CN101765275B - 一种led驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于LED驱动领域，提供了一种LED驱动电路及LED灯具；LED驱动电路包括：控制模块以及顺次连接的电压转换模块、稳压模块和驱动模块；电压转换模块的输入端接收电源电压，驱动模块的输出端连接多路并联连接的负载；控制模块的电源端连接至电压转换模块的输出端，控制模块的输出端连接至电压转换模块的输入端，控制模块根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制驱动模块驱动多路负载工作。本发明提供的LED驱动电路根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制驱动模块驱动多路负载工作；每一路负载的电流一致，避免其中一路负载损坏对其他支路的影响，可靠性高；提高了LED的使用寿命。

Description

一种LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明属于LED驱动领域，尤其涉及一种LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

传统的驱动多个LED负载的电路是将多个LED的正极对负极连接成串，其优点是当LED的两端的正向压降一致性很差时，还能保证通过每个LED的工作电流一样，然而该方法需要在串联支路中串入限流电阻，而且要求LED的驱动输出较高的电压，当支路的其中一只LED断路时，该串联支路的LED将全部不亮。

另外一种方式是将多个LED的正极与正极、负极与负极并联连接，保证每个LED的工作电压都一样；然而由于器件之间的特性参数存在一定的差异，而且LED的正向压降随温度上升而下降，散热条件比较差的LED温升较大，导致其正向压降减小，正向电流上升又会加剧温升，如此循环将导致LED损坏。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可靠性高、可以驱动多路负载的LED驱动电路。

本发明实施例是这样实现的，一种LED驱动电路，包括：控制模块以及顺次连接的电压转换模块、稳压模块和驱动模块；所述电压转换模块的输入端接收电源电压，所述驱动模块的输出端连接多路并联连接的负载；所述控制模块的电源端连接至所述电压转换模块的输出端，所述控制模块的输出端连接至所述电压转换模块的输入端，所述控制模块根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制所述驱动模块驱动多路负载工作。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述LED驱动电路的LED灯具。

本发明提供的LED驱动电路根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制驱动模块驱动多路负载工作；每一路负载的电流一致，避免其中一路负载损坏对其他支路的影响，可靠性高；提高了LED的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LED驱动电路的结构原理图；

图2是本发明实施例提供的LED驱动电路中升降压模块、电压转换模块和控制模块的电路图；

图3是本发明实施例提供的LED驱动电路中稳压模块和驱动模块的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例提供的LED驱动电路中，控制模块根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制驱动模块驱动多路负载工作。

本发明实施例提供的LED驱动电路广泛应用于LED灯具中；图1示出了LED驱动电路的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

LED驱动电路包括：电压转换模块2、控制模块3、稳压模块4和驱动模块5；其中电压转换模块2、稳压模块4和驱动模块5顺次连接；电压转换模块的2输入端接收电源电压(12V)，驱动模块5的输出端连接多路并联连接的负载6；控制模块3的电源端连接至电压转换模块2的输出端，控制模块3的输出端连接至电压转换模块2的输入端，控制模块3根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块4控制驱动模块5驱动多路负载6工作。

在本发明实施例中，LED驱动电路还包括：连接在所述电压转换模块的输入端的升降压模块1，将输入的直流电压转换为电源电压(12V)。

本发明实施例提供的LED驱动电路利用镜像电流源基本原理，实现驱动多路LED负载的功能，保证电路的高可靠性；当电路工作时，稳压模块4提供一个恒定的电压，维持镜像电流源的源电流不变，其他支路的电流由于都是从电流源得到的参考电流，所以只要保证每个晶体三极管集电极与发射机间的电压一致，即元器件的参数一致性，就能实现驱动多路恒流LED的功能。

图2和图3示出了本发明实施例提供的LED驱动电路的具体电路；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

升降压模块1包括：电源芯片U1及其外围电路；其中电源芯片U1包括8个引脚：PGND引脚接地；COMP引脚通过依次串联连接的电容C7和电阻R15接地，COMP引脚还通过电容C6接地；FB引脚通过电阻R13连接12V电源电压，FB引脚还通过电阻R14接地；SGND引脚接地；GATE引脚通过电阻R18连接至MOS管Q12的栅极，GATE引脚还连接至二极管D5的阴极；VCC引脚通过依次串联连接的电阻R16和电阻R17连接至MOS管Q12的源极；VIN引脚悬空不接；ISENSE引脚连接至电阻R16和电阻R17的串联连接端；电阻R16和电阻R17的串联连接端还通过电容C8接地。三极管Q10的集电极连接输入的直流电压DC-IN，三极管Q10的发射极通过电容C9接地；二极管D2的阳极接地，二极管D2的阴极通过电阻R11连接输入的直流电压DC-IN，二极管D2的阴极还连接至三极管Q10的基极；输入的直流电压DC-IN还通过电容C11接地；电感L1的一端连接输入的直流电压DC-IN，电感L1的另一端通过电容C2连接至二极管D6的阳极，电感L1的另一端连连接至MOS管Q11的漏极；二极管D6的阴极连接至电压转换模块2的输入端；电容C3与电容C2并联连接；电感L2的一端连接至二极管D6的阳极，电感L2的另一端接地；电容C4连接在二极管D6的阴极与地之间；电容C5与电容C4并联连接；二极管D4的阳极通过电阻R12连接至二极管D6的阴极，二极管D4的阴极连接至二极管D3的阳极；二极管D3的阴极连接至电感L1的一端，二极管D3的阴极还连接至三极管Q10的发射极。

电压转换模块2包括：三端稳压器件U2，其中三端稳压器件U2的输入端Vin连接至升降压模块1的输出端，三端稳压器件U2的输入端Vin还连接至控制模块3的输出端；三端稳压器件U2的输出端Vout与控制模块3的电源端连接，三端稳压器件U2的输出端Vout还连接至稳压模块4的输入端；三端稳压器件U2的地端GND接地。

控制模块3包括：单片机U3、MOS管Q12和开关S1；其中单片机U3包括8个引脚，引脚VCC(即单片机U3的电源端)连接至三端稳压器件U2的输出端Vout，引脚PB2、引脚PB1、引脚RESET、引脚PB3均悬空不接，引脚PB0(即单片机U3的开关信号输入端)通过开关S1接地；引脚GND(地端)接地，引脚PB4(即单片机U3的控制信号输出端)连接至MOS管Q12的栅极；MOS管Q12的源极连接至电源电压VCC，MOS管Q12的漏极连接至三端稳压器件U2的输入端Vin。

稳压模块4包括：稳压器U4、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1；其中三极管Q1的集电极连接至三端稳压器件U2的输出端Vout，三极管Q1的集电极还通过电容C1接地，三极管Q1的集电极还通过电阻R1连接至三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极连接至驱动模块5的输入端；电阻R2和电阻R3依次串联连接在三极管Q1的发射极与地之间，电阻R2与电阻R3的串联连接端连接至稳压器U4的参考端；述稳压器U4的地端接地，稳压器U4的输出端连接至三极管Q1的基极。

驱动模块5包括：二极管D1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R4和电阻R5；其中三极管Q2的集电极通过电阻R4连接至三极管Q1的发射极，三极管Q2的发射极连接多路并联连接的负载6；三极管Q3的集电极通过电阻R5连接至三极管Q1的发射极，三极管Q3的集电极还连接至三极管Q2的基极，三极管Q3的发射极连接至二极管D1的阳极，三极管Q3的基极连接至三极管Q2的发射极；二极管D1的阴极接地。

多路并联连接的负载6中每一路负载包括：一个三极管、一个电阻以及多个串联连接的发光二极管；其中一个三极管的基极连接至三极管Q2的发射极，一个三极管的发射极通过一个电阻接地，一个三极管的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至电源电压VCC。

作为本发明的一个实施例，图3示出了四路并联连接的负载61、62、63、64；其中第一路负载61包括：三极管Q5、电阻R6以及多个串联连接的发光二极管；其中三极管Q5的基极连接至三极管Q2的发射极，三极管Q5的发射极通过电阻R6接地，三极管Q5的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至电源电压VCC。第二路负载62包括：三极管Q6、电阻R7以及多个串联连接的发光二极管；其中三极管Q6的基极连接至三极管Q2的发射极，三极管Q6的发射极通过电阻R7接地，三极管Q6的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至电源电压VCC。第三路负载61包括：三极管Q7、电阻R8以及多个串联连接的发光二极管；其中三极管Q7的基极连接至三极管Q2的发射极，三极管Q7的发射极通过电阻R8接地，三极管Q7的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至电源电压VCC。第四路负载61包括：三极管Q8、电阻R9以及多个串联连接的发光二极管；其中三极管Q8的基极连接至三极管Q8的发射极，三极管Q8的发射极通过电阻R9接地，三极管Q8的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至电源电压VCC。

在本发明实施例中，输入的直流电压DC-IN通过升降压模块1后得到一个稳定的12V电压，为负载提供供电电压；电压转换模块2将12V电压转化为控制模块3可用的5V工作电压，控制模块3通过开关S1来控制驱动电路5，实现对负载6的控制。

本发明实施例提供的LED驱动电路根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制驱动模块驱动多路负载工作；每一路负载的电流一致，避免其中一路负载损坏对其他支路的影响，可靠性高；提高了LED的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：

控制模块以及顺次连接的电压转换模块、稳压模块和驱动模块、升降压模块；

所述电压转换模块的输入端接收电源电压，所述驱动模块的输出端连接多路并联连接的负载；

所述控制模块的电源端连接至所述电压转换模块的输出端，所述控制模块的输出端连接至所述电压转换模块的输入端，所述控制模块根据开关信号输出控制信号并通过稳压模块控制所述驱动模块驱动多路负载工作；

所述升降压模块与所述电压转换模块的输入端连接，将输入的直流电压转换为电源电压；

所述电压转换模块包括：

三端稳压器件U2，所述三端稳压器件U2的输入端连接至所述升降压模块的输出端，所述三端稳压器件U2的输入端还连接至所述控制模块的输出端；所述三端稳压器件U2的输出端与所述控制模块的电源端连接，所述三端稳压器件U2的输出端还连接至所述稳压模块的输入端；

所述控制模块包括：

单片机U3、MOS管Q12和开关S1；

所述MOS管Q12的源极连接至所述电源电压，所述MOS管Q12的漏极连接至所述三端稳压器件U2的输入端，所述MOS管Q12的栅极连接至所述单片机U3的控制信号输出端；

所述单片机U3的电源端连接至所述三端稳压器件U2的输出端，所述单片机U3的开关信号输入端通过所述开关S1接地。

2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述稳压模块包括：

稳压器U4、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1；

所述三极管Q1的集电极连接至所述三端稳压器件U2的输出端，所述三极管Q1的集电极还通过所述电容C1接地，所述三极管Q1的集电极还通过所述电阻R1连接至所述三极管Q1的基极；所述三极管Q1的发射极连接至所述驱动模块的输入端；

所述电阻R2和所述电阻R3依次串联连接在所述三极管Q1的发射极与地之间，所述电阻R2与所述电阻R3的串联连接端连接至所述稳压器U4的参考端；

所述稳压器U4的地端接地，所述稳压器U4的输出端连接至所述三极管Q1的基极。

3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

二极管D1、三极管Q2、三极管Q3、电阻R4和电阻R5；

所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R4连接至所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q2的发射极连接多路并联连接的负载；

所述三极管Q3的集电极通过所述电阻R5连接至所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q3的集电极还连接至所述三极管Q2的基极，所述三极管Q3的发射极连接至所述二极管D1的阳极，所述三极管Q3的基极连接至所述三极管Q2的发射极；

所述二极管D1的阴极接地。

4.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述多路并联连接的负载中每一路负载包括：

一个三极管、一个电阻以及多个串联连接的发光二极管；

所述一个三极管的基极连接至所述三极管Q2的发射极，所述一个三极管的发射极通过所述一个电阻接地，所述一个三极管的集电极通过多个串联连接的发光二极管连接至所述电源电压。

5.一种包括权利要求1所述的LED驱动电路的LED灯具。

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