(tǒng)集成與功能擴(kuò)展，本發(fā)明的主要特 點(diǎn)為 MCU—體化設(shè)計(jì)；
數(shù)字P蘭方式進(jìn)行LED亮度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；
多通道并行輸出(最多8路同步輸出)；
具有LIN總線接口；
本發(fā)明采用寬工作電壓范圍的大功率LED專用驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，本LED 控制器具有1000: l的調(diào)光范圍，支持模擬方式和數(shù)字PWM方式進(jìn)行調(diào)光控 制，本發(fā)明采用數(shù)字PWM方式進(jìn)行調(diào)光控制，實(shí)現(xiàn)LED光強(qiáng)度的穩(wěn)流控制和 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)是保證色溫穩(wěn)定的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；本發(fā)明具 有許多優(yōu)點(diǎn)，使其非常適合大功率LED驅(qū)動(dòng)
超寬輸入電壓范圍6V—76V;
片內(nèi)集成LED工作電流檢測(cè)放大器；
高調(diào)光比1000: 1;
具有LED工作允許/關(guān)閉輸入控制；
支持外部時(shí)鐘同步，可實(shí)現(xiàn)多芯片級(jí)聯(lián)控制；
具有負(fù)載突變過壓保護(hù)、峰值電流限制、LED短路保護(hù)、LED超高溫保護(hù)； 工作溫度范圍寬-40—+125°C。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、 2所示，智能型大功率LED控制器，包括
作為控制核心的MCU中央控制器1;
時(shí)鐘電路2，用于為MCU中央控制器提供時(shí)鐘基準(zhǔn)；
復(fù)位電路3，用于為MCU中央控制器提供上電復(fù)位信號(hào)；
控制鍵盤4，用于外部輸入；
狀態(tài)顯示單元5，用于輸出控制器的工作狀態(tài)并顯示；
故障輸出及報(bào)警電路6，用于故障輸出和聲音報(bào)警； LIN總線接口7，用于為其他系統(tǒng)提供接口； 光電隔離驅(qū)動(dòng)單元8，用于隔離MCU中央控制器輸出的信號(hào)； 數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元9 16，用于分別控制相應(yīng)數(shù)量的大功率LED陣列， 該LED驅(qū)動(dòng)單元由光電隔離驅(qū)動(dòng)單元控制；
所述的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制鍵盤、狀態(tài)顯示單元、故障輸出及報(bào)警 電路、LIN總線接口和光電隔離驅(qū)動(dòng)單元均與MCU中央控制器相互連接，該 MCU中央控制器與光電隔離驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該光電隔離驅(qū)動(dòng)單元與數(shù)個(gè) LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接還分別連接有一個(gè)大 功率LED陣列。
所述的LED驅(qū)動(dòng)單元包括核心控制器17、精密比較器18、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生 器19、 PWM輸出電路20、電壓\電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路21、電流檢測(cè)電路 22、低噪聲放大電路23、保護(hù)電路24，所述的核心控制器與精密比較器、標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及PWM輸出電路相互連接，所述的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器與精密比較 器相互連接，所述的PWM輸出電路通過電壓\電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路與一大 功率LED陣列相互連接，該大功率LED陣列經(jīng)電流檢測(cè)電路、低噪聲放大電 路后與核心控制器相互連接，所述的電流檢測(cè)電路及低噪聲放大電路均與保護(hù) 電路相互連接，該保護(hù)電路與核心控制器相互連接；
來自外部的PWM控制信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí) 輸入到精密比較器，進(jìn)行電壓與相位比較，產(chǎn)生差值信號(hào)送給核心控制器，由 核心控制器經(jīng)過計(jì)算后輸出PWM控制信號(hào)給PWM輸出電路，然后經(jīng)過電壓/ 電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生大電流供給LED陣列進(jìn)行發(fā)光顯示，LED陣列 的實(shí)際工作電流經(jīng)過電流檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，輸出反饋信號(hào)分別送給低噪聲
放大電路和保護(hù)電路，低噪聲放大電路將LED工作電流反饋信號(hào)進(jìn)行放大和降 噪處理后，送給核心控制器，進(jìn)行動(dòng)態(tài)電流跟蹤與調(diào)節(jié)控制，保護(hù)電路根據(jù)LED 工作電流反饋信號(hào)確定此時(shí)的LED工作電流是否超限，當(dāng)發(fā)生短路或過流輸出 時(shí)，保護(hù)電路將產(chǎn)生故障中斷信號(hào)，送給核心控制器提出系統(tǒng)保護(hù)控制請(qǐng)求， 核心控制器相應(yīng)地采取保護(hù)動(dòng)作，停止PWM輸出，進(jìn)而關(guān)閉LED的電流輸出； 所述的控制器包括八個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，分別連接有一個(gè)大功率LED陣列；所
述的MCU中央控制器采用單片機(jī)MM908E626。
本發(fā)明的多通道大功率LED控制裝置是由數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元級(jí)聯(lián)所成。
本發(fā)明的多通道大功率LED控制裝置的核心部件選用高可靠性能的專用 單片機(jī)MM908E626，其工作溫度范圍寬-40—-+115°C。該MCU內(nèi)部資源豐 富，具有16K片內(nèi)FLASH、 512字節(jié)片內(nèi)RAM、 2個(gè)16位雙通道定時(shí)器、內(nèi) 部時(shí)鐘CGM模塊、10位A/D轉(zhuǎn)換器、增強(qiáng)型UART接口 (ESCI) 、 SPI接口、 LIN接口等。本發(fā)明選用MM908E626作為多功能大功率LED控制裝置的控制 器，為產(chǎn)品的升級(jí)預(yù)留了豐富的資源，尤其是便于迸行系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)。八個(gè) 大功率LED驅(qū)動(dòng)通道獨(dú)立控制，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)電流輸出調(diào)節(jié)。MCU根據(jù)輸入 設(shè)置要求，分別輸出八路不同的PWM控制信號(hào)，經(jīng)光電隔離后控制八路LED 驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行LED亮度控制。本發(fā)明利用MCU內(nèi)嵌的LIN接口模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外的 通用LIN總線接口，通過一定的軟件通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)與智能化控制， 可方便地將本發(fā)明裝置集成到其它系統(tǒng)內(nèi)部。
光電隔離驅(qū)動(dòng)單元與MCU中央控制器連接，對(duì)MCU中央控制器的輸出 信號(hào)進(jìn)行光電隔離，分別控制LED驅(qū)動(dòng)單元一至八工作；LED驅(qū)動(dòng)單元一至 八分別對(duì)應(yīng)控制大功率LED陣列一至八，它們是系統(tǒng)的功率輸出單元。
本發(fā)明通過MCU—體化設(shè)計(jì)，利用MCU中央控制器產(chǎn)生多路PWM控制 信號(hào)，經(jīng)光電隔離驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制信號(hào)的光電隔離后，分別驅(qū)動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)器一 至八實(shí)現(xiàn)對(duì)不同LED陣列的光強(qiáng)控制，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)LED陣列一至八的光亮度輸 出，產(chǎn)生多種不同組合的光強(qiáng)分布。另一方面，本發(fā)明預(yù)留的LIN總線接口， 使本控制器非常易于接入其它系統(tǒng)，例如作為汽車前照燈的光源控制器，連接 到汽車控制總線，便于汽車總體控制，也為汽車前照燈的智能型AFS設(shè)計(jì)，打 下了基礎(chǔ)，提供了可能。
權(quán)利要求
1.智能型大功率LED控制器，其特征在于，包括作為控制核心的MCU中央控制器；時(shí)鐘電路，用于為MCU中央控制器提供時(shí)鐘基準(zhǔn)；復(fù)位電路，用于為MCU中央控制器提供上電復(fù)位信號(hào)；控制鍵盤，用于外部輸入；狀態(tài)顯示單元，用于輸出控制器的工作狀態(tài)并顯示；故障輸出及報(bào)警電路，用于故障輸出和聲音報(bào)警；LIN總線接口，用于為其他系統(tǒng)提供接口；光電隔離驅(qū)動(dòng)單元，用于隔離MCU中央控制器輸出的信號(hào)；數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，用于分別控制相應(yīng)數(shù)量的大功率LED陣列，該LED驅(qū)動(dòng)單元由光電隔離驅(qū)動(dòng)單元控制；所述的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制鍵盤、狀態(tài)顯示單元、故障輸出及報(bào)警電路、LIN總線接口和光電隔離驅(qū)動(dòng)單元均與MCU中央控制器相互連接，該MCU中央控制器與光電隔離驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該光電隔離驅(qū)動(dòng)單元與數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接還分別連接有一個(gè)大功率LED陣列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型大功率LED控制器，其特征在于，所述 的LED驅(qū)動(dòng)單元包括核心控制器、精密比較器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器、PWM輸出 電路、電壓\電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路、低噪聲放大電路、保護(hù) 電路，所述的核心控制器與精密比較器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及PWM輸出電路相 互連接，所述的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器與精密比較器相互連接，所述的PWM輸出電 路通過電壓\電流轉(zhuǎn)換及輸出驅(qū)動(dòng)電路與一大功率LED陣列相互連接，該大功 率LED陣列經(jīng)電流檢測(cè)電路、低噪聲放大電路后與核心控制器相互連接，所述 的電流檢測(cè)電路及低噪聲放大電路均與保護(hù)電路相互連接，該保護(hù)電路與核心 控制器相互連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能型大功率LED控制器，其特征在于， 所述的控制器包括八個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，分別連接有一個(gè)大功率LED陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能型大功率LED控制器，其特征在于，所述 的MCU中央控制器采用單片機(jī)MM卯8E626。
全文摘要
本發(fā)明涉及智能型大功率LED控制器，包括MCU中央控制器、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制鍵盤、狀態(tài)顯示單元、故障輸出及報(bào)警電路、LIN總線接口、光電隔離驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元，所述的時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、控制鍵盤、狀態(tài)顯示單元、故障輸出及報(bào)警電路、LIN總線接口和光電隔離驅(qū)動(dòng)單元均與MCU中央控制器相互連接，該MCU中央控制器與光電隔離驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該光電隔離驅(qū)動(dòng)單元與數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接，該數(shù)個(gè)LED驅(qū)動(dòng)單元相互連接還分別連接有一個(gè)大功率LED陣列。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有高效、多通道的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101175355SQ20071017130
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者杜德廣 申請(qǐng)人:上海龍魯自動(dòng)化科技有限公司