一种MCU资源占用少且激光效率高的电路的制作方法

一种mcu资源占用少且激光效率高的电路
技术领域
1.本实用新型涉及一种mcu资源占用少且激光效率高的电路，属于移动照明技术领域。


背景技术：

2.在电子技术飞速发展的今天，企业跟企业间的竞争愈发激烈，企业对各种成本的管控显得更加迫切，用户面对五花八门的产品，也越来越挑剔，这就对我们企业提出了更高的要求，以满足用户物美价
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的需求。
3.现有的升压激光模块应用电路图，激光工作电压在5.5v左右，但存在一定的差异，厂家这边给的建议是在批量生产的过程中，因为要考虑到电路工作时，mos管跟激光的分压,激光恒功率驱动电路要能可靠的点亮，电路驱动电压（给激光第1脚的电压）需要高达8.2v，但目前市面上用在便携式设备上的锂电池的标称电压基本上都是3.7v，所以我们就在前面设计一个升压电路，引入升压电路也同样带来了一个问题，那就是如果直接把电池接在升压芯片的输入端会导致整个电路的待机电成倍的提高（哪怕升压电路没有使能，电池的也会对地进行放电，电流的回路是从电池的正端流出，先流经电感，紧接着流过二极管，然后分别通过升压模块的分压电阻进行对地放电），我们都知道，便携式产品其中的一个核心竞争力就是超长待机，超长续航。所以这么大的待机电流肯定是不允许的，所以我们加了一个降低静态的开关模块，让电池和升压电路做一个隔离。电路在实际工作中，构成了带负反馈的恒功率电路。
4.上述解决方案存在一定的合理性，但是还存在下述缺点：激光恒功率驱动电路的效率太低了，假如激光的工作电压是5.5v,那么处于放大区的mos管上的压降就有2.7v,再加上电阻等的损耗，整个激光模块的工作效率实测只有50%左右。另外，mcu io口占用太多，mcu io口占用太多的话，有可能会导致mcu的资源不够，本来打算用8个脚的mcu来控制，就因为多了一个脚，要选用14或16脚的芯片，一方面单片机的变大会占用pcb板上的空间，限制了电子产品越做越小、越做越薄的空间，另一方面也会增加成本。因此，需要设计本实用新型一种mcu资源占用少且激光效率高的电路。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的缺陷，提供本实用新型一种mcu资源占用少且激光效率高的电路。本实用新型通过下述方案实现。
6.一种mcu资源占用少且激光效率高的电路，包括激光恒功率驱动电路，所述激光恒功率驱动电路与升压模块对应电连接，所述升压模块与降低静态开关模块对应电连接。
7.所述激光恒功率驱动电路包括激光q2，所述激光q2与mos管q3和升压模块对应电连接，所述mos管q3与npn三极管q5对应电连接，所述npn三极管q5与数字三极管q6对应电连接，数字三极管q6与方波30k_pwm对应电连接。
8.所述升压模块包括升压芯片u1，所述升压芯片u1与降低静态开关模块对应电连
接，所述升压芯片u1还与二极管d1对应电连接，所述二极管d1与激光q2对应电连接，所述升压芯片u1还与电容c1和电感l1对应电连接，所述升压芯片u1还与二极管d2和电容c3对应电连接，所述二极管d2与方波30k_pwm对应电连接。
9.所述降低静态开关模块包括电池bat ，所述电池bat 与pmos管q1对应电连接，所述pmos管q1与升压模块对应电连接，所述pmos管q1与数字三极管q4对应电连接，所述数字三极管q4与电阻r8对应电连接，所述电阻r8与二极管d2对应电连接。
10.所述激光q2还与电阻r1和电阻r3对应电连接，所述电阻r1与电阻r3对应并联，在所述mos管q3与npn三极管q5之间对应设有电阻r6，在所述npn三极管q5与数字三极管q6之间对应设有电阻r7。
11.在所述二极管d1与激光q2对应设有电容c2和电阻r4，所述电容c2与c对应并联，所述电阻r4与电阻r5对应串联，所述电阻r4和电阻r5均与升压芯片u1对应电连接。
12.所述方波30k_pwm与单片机对应电连接。
13.所述电阻r8与电阻r9对应电连接，所述电池bat 和pmos管q1还均与电阻r2对应电连接。
14.本实用新型的有益效果如下。
15.本实用新型一种mcu资源占用少且激光效率高的电路通过pwm控制达到激光效率的提升并且减少单片机资源的占用。
附图说明
16.图1为本实用新型一种mcu资源占用少且激光效率高的电路的电路图。
具体实施方式
17.下面结合图1对本实用新型进一步说明，但本实用新型保护范围不局限所述内容。
18.本实用新型提供的一种mcu资源占用少且激光效率高的电路，包括激光恒功率驱动电路，所述激光恒功率驱动电路与升压模块对应电连接，所述升压模块与降低静态开关模块对应电连接；本技术增加了二极管d2和电容c3组成的低通滤波电路和一个数字三极管q6，并且把原有的两个控制信号变成了一个控制信号。
19.所述激光恒功率驱动电路包括激光q2，所述激光q2与mos管q3和升压模块对应电连接，所述mos管q3与npn三极管q5对应电连接，所述npn三极管q5与数字三极管q6对应电连接，数字三极管q6与方波30k_pwm对应电连接。
20.所述升压模块包括升压芯片u1，所述升压芯片u1与降低静态开关模块对应电连接，所述升压芯片u1还与二极管d1对应电连接，所述二极管d1与激光q2对应电连接，所述升压芯片u1还与电容c1和电感l1对应电连接，所述升压芯片u1还与二极管d2和电容c3对应电连接，所述二极管d2与方波30k_pwm对应电连接。
21.所述降低静态开关模块包括电池bat ，所述电池bat 与pmos管q1对应电连接，所述pmos管q1与升压模块对应电连接，所述pmos管q1与数字三极管q4对应电连接，所述数字三极管q4与电阻r8对应电连接，所述电阻r8与二极管d2对应电连接。
22.所述激光q2还与电阻r1和电阻r3对应电连接，所述电阻r1与电阻r3对应并联，在所述mos管q3与npn三极管q5之间对应设有电阻r6，在所述npn三极管q5与数字三极管q6之
间对应设有电阻r7。
23.在所述二极管d1与激光q2对应设有电容c2和电阻r4，所述电容c2与c对应并联，所述电阻r4与电阻r5对应串联，所述电阻r4和电阻r5均与升压芯片u1对应电连接。
24.所述方波30k_pwm与单片机（附图中未画出）对应电连接。
25.所述电阻r8与电阻r9对应电连接，所述电池bat 和pmos管q1还均与电阻r2对应电连接。
26.人的眼睛对光变化的速度感知是在一定范围的，如果对灯开和关的速度达到一定速度，我们是看不出这灯是在闪烁的，表现出来的是灯一直在亮着的（就像电视也是由一张张图片组合成的，当祯率达到一定的时候，我们就看不出这是图片了，这是一个道理），利用这个原理，我们在原来的基础上增加一个数字三极管q6,并且在数字三极管q6的基极用单片机输出的pwm控制，通过调制不同的占空比，激光恒功率驱动电路的效率实测可以比原来提升近50%（为什么效率会提高，打个比方说，现在有一个占空比为50%的方波，就是在一个周期内，一半时间是高电平，一半时间是低电平，高电平的时候，开关为打开状态，低电平时为关断状态，激光只有在方波为高电平时，才会消耗电能，低电平时基本是不消耗电能的）。此时效率是提高了，但是单片机资源的占用更多了，为了克服这个问题，在提高了激光效率的基础上，引入一个由二极管d2和电容c3组成的整流滤波电路，然后与控制激光提高效率的方波30k_pwm并联，当方波30k_pwm经过整流滤波之后，就被整流成了直流电压。那么这个电压就可以同时作为降低静态开关模块和升压模块的使能控制，使整个电路用最少的单片机资源保持极高的工作效率。
27.关于这个二极管d2和电容c3组成的整流滤波电路，在选取参数的时候，要考虑方波30k_pwm的伏值和整流滤波电路所驱动的负载电压范围，选取适合的参数，在本实施例中，升压芯片u１要求的最低使能电压为1.2v，我们这里q4用的是数字三极管，基极有内置4.7k的电阻，要在其基极串一个电阻r8，这样一是给数字三极管q4限流，二是不让电容c3上的电压被数字三极管q4基极的管压降（通常为0.7v）所嵌位，不然的话升压芯片u１是不足以使能的，电容c3上的电位约等于方波的高电平电压减去二极管d2上的压降，另外还要在数字三极管q4的基极和发射极之间并联一个电阻r9,以此来给数字三极管q4提供一个稳定的参考点，避免进入第三态。
28.本技术在常见的升压式激光应用电路中，通过增加一个数字三极管q6和一个由二极管d2和电容c3组成的低通滤波电路，使整个电路从原来的占用单片机2
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3个io口降到只用一个的同时还能让激光效率提升50%，这不仅能让单片机的程序编写更加简单高效，轻量级的程序执行让整个电路的控制更加稳定可靠；激光效率的提高还能节能减排提高资源的利用率，减少单片机资源的占用可以用更小更便宜的芯片。这不仅可以减少人们的工作量，提高资源的利用率，进一步减少企业的成本，还能增加产品的亮点和竞争力，同时给用户带来更方便更美好的使用体验。
29.尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。