CN102833902B - 升压型led恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种升压型LED恒流驱动电路，包括恒流模块，恒流模块包括升压恒流芯片、采样电阻、旁路电容、输出电容、镇流电感以及续流二极管；镇流电感接于升压恒流芯片的输入脚和漏脚之间，续流二极管接于升压恒流芯片的漏脚和输出脚之间且漏脚接续流二极管正极、输出脚接续流二极管负极，采样电阻接于升压恒流芯片的反馈脚与地线之间，输出电容接于输出脚和地线之间，输出脚接LED光源的阳极，反馈脚接LED光源的阴极，升压恒流芯片的功率地脚和信号地脚接地，使能脚用于获取使能信号，旁路电容接于镇流电感连接输入脚的一端与地线之间，且接于电源输入端的正极和负极之间。本发明采用恒流集成芯片驱动控制，使用的元器件较少，结构简单，廉价且可靠。

Description

升压型LED恒流驱动电路

【技术领域】

本发明涉及电照明领域，尤其涉及一种升压型LED恒流驱动电路。

【背景技术】

随着科学技术的不断发展，新产品新技术不断革新，LED作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域，LED作为光源被广泛使用，随之也出现了各种各样的LED驱动电路。目前在低电压的场所都是采用DC-DC斩波技术来驱动LED，它有着功耗小、效率高、稳定可靠、单位功率体积小、重量轻等优点，但是其成本高、电路复杂、易损坏、有较强的高频干扰，给使用者带来了不便。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种结构简单、廉价且可靠的升压型LED恒流驱动电路。

一种升压型LED恒流驱动电路，包括恒流模块，所述恒流模块包括升压恒流芯片、采样电阻、旁路电容、输出电容、镇流电感以及续流二极管；所述镇流电感接于升压恒流芯片的输入脚和漏脚之间，所述续流二极管接于升压恒流芯片的漏脚和输出脚之间且漏脚接续流二极管正极、输出脚接续流二极管负极，所述采样电阻接于升压恒流芯片的反馈脚与地线之间，所述输出电容接于所述输出脚和地线之间，所述输出脚用于接LED光源的阳极，所述反馈脚用于接LED光源的阴极，所述升压恒流芯片的功率地脚和信号地脚接地，所述使能脚用于获取使能信号，所述旁路电容接于所述镇流电感连接输入脚的一端与地线之间，且所述旁路电容接于电源输入端的正极和负极之间。

优选的，还包括接于电源输入端和恒流模块之间的防反接模块，所述防反接模块包括第二上拉电阻、第一下拉电阻以及开关管，所述开关管的控制端连接所述第二上拉电阻和第一下拉电阻，所述第二上拉电阻的另一端连接电源输入端的正极，所述第一下拉电阻的另一端接地，所述开关管的另两端串接于地线与电源输入端的负极之间。

优选的，所述开关管是N型MOS管，所述控制端是MOS管的栅极，MOS管连接地线的一端是源极，连接电源输入端的负极的一端是所述MOS管的漏极。

优选的，还包括接于电源输入端和恒流模块之间的整流模块，用于将所述电源输入端输入的电信号整流成直流信号。

优选的，所述整流模块是全波整流桥。

优选的，所述恒流模块还包括与所述旁路电容并联的滤波电容。

优选的，还包括调光模块，所述调光模块包括调光芯片、第一限流电阻、第二限流电阻、分压电阻、可变电阻以及稳压二极管；所述分压电阻接于电源输入端的正极与调光芯片的调光输入脚之间，所述可变电阻接于调光输入脚与地线之间，所述第一限流电阻接于电源输入端的正极与调光芯片的电源输入脚之间，所述稳压二极管接于电源输入脚与地线之间且所述稳压二极管的正极接地、所述稳压二极管的负极连接所述电源输入脚，所述第二限流电阻接于所述调光芯片的脉冲输出脚与升压恒流芯片的使能脚之间。

优选的，所述调光模块还包括接于所述调光芯片的脉冲输出脚与地线之间的第二下拉电阻。

优选的，所述恒流模块还包括接于升压恒流芯片的输入脚和使能脚之间的第一上拉电阻。

上述升压型LED恒流驱动电路采用恒流集成芯片驱动控制，使用的元器件较少，结构简单，廉价且可靠。

【附图说明】

图1是实施例一中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图；

图2是实施例二中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图；

图3是实施例三中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图；

图4是实施例四中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图1是实施例一中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图，包括恒流模块100，恒流模块100包括升压恒流芯片IC1、第一上拉电阻R3、采样电阻R4、旁路电容C1、输出电容C3、镇流电感L1以及续流二极管D1。

第一上拉电阻R3接于升压恒流芯片IC1的输入脚(VIN)和使能脚(EN)之间。镇流电感L1接于升压恒流芯片IC1的输入脚和漏脚(SW)之间。续流二极管D1接于升压恒流芯片IC1的漏脚和输出脚(0V)之间、且漏脚接续流二极管D1正极、输出脚接续流二极管D1负极。采样电阻R4接于升压恒流芯片IC1的反馈脚(FB)与地线之间。输出电容C3接于输出脚和地线之间。输出脚用于接LED光源的阳极，反馈脚用于接LED光源的阴极。升压恒流芯片IC1的功率地脚(GNDP)和信号地脚(GNDA)接地。旁路电容C1接于镇流电感L1连接第一上拉电阻R3的一端与地线之间，且旁路电容C1接于电源输入端的正极和负极之间。即镇流电感L1接旁路电容C1的一端接电源输入端的正极，电源输入端的负极接地。

第一上拉电阻R3的作用是将输入脚的电压钳位在高电平。在其他实施例中，也可以改变元器件或连接关系保证输入脚获得高电平，例如将输入脚与使能脚分开，输入脚单独接收电源输入端输入的电压，这样就可不在输入脚与使能脚之间接入第一上拉电阻R3。

升压型LED恒流驱动电路工作时，升压恒流芯片IC1的输入脚及使能脚得电工作，漏脚打开(电流从漏脚流入芯片)，反馈脚将电流采样信号送至升压恒流芯片IC1内部的比较器，调整漏脚的导通/关断时间，从而达到恒流的目的。改变采样电阻R4的阻值大小，即可改变输出给LED光源组(本实施例中为LED1～LED7)的电流的大小。

旁路电容C1、输出电容C3起滤波和贮能的作用。旁路电容C1可以滤除电源噪声，输出电容C3可以提高电路的稳定性及影响输出电压纹波。在本实施例中，恒流模块100设有与旁路电容C1并联的滤波电容C2，以提高滤波的效果。

在本实施例中，升压恒流芯片IC1采用型号为BP1601的升压恒流芯片，输入脚用于输入芯片的电源，输出脚除了输出供LED光源工作的电压外还用于过压检测，在LED光源开路等异常情况时对电路进行保护。使能脚置高时控制芯片工作，置低超过一段时间(3微秒)控制芯片关断，悬空时置低。且可以通过频率大于20KHz的脉冲进行PWM(脉冲宽度调制)调光。漏脚为升压恒流芯片IC1内部的功率开关管的漏端。

在本实施例中，升压型LED恒流驱动电路还包括接于电源输入端和恒流模块100之间的防反接模块200，用于在将电源输入端接反时对电路进行保护。防反接模块200包括第二上拉电阻R1、第一下拉电阻R2以及开关管Q1。开关管Q1的控制端连接第二上拉电阻R1和第一下拉电阻R2，第二上拉电阻R1的另一端(未与控制端连接的一端)连接电源输入端的正极，第一下拉电阻R2的另一端接地。开关管Q1的另两端串接于地线与电源输入端的负极之间。

在本实施例中，开关管是N型MOS管，控制端是MOS管的栅极，MOS管连接地线的一端是源极，连接电源输入端的负极的一端是MOS管的漏极。

防反接模块200的作用是当升压型LED恒流驱动电路接入电源时，若不小心接反，由于此时开关管无法获得导通电压，开关管关闭，电路便不会烧坏。在本实施例中，防反接模块200与电源输入端的正极之间还接有开关K1。本实施例中的电源只能采用直流电源。

上述升压型LED恒流驱动电路采用恒流集成芯片驱动控制，使用的元器件较少，结构简单，廉价且可靠。

图2是实施例二中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图，其与实施例一的主要区别是把防反接模块200替换为了用于将电源输入端输入的电信号整流成直流信号整流模块300。在本实施例中，整流模块300是全波整流桥D2。在本实施例中，电源输入端可以输入电压为4.5～24V的交流或直流电。

图3是实施例三中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图，其与实施例一的主要区别是增加了用于调光的调光模块400，且升压恒流芯片IC1的使能脚不是通过第一上拉电阻R3与输入脚连接，而是与调光模块400连接。调光模块400包括调光芯片IC2、第一限流电阻R5、第二限流电阻R8、分压电阻R6、可变电阻W1以及稳压二极管D3。

分压电阻R6接于电源输入端的正极与调光芯片IC2的调光输入脚(PB0)之间。可变电阻W1接于调光输入脚与地线之间，在本实施例中可变电阻W1是一个电位器。第一限流电阻R5接于电源输入端的正极与调光芯片IC2的电源输入脚(VCC)之间。稳压二极管D3接于电源输入脚与地线之间，且稳压二极管D3的正极接地、稳压二极管D3的负极连接电源输入脚。第二限流电阻R8接于调光芯片IC2的脉冲输出脚(PB4)与升压恒流芯片IC1的使能脚之间，如前所述，升压恒流芯片IC1的使能脚的连接关系与实施例一不同。调光芯片IC2的地脚(GND)接地，PB1、PB2、PB3、PB5脚悬空。

通过调节可变电阻W1的阻值的大小，调光输入脚输入的电压值的大小随之改变，调光芯片IC2根据输入脚输入的电压值的大小调整脉冲输出脚输出的高频脉冲的占空比。该脉冲加到升压恒流芯片IC1的使能脚，升压恒流芯片IC1随脉冲的电平高低而控制芯片打开或关断，相当于在输出恒流电流的基础上，再次经过可变电阻W1调整输出，从而改变LED光源的工作电流的大小，实现了调光的目的。在本实施例中，调光芯片IC2采用型号为ATtiny13V的芯片。

在本实施例中，调光模块400还包括接于调光芯片IC2的脉冲输出脚与地线之间的第二下拉电阻R7。

图4是实施例四中升压型LED恒流驱动电路的电路原理图，其与实施例三的主要区别是将防反接模块200替换为了用于将电源输入端输入的电信号整流成直流信号整流模块300。且该整流模块300与实施例二相同。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种升压型LED恒流驱动电路，其特征在于，包括恒流模块，所述恒流模块包括升压恒流芯片、采样电阻、旁路电容、输出电容、镇流电感以及续流二极管；

所述镇流电感接于升压恒流芯片的输入脚和漏脚之间，所述续流二极管接于升压恒流芯片的漏脚和输出脚之间且漏脚接续流二极管正极、输出脚接续流二极管负极，所述采样电阻接于升压恒流芯片的反馈脚与地线之间，所述输出电容接于所述输出脚和地线之间，所述输出脚用于接LED光源的阳极，所述反馈脚用于接LED光源的阴极，所述升压恒流芯片的功率地脚和信号地脚接地，所述使能脚用于获取使能信号，所述旁路电容接于所述镇流电感连接输入脚的一端与地线之间，且所述旁路电容接于电源输入端的正极和负极之间；所述恒流模块还包括与所述旁路电容并联的滤波电容；

所述升压型LED恒流驱动电路还包括接于电源输入端和恒流模块之间的防反接模块，所述防反接模块包括第二上拉电阻、第一下拉电阻以及开关管，所述开关管的控制端连接所述第二上拉电阻和第一下拉电阻，所述第二上拉电阻的另一端连接电源输入端的正极，所述第一下拉电阻的另一端接地，所述开关管的另两端串接于地线与电源输入端的负极之间；所述防反接模块与电源输入端的正极之间还接有开关；所述开关管是N型MOS管，所述控制端是MOS管的栅极，MOS管连接地线的一端是源极，连接电源输入端的负极的一端是所述MOS管的漏极；所述升压型LED恒流驱动电路还包括调光模块，所述调光模块包括调光芯片、第一限流电阻、第二限流电阻、分压电阻、可变电阻以及稳压二极管；所述分压电阻接于电源输入端的正极与调光芯片的调光输入脚之间，所述可变电阻接于调光输入脚与地线之间，所述第一限流电阻接于电源输入端的正极与调光芯片的电源输入脚之间，所述稳压二极管接于电源输入脚与地线之间且所述稳压二极管的正极接地、所述稳压二极管的负极连接所述电源输入脚，所述第二限流电阻接于所述调光芯片的脉冲输出脚与升压恒流芯片的使能脚之间；所述调光模块还包括接于所述调光芯片的脉冲输出脚与地线之间的第二下拉电阻所述恒流模块还包括接于升压恒流芯片的输入脚和使能脚之间的第一上拉电阻；所述调光芯片采用型号为ATtiny13V的芯片。