本實(shí)用新型主要涉及LED技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊。
背景技術(shù):
能量效率更高、功能更強(qiáng)的新型LED固態(tài)發(fā)光(SSL)產(chǎn)品的發(fā)展很快,被認(rèn)為是照明市場(chǎng)上的主要革命性進(jìn)步。在許多垂直應(yīng)用中,如信號(hào)燈、汽車(chē)、LCD TV背光,LED已經(jīng)毫無(wú)爭(zhēng)議地成為傳統(tǒng)光源的替代產(chǎn)品。在實(shí)際應(yīng)用中,LED控制模塊根據(jù)接收的控制信號(hào)生成用于控制各LED光源照明時(shí)間、亮度等性能的PWM輸出信號(hào),將WIFI無(wú)線(xiàn)方式與LED結(jié)合,采用WIFI無(wú)線(xiàn)方式對(duì)LED進(jìn)行控制來(lái)滿(mǎn)足不同照明需求是很有意義的研究方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊,內(nèi)建WIFI協(xié)議棧,能夠直接通過(guò)路由器接入互聯(lián)網(wǎng),無(wú)需外加其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器;寬電壓輸入,電壓寬度為4.5V~16/24V;支持16/14/12/8位灰階輸出,刷新率最高支持2KHz(16位灰階),512KHz(8位灰階)以避免閃爍。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊包括WIFI芯片、配置芯片、LED驅(qū)動(dòng)芯片、4路LED接口、DC/DC降壓模塊、電源接口、天線(xiàn),內(nèi)建WIFI協(xié)議棧,能夠直接通過(guò)路由器接入互聯(lián)網(wǎng),無(wú)需外加其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器;寬電壓輸入,電壓寬度為4.5V~16/24V;支持16/14/12/8位灰階輸出,刷新率最高支持2KHz(16位灰階),512KHz(8位灰階)以避免閃爍。
其中,所述配置芯片連接著WIFI芯片;所述天線(xiàn)連接著WIFI芯片;所述WIFI芯片連接著LED驅(qū)動(dòng)芯片;所述LED驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接著4路LED接口的輸入端;所述電源接口的輸出端連接著DC/DC降壓模塊的輸入端;所述DC/DC降壓模塊的輸出端連接著WIFI芯片的輸入端;所述DC/DC降壓模塊的輸出端連接著LED驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊所述WIFI芯片采用ESP8266無(wú)線(xiàn)射頻芯片。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊所述LED驅(qū)動(dòng)芯片采用MY9291芯片。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊所述DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化,本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊所述配置芯片采用W25Q32VSSIG芯片。
控制效果:本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊,內(nèi)建WIFI協(xié)議棧,能夠直接通過(guò)路由器接入互聯(lián)網(wǎng),無(wú)需外加其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器;寬電壓輸入,電壓寬度為4.5V~16/24V;支持16/14/12/8位灰階輸出,刷新率最高支持2KHz(16位灰階),512KHz(8位灰階)以避免閃爍。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的WIFI芯片的電路圖。
圖3為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的LED驅(qū)動(dòng)芯片的電路圖。
圖4為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的配置芯片的電路圖。
圖5為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的DC/DC降壓模塊的電路圖。
圖6為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的應(yīng)用電路圖。
圖7為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的引腳封裝俯視圖。
圖8為本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的引腳封裝側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊包括WIFI芯片、配置芯片、LED驅(qū)動(dòng)芯片、4路LED接口、DC/DC降壓模塊、電源接口、天線(xiàn),內(nèi)建WIFI協(xié)議棧,能夠直接通過(guò)路由器接入互聯(lián)網(wǎng),無(wú)需外加其他網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器;寬電壓輸入,電壓寬度為4.5V~16/24V;支持16/14/12/8位灰階輸出,刷新率最高支持2KHz(16位灰階),512KHz(8位灰階)以避免閃爍。
其中,所述配置芯片連接著WIFI芯片,配置芯片采用W25Q32VSSIG芯片,用于存儲(chǔ)相關(guān)信息,WIFI芯片從天線(xiàn)獲取的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)芯片中,配置芯片的CS、CLK、D1、D0、IO9、IO10端分別與WIFI芯片的SD_CMD、SD_CLK、SD_DATA_1、SD_DATA_0、GPIO9、GPIO10引腳相連接。
所述天線(xiàn)連接著WIFI芯片,DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器,天線(xiàn)的RF_ANT端與WIFI芯片的LNA引腳相連接,使用外接天線(xiàn)時(shí),在R1位置放置配備電阻,使用PCB板載天線(xiàn)時(shí),在R6位置放置配備電阻,且在使用PCB板載天線(xiàn)時(shí),為確保WIFI性能的最優(yōu)化,降低天線(xiàn)干擾,天線(xiàn)部分和其他金屬件距離至少在15mm以上。
所述WIFI芯片連接著LED驅(qū)動(dòng)芯片,LED驅(qū)動(dòng)芯片采用MY9291芯片,WIFI芯片采用ESP8266無(wú)線(xiàn)射頻芯片,WIFI芯片的IO13、IO15端分別與LED驅(qū)動(dòng)芯片的DI、DCLKI引腳相連接,WIFI芯片通過(guò)天線(xiàn)獲取控制信號(hào),并將控制信號(hào)傳送給LED驅(qū)動(dòng)芯片,LED驅(qū)動(dòng)芯片生成相對(duì)應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而對(duì)4路LED接口所接入的LED進(jìn)行驅(qū)動(dòng)發(fā)光。
所述LED驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接著4路LED接口的輸入端,LED驅(qū)動(dòng)芯片留有4路LED接口,分別為OUTA、OUTB、OUTC、OUTD引腳,分別對(duì)應(yīng)R、G、B、W端,在RGBW模式下,R接紅色LED負(fù)極,G接綠色LED負(fù)極,B接藍(lán)色LED負(fù)極,W接白色LED負(fù)極,分別驅(qū)動(dòng)不同顏色的LED。
所述電源接口的輸出端連接著DC/DC降壓模塊的輸入端,DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器,通過(guò)電源接口接入外接電源,接入的電壓通過(guò)DC/DC降壓模塊轉(zhuǎn)換為3.3V電壓給LED驅(qū)動(dòng)模塊供電,保證其正常工作。
所述DC/DC降壓模塊的輸出端連接著WIFI芯片的輸入端,DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器,DC/DC降壓模塊用于將16V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓,并通過(guò)VDD3V3給WIFI芯片供電。其中,R端接紅色LED負(fù)極,G端接綠色LED負(fù)極,B端接藍(lán)色LED負(fù)極,W端接白色LED負(fù)極。
所述DC/DC降壓模塊的輸出端連接著LED驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端,DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器,DC/DC降壓模塊用于將16V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓,并通過(guò)VDD3V3給LED驅(qū)動(dòng)芯片供電。
具體實(shí)施方式二:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,所述WIFI芯片采用ESP8266無(wú)線(xiàn)射頻芯片。所述ESP8266是一個(gè)完整且自成體系的WIFI網(wǎng)絡(luò)解決方案,能夠獨(dú)立運(yùn)行,也可以作為slave搭載于其他Host運(yùn)行。ESP8266在搭載應(yīng)用并作為設(shè)備中唯一的應(yīng)用處理器時(shí),能夠直接從外接閃存中啟動(dòng)。內(nèi)置的高速緩沖存儲(chǔ)器有利于提高系統(tǒng)性能,并減少內(nèi)存需求。另外一種情況是,無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)接入承擔(dān)WIFI適配器的任務(wù)時(shí),可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計(jì)中,連接簡(jiǎn)單易行,只需通過(guò)SPI/SDIO接口或中央處理器AHB橋接口即可。ESP8266強(qiáng)大的片上處理和存儲(chǔ)能力,使其可通過(guò)GPIO口集成傳感器及其他應(yīng)用的特定設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了最低前期的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行中最少地占用系統(tǒng)資源。
具體實(shí)施方式三:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,所述LED驅(qū)動(dòng)芯片采用MY9291芯片。所述MY9291芯片是一顆4或3通道恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)建灰階自適應(yīng)脈沖密度調(diào)制,操作在3.3V到5V的輸入電壓范圍(±10%)。MY9291包括了4個(gè)漏極開(kāi)路的定電流沉入輸出,可承受24V且可輸出350毫安的高精度電流給每一串LED。MY9291的4組輸出電流可被四個(gè)外接電阻設(shè)置。MY9291提供一獨(dú)特的可降低電磁干擾的最大10MHz的資料/時(shí)鐘輸入方式。MY9291也提供了2線(xiàn)傳戒的介面以傳送灰階資料及命令,資料包括16/14/12/8位灰階選擇,芯片內(nèi)部灰階時(shí)鐘降頻選擇,輸出極性選擇以支援高功率LED驅(qū)動(dòng),輸出上升緣Tr/下降緣Tf速度選擇,實(shí)用傳統(tǒng)脈沖寬度調(diào)制或獨(dú)家自適應(yīng)脈沖密度調(diào)制選擇,以及內(nèi)部自動(dòng)生成鎖存信號(hào)。MY9291獨(dú)特的自適應(yīng)脈沖密度調(diào)制方式可以將刷新率大幅提高至2000Hz@16位灰階時(shí)以避免閃爍。另外MY9291利用時(shí)鐘占空比恢復(fù)技術(shù)以及脈沖寬度重置技術(shù)來(lái)有效支援長(zhǎng)距離及多級(jí)串接的應(yīng)用。MY9291提供一般值±1.5%的通道間LED輸出電流精度,而且還包括了提供相對(duì)于輸出腳電壓變化±0.1%穩(wěn)定的電流輸出能力以及快速的輸出電流響應(yīng)。MY9291可提供20腳的TSSOP或20腳的QFN或20腳的SSOP封裝形式。MY9291可以工作于外在環(huán)境溫度-40℃到+85℃的范圍。
具體實(shí)施方式四:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,所述DC/DC降壓模塊采用MP2359直流降壓轉(zhuǎn)換器。所述MP2359是基于CMOS工藝開(kāi)關(guān)內(nèi)置DC/DC轉(zhuǎn)換器。內(nèi)置上端開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻為0.35歐(典型值),能提供最大為1.2A的電流。這款芯片由振蕩電路、PWM控制電路、基準(zhǔn)電壓源、誤差放大器、相位補(bǔ)償電路、斜坡電路、軟啟動(dòng)電路、保護(hù)電路、內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器、開(kāi)關(guān)等組成,外部器件用到電感、電阻、二極管、電容,所有這些構(gòu)成完整的降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。由于MP2359的電流限流模式工作時(shí)并不需要監(jiān)測(cè)電阻,所以能高速高效地實(shí)現(xiàn)其功能。輸出電容選擇陶瓷電容。開(kāi)關(guān)頻率由內(nèi)部固定為1.4MHz。作為保護(hù)功能,備有限制每個(gè)周期的尖峰電流功能、輸出短路時(shí)開(kāi)關(guān)頻率限制在原來(lái)的1/4的折回功能、熱關(guān)斷功能、欠壓鎖定功能。
具體實(shí)施方式五:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,所述配置芯片采用W25Q32VSSIG芯片。采用W25Q32VSSIG芯片作為ESP8266無(wú)線(xiàn)射頻芯片的外擴(kuò)flash芯片閃存,用于存儲(chǔ)相關(guān)信息,WIFI芯片從天線(xiàn)獲取的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)芯片中,配置芯片的CS、CLK、D1、D0、IO9、IO10端分別與WIFI芯片的SD_CMD、SD_CLK、SD_DATA_1、SD_DATA_0、GPIO9、GPIO10引腳相連接。
具體實(shí)施方式6:
結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8說(shuō)明本實(shí)施方式,所述WIFI LED驅(qū)動(dòng)模塊的封裝有九個(gè)引腳,其中,引腳1為R接紅色LED負(fù)極;引腳2為G接綠色LED負(fù)極;引腳3為B接藍(lán)色LED負(fù)極;引腳4為W接白色LED負(fù)極;引腳5為Vin,給LED供電的引腳,電壓范圍為4.5VDC~16/24VDC;引腳6為NC用于固定板子;引腳7為Vin,電源的+輸入引腳,電壓范圍為4.5VDC~16/24VDC;引腳8為GND位電源參考地輸入引腳;引腳9為GND為板子散熱熱盤(pán),必須與燈盤(pán)PCB焊接。7、8引腳在控制板的背面。
本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊的工作原理為:本實(shí)用新型一種新型LED驅(qū)動(dòng)模塊,通過(guò)電源接口接入16V電壓,經(jīng)過(guò)DC/DC降壓模塊將16V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓給WIFI LED驅(qū)動(dòng)模塊供電,保證其正常工作,WIFI LED驅(qū)動(dòng)模塊直接通過(guò)路由器接入互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)天線(xiàn)獲控制信號(hào),由WIFI芯片進(jìn)行處理,配置芯片將接收到的控制信號(hào)進(jìn)行閃存,然后傳送給LED驅(qū)動(dòng)芯片,LED驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)接收到的WIFI信號(hào)生成相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并從4路LED接口的R、G、B、W引腳輸出,從而對(duì)不同的LED進(jìn)行控制,其中,R接紅色LED負(fù)極;G接綠色LED負(fù)極;B接藍(lán)色LED負(fù)極;W接白色LED負(fù)極。
雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟悉此技術(shù)的人,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),都可以做各種改動(dòng)和修飾,因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。