原创 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：

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。