CN102858065B

CN102858065B - 一种通用直流led驱动电源

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Publication number: CN102858065B
Application number: CN201210340436.6A
Authority: CN
Inventors: 汤征宁; 汤乃申
Original assignee: WUXI LVBO PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUXI LVBO PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: CN102858065A

Abstract

一种直流LED驱动电源，包括锯齿波形成模块、脉宽调制模块、稳流控制模块、开关电源控制模块、采样电路模块以及LED灯，锯齿波形成模块输出端接脉宽调制模块的一端，脉宽调制模块的输出端接开关电源控制模块的输入端，稳流控制模块的输出接开关电源控制模块输入的另一端，开关电源控制模块的输出端接LED灯的一端，LED灯的另一端接采样电路模块的一端，采样电路模块的采样信号接稳流控制模块的输入端，只要变动少量通用元件就可适用不同的功率和输入输出电压，对通常绝大多数要求多种规格的制造者来说，无疑带来极大的方便，并且大大扩大了应用范围。

Description

一种通用直流LED驱动电源

技术领域

本发明涉及LED驱动电源的技术领域，特别是涉及一种通用直流LED驱动电源。

背景技术

直流LED驱动电源，公知的技术是用专用的集成电路，如BP1360，BP1361，BP1601,BP8101，CL6807等，这些专用集成电路的专用性强，它们的外围电路少是特点，但也限制了它们的应用范围，在驱动功率不同，输入输出电压不同时，要选用不同型号的集成电路，尤其是需驱动功率较大时，没有可供选择的集成电路，这给实际需要制造多种类LED灯带来了麻烦和困难。为此很需要一种通用直流LED驱动电源，只要变动少量通用元件就可适用不同的功率和输入输出电压。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种应用范围广，结构电路简单通用直流LED驱动电源。

本发明为解决上述技术问题，提供了以下技术方案：一种直流LED驱动电源，其特征在于包括锯齿波形成模块、脉宽调制模块、稳流控制模块、开关电源控制模块、采样电路模块以及LED灯，锯齿波形成模块输出端接脉宽调制模块的一端，脉宽调制模块的输出端接开关电源控制模块的输入端，稳流控制模块的输出接开关电源控制模块输入的另一端，开关电源控制模块的输出端接LED灯的一端，LED灯的另一端接采样电路模块的一端，采样电路模块的采样信号接稳流控制模块的输入端。

所述锯齿波形成由运放（OP1），电阻（R1）、（R2）、（R3）、（R4）、二极管（D1）和电容（C1）组成，电阻（R1）一端接电源正极，另一端接电阻（R3）、（R4）各一端后再接至运放（OP1）输入正极，电阻（R4）另一端接二极管（D1）负极后再接运放（OP1）输出端，电阻（R3）另一端接公共端，电阻（R2）一端接电源正极，另一端接电容（C1）一端和二极管（D1）正极后再接运放（OP1）输入端负极，电容（C1）另一端接公共端。

所述脉宽调制模块由运放（OP2）组成，电阻（R2）另一端接运放（OP2）的输入端负极。

所述开关电源控制模块由VMOS管（BG1）、二极管（D2）和电感（L）组成，运放（OP2）的输出端接开关电源控制模块的输入，即VMOS管（BG1）的栅极，VMOS管（BG1）的源极接电源正极，VMOS管（BG1）的漏极接二极管（D2）负极后再接电感（L）一端，二极管（D2）正极接公共端，电感（L）另一端作为开关电源控制模块的输出接LED灯（5）的一端。

所述采样电路模块由电阻（R7）组成，LED灯（5）的另一端接电阻（R7）的一端，电阻（R7）的另一端接公共端。

所述稳流控制模块由运放（OP3）、电阻（R5）、（R6）、电容（C2）、具有稳压特性的半导体器件（DW）和微调电位器（W）组成，运放（OP3）的输出端接运放（OP2）的输入端正极，电阻（R7）的一端作为采样电路模块的输出端接电阻（R6）一端，电阻（R6）另一端接电容（C2）的一端后再接运放（OP3）输入端的正极，电阻（R5）一端接电源正极，另一端接具有稳压特性的半导体器件（DW）负极和微调电位器（W）一端，具有稳压特性的半导体器件（DW）正极和微调电位器（W）另一端都接公共端，微调电位器（W）滑动触点接运放（OP3）输入端负极。

作为本发明的进一步改进，所述的开关电源控制模块增加了具有稳压特性的半导体器件（DW）、电阻（R8）和二极管（D4），二极管（D3）负极接具有稳压特性的半导体器件（DW）负极，具有稳压特性的半导体器件（DW）正极接电阻（R8）一端后再接二极管（D4）的正极，（D4）的负极接运放（OP3）输入端的负极，电阻（R8）另一端接公共端。

作为本发明的进一步改进，所述的脉宽调制模块和稳流控制模块中，运放（OP2）和运放（OP3）的输出端分别接有电压上提拉电阻（R10）、（R9），所述的脉宽调制模块的运放（OP2）输出，至开关电源控制模块的VMOS管（BG1）的栅极间，增加了由三极管（BG3）、（BG4）组成的互补三极管发射极跟随器，三极管（BG3）、（BG4）的基极和发射极分别相联接，然后基极再接到运放（OP2）的输出，发射极再接到VMOS管（BG1）的栅极，三极管（BG3）的集电极接电源正极，三极管（BG4）的集电极接公共端。

作为本发明的优选，半导体器件（DW）为稳压管或正向联接的普通二极管或三端可调分流基准源。

本发明的有益效果：本发明的一种通用直流LED驱动电源，其电路是由通用运算放大器、通用的VMOS管和通用的元器件构成，只要变动少量通用元件就可适用不同的功率和输入输出电压，对通常绝大多数要求多种规格的制造者来说，无疑带来极大的方便，并且大大扩大了应用范围。

附图说明

图1是本发明的电原理方框图。

图2是本发明的电原理图之一。

图3是本发明的电原理图之二。

图4是本发明的电原理图之三。

图5是本发明的电原理图之四。

具体实施方式

下面，首先结合图1，对本发明的总体技术方案进行描述、说明和解释。

一种直流LED驱动电源，其特征在于包括锯齿波形成模块1、脉宽调制模块2、稳流控制模块3、开关电源控制模块4、采样电路模块6以及LED灯5，锯齿波形成模块1输出端接脉宽调制模块2的一端，脉宽调制模块2的输出端接开关电源控制模块4的输入端，稳流控制模块3的输出接开关电源控制模块4输入的另一端，开关电源控制模块4的输出端接LED灯5的一端，LED灯5的另一端接采样电路模块6的一端，采样电路模块6的采样信号接稳流控制模块3的输入端。

以上为对本发明的总体技术方案进行描述、说明和解释，下面，结合本发明的实施例对本发明进一步进行描述、说明和解释。

实施例1：结合图2，进行以下的描述，图1中的锯齿波形成模块1，是由图2中的运放OP1，电阻R1、R2、R3、R4、二极管D1和电容C1组成，电阻R1一端接电源正极，另一端接电阻R3、R4各一端后再接至运放OP1输入正极，电阻R4另一端接二极管D1负极后再接运放OP1输出端，电阻R3另一端接公共端，电阻R2一端接电源正极，另一端接电容C1一端和二极管D1正极后再接运放OP1输入端负极，电容C1另一端接公共端。该电路由电阻R2、电容C1经运放OP1产生锯齿波。图1中的脉宽调制模块2，是由图2中的运放OP2组成。电阻R2另一端是锯齿波输出，接运放OP2的输入端负极。脉宽调制模块2的作用是产生脉冲，其宽度由稳流控制模块3的输出电平决定。图1中的开关电源控制模块4，是由图2中的VMOS管BG1、二极管D2和电感L组成。运放OP2的输出端接开关电源控制模块4的输入，即VMOS管BG1的栅极，将脉宽调制模块2产生的脉冲送入VMOS管BG1。VMOS管BG1的源极接电源正极， VMOS管BG1的漏极接二极管D2负极后再接电感L一端，二极管D2正极接公共端。整个电路组成一个降压型开关电路，电感L另一端产生的直流电源，作为开关电源控制4的输出接LED灯5的一端，作为LED灯5的直流电源，LED灯5的另一端，接图2中电阻R7的一端，即图1中采样电路模块6的输入端，电阻R7的另一端接公共端。图1中的稳流控制模块3由图2中的运放OP3、电阻R5、R6、电容C2、具有稳压特性的半导体器件DW和微调电位器W组成。运放OP3的输出端接运放OP2的输入端正极，调制脉宽的大小，兼作为图1中采样电路模块6的输出端，电阻R7的一端接电阻R6一端，电阻R6另一端接电容C2的一端后再接运放OP3输入端的正极，以控制运放OP3输出电平的大小，电阻R5一端接电源正极，另一端接具有稳压特性的半导体器件DW负极和微调电位器W一端，具有稳压特性的半导体器件DW正极和微调电位器W另一端都接公共端，微调电位器W滑动触点接运放OP3输入端负极，作为运放OP3输入端的基准电压。

实施例2：结合图3，进行以下的描述，图2中的稳流控制模块3，在图3中改接为：电阻R6另一端接电容C2的一端后再接运放OP3输入端的负极，微调电位器W滑动触点接运放OP3输入端正极。图2中的开关电源控制4在图3中改为：是由VMOS管BG2、二极管D3、电容C3和电感L组成。运放OP2的输出端接开关电源控制模块4的输入，即VMOS管BG2的栅极，VMOS管BG2的源极接公共端，VMOS管BG2的漏极接二极管D3正极后再接电感L一端，二极管D2负极接电容C3一端后作为开关电源控制模块4的输出接LED灯5的一端，电容C3另一端接公共端。整个电路组成一个升压型开关电路。

实施例3：结合图4，进行以下的描述，图4中的开关电源控制模块4，比图3增加了具有稳压特性的半导体器件DW、电阻R8和二极管D4。二极管D3负极接具有稳压特性的半导体器件DW负极，具有稳压特性的半导体器件DW正极接电阻R8一端后再接二极管D4的正极，D4的负极接运放OP3输入端的负极，电阻R8另一端接公共端。这是一个升压型开关电路的空载过压保护电路，当负载LED灯开路，或因其它原因输出电压升得过高时，具有稳压特性的半导体器件DW导通，在电阻R8上的压降，经二极管D4送至运放OP3输入端的负极，运放OP3输出的低电平限制了输出电压的升高。

实施例4：结合图5，进行以下的描述，图5中的脉宽调制模块2和稳流控制模块3，对比图2，运放OP2和运放OP3的输出端分别接有电压上提拉电阻R10、R9，运放OP2的输出端接上提拉电阻R10一端，运放OP3的输出端接上提拉电阻R9一端，上提拉电阻R10、R9的另一端接电源正极。所述的脉宽调制模块2的运放OP2输出，至开关电源控制模块4的VMOS管BG1的栅极间，增加了由三极管BG3、BG34组成的互补三极管发射极跟随器，三极管BG3、BG34的基极和发射极分别相联接，然后基极再接到运放OP2的输出，发射极再接到VMOS管BG1的栅极。三极管BG3的集电极接电源正极，三极管BG4的集电极接公共端。

运放OP2和运放OP3输出端分别接的电压上提拉电阻R10、R9，和运放OP2输出，至开关电源控制模块4的VMOS管BG1的栅极间，增加的由三极管BG3、BG34组成的互补三极管发射极跟随器，都可根据所选运放的需要而定。这不仅对降压型开关电路，对升压型开关电路也如此。

作为具有稳压特性的半导体器件DW，可以是稳压管、正向联接的普通二极管、三端可调分流基准源等能稳定电压的半导体元器件。

Claims

1.一种直流LED驱动电源，包括锯齿波形成模块、脉宽调制模块、稳流控制模块、开关电源控制模块、采样电路模块以及LED灯，锯齿波形成模块输出端接脉宽调制模块的一端，脉宽调制模块的输出端接开关电源控制模块的输入端，稳流控制模块的输出接开关电源控制模块输入的另一端，开关电源控制模块的输出端接LED灯的一端，LED灯的另一端接采样电路模块的一端，采样电路模块的采样信号接稳流控制模块的输入端；所述锯齿波形成模块由运放OP1，电阻R1、R2、R3、R4、二极管D1和电容C1组成，电阻R1一端接电源正极，另一端接电阻R3、R4各一端后再接至运放OP1输入正极，电阻R4另一端接二极管D1负极后再接运放OP1输出端，电阻R3另一端接公共端，电阻R2一端接电源正极，另一端接电容C1一端和二极管D1正极后再接运放OP1输入端负极，电容C1另一端接公共端；脉宽调制模块由运放OP2组成，电阻R2另一端接运放OP2的输入端负极；开关电源控制模块由VMOS管BG1、二极管D2和电感L组成，运放OP2的输出端接开关电源控制模块的输入，即VMOS管BG1的栅极，VMOS管BG1的源极接电源正极，VMOS管BG1的漏极接二极管D2负极后再接电感L一端，二极管D2正极接公共端，电感L另一端作为开关电源控制模块的输出接LED灯的一端；采样电路模块由电阻R7组成，LED灯的另一端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接公共端；稳流控制模块由运放OP3、电阻R5、R6、电容C2、具有稳压特性的半导体器件DW和微调电位器W组成，运放OP3的输出端接运放OP2的输入端正极，电阻R7的一端作为采样电路模块的输出端接电阻R6一端，电阻R6另一端接电容C2的一端后再接运放OP3输入端的正极，电阻R5一端接电源正极，另一端接具有稳压特性的半导体器件DW负极和微调电位器W一端，具有稳压特性的半导体器件DW正极和微调电位器W另一端都接公共端，微调电位器W滑动触点接运放OP3输入端负极，其特征在于所述的脉宽调制模块和稳流控制模块中，运放OP2和运放OP3的输出端分别接有电压上提拉电阻R10、R9，所述的脉宽调制模块的运放OP2输出，至开关电源控制模块的VMOS管BG1的栅极间，增加了由三极管BG3、BG4组成的互补三极管发射极跟随器，三极管BG3、BG4的基极和发射极分别相联接，然后基极再接到运放OP2的输出，发射极再接到VMOS管BG1的栅极，三极管BG3的集电极接电源正极，三极管BG4的集电极接公共端。

2.一种直流LED驱动电源，包括锯齿波形成模块、脉宽调制模块、稳流控制模块、开关电源控制模块、采样电路模块以及LED灯，锯齿波形成模块输出端接脉宽调制模块的一端，脉宽调制模块的输出端接开关电源控制模块的输入端，稳流控制模块的输出接开关电源控制模块输入的另一端，开关电源控制模块的输出端接LED灯的一端，LED灯的另一端接采样电路模块的一端，采样电路模块的采样信号接稳流控制模块的输入端；所述锯齿波形成模块由运放OP1，电阻R1、R2、R3、R4、二极管D1和电容C1组成，电阻R1一端接电源正极，另一端接电阻R3、R4各一端后再接至运放OP1输入正极，电阻R4另一端接二极管D1负极后再接运放OP1输出端，电阻R3另一端接公共端，电阻R2一端接电源正极，另一端接电容C1一端和二极管D1正极后再接运放OP1输入端负极，电容C1另一端接公共端；脉宽调制模块由运放OP2组成，电阻R2另一端接运放OP2的输入端负极；开关电源控制模块由VMOS管BG1、二极管D3、电容C3和电感L组成，运放OP2的输出端接开关电源控制模块4的输入，即VMOS管BG1的栅极，VMOS管BG1的源极接公共端，VMOS管BG1的漏极接二极管D3正极后再接电感L一端，电感L的另一端接电源正极，二极管D3负极接电容C3一端后作为开关电源控制模块4的输出接LED灯5的一端，电容C3另一端接公共端；采样电路模块由电阻R7组成，LED灯的另一端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接公共端；稳流控制模块由运放OP3、电阻R5、R6、电容C2、具有稳压特性的半导体器件DW和微调电位器W组成，运放OP3的输出端接运放OP2的输入端正极，电阻R7的一端作为采样电路模块的输出端接电阻R6一端，电阻R6另一端接电容C2的一端后再接运放OP3输入端的负极，微调电位器W滑动触点接运放OP3输入端正极，电阻R5一端接电源正极，另一端接具有稳压特性的半导体器DW负极和微调电位器W一端，具有稳压特性的半导体器件DW正极和微调电位器W另一端都接公共端，其特征在于所述的开关电源控制模块增加了具有稳压特性的半导体器件DW1、电阻R8和二极管D4，二极管D3负极接具有稳压特性的半导体器件DW1负极，具有稳压特性的半导体器件DW1正极接电阻R8一端后再接二极管D4的正极，D4的负极接运放OP3输入端的负极，电阻R8另一端接公共端。