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发表于 2007-7-25 22:42:41

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标签: LED  驱动  TPS71550  MAX4173  ATTiny25  

基于mcu的LED驱动电路2.0版

作者: Panic 2007年 7月25日

这个电路是之前《大功率LED驱动电路连载》的后续版本。

旧的驱动电路,因为采用了在NMOS接地位置采样的方法,导致在小电流下,LED亮度出现波动,视觉上有闪烁的感觉。而且由于LED工作在脉冲状态,也不利于发挥LED的光效。这个电路的另外一个缺点是,MCU直接连在电源上,这使得整个电路对电源的要求比较苛刻,过高或者过低的电压都不能正常工作。

为了解决以上的问题,我设计了2.0版本的驱动电路。改动了三个地方:

1,使用了低功耗的5V LDO为MCU供电,型号为:TPS71550。

这个改动大大扩展的电路可适应的电压范围,上限达到24V,下限则可以接近MCU的低限电压3V。

2,使用了高端电流检测电路进行电流反馈,型号为MAX4173。

这个改动使得对LED电流的控制更加精确了,而且MAX4173具有关闭模式,可以极大降低待机功耗,延长电池寿命。

3,使用了更高性能的MCU。型号为ATTiny25,替换了原有的ATTiny13。

ATTiny25具有异步模式的高速PWM功能,可以提供250kHz以上的PWM频率,PWM频率升高,使得对电感,滤波电容的需求大大降低了,这有利于节省PCB空间。最终的电路板为双面PCB,外形为圆形,直径仅17mm。

由于使用的器件都比较新,在DXP中没有对应的逻辑符号,所以没有画原理图。这里只附一个PCB的文件:rar

新的电路使用的器件,价格相对都比较昂贵,其中MAX4173零售价高达15元,比ATTiny25还要贵许多。

但是,MAX4173以及同类的器件,是传统稳压型DC-DC电路转变为LED驱动电路的一把钥匙,通过一个小阻抗的采样电阻,MAX4173很简单的把电流信号转变为电压信号,用于DC-DC部分的反馈调节。如果这类器件能够大幅度降低价格,现有的DC-DC电路将可以简单的变成廉价而优秀的LED驱动电路。

这个电路的设计也是几经波折,中间修改多次,狭小的PCB使得布线难度极大增加了,最终不得不使用0欧姆电阻跨接,解决线路交叉问题。

MCU程序的设计也多次修改,在输出高频PWM的同时,MCU的ADC功能稳定性不好,即使使用了外部去耦电容,也无法有效改善ADC采样精度。低电流下,由于ADC精度不足,以及PWM调节算法的偏差,一度出现严重的闪烁现象。后来改变了PWM调整算法才基本解决。

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  • panic

    2007-7-31 21:34:32

    已经email回复,不过好像有点问题。

  • luobo

    2007-8-11 17:18:20

    你好,看了你的文章我感觉很实在。我一直负责大功率LED灯具的开发,目前功率也达到100W左右,光效和散热问题基本处理的不错,用的芯片也基本是cree和soul原装的。不过目前的驱动问题很棘手,30W以上的恒流电源一直难以让人满意,不是发热台、太厉害就是效果不高,是否可以指点一二。此外,是否有dc-dc的大功率可以恒流驱动10~20多颗350Ma的LED的方案。非常感谢。我的email:loveny@126.com,电话:028-87825515  我姓罗。希望得到你的帮助。

  • Denny

    2007-7-30 16:59:47

    您好,最近我正在开发一个产品,请问ATtiny25哪里有得卖,我得用量很大,如果你能供货,我向你购买。 klpcarol#tom.com (#改@)

  • wk2009

    2007-8-16 0:03:55

    楼主考虑过成本和功率密度吗?用MCU和A/D有必要吗?555就可以搞定了,费这么多事,我搞过100W的驱动电路,有机会切磋切磋,呵呵

  • briteeye@gmail.com

    2007-8-31 13:59:17

    briteeye@gmail.com

    详细的线路图能否发给我,让我学习一下。

  • GUOJING891

    2007-10-4 10:12:31

    我想请教一下,大功率LCD灯,散热是怎样处理的?请发邮件,GUOJIN891@126.COM,谢谢!

  • ningning

    2007-10-19 11:35:46

    你好,我现在在做LED手电筒,用的是AMC7135芯片,1W用一个,3W用两个。不知道是升压电路好点还是降压电路好点,请教一下。我的邮箱是wangningning-131@163.com,我以前没接触过,希望你能指教一下关于这方面的内容,谢谢!

  • CHEN

    2008-4-12 22:05:18

    MAX4173不用那么贵。TPS71550备有现货。TPS60403有现货。联系QQ:327159307