CN103124452A - 一种led驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电路，包括：电源模块、光敏三极管、芯片U1及PMOS管，光敏三极管的集电极与芯片U1的工作控制脚连接，并通过第一分压电阻R1与电源模块的正极连接、通过第二分压电阻R2接地；芯片U1的电源输入脚与电源模块的正极连接，输出脚与PMOS管的栅极连接；PMOS管的源极与所述电源模块的正极连接，漏极与LED负载的阳极连接。光敏三极管根据环境光线的明暗程度确定是否驱动LED负载工作，从而省去了人为控制开关的麻烦，并且能够有效地避免忘记关闭LED负载而造成电力的浪费。在一种较佳的实施例中，芯片U1为LM3401芯片。另外，本发明还公开了一种LED灯具。

Description

一种LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明涉及LED灯具领域，尤其涉及一种LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

LED作为新型光源，它具有节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域，尤其是作为照明光源。目前普遍采用人工控制开关来控制LED灯的开启和关闭，具有简单可靠、价格低廉的优点，但是比较耗费人力，需要专人操作，而且人们常常会忘记关闭LED灯具，造成不必要的能源浪费，既不节能也不环保。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种LED驱动电路及LED灯具，可根据环境的明暗程度自动启动或者关闭LED灯。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种LED驱动电路，包括：电源模块、光敏三极管、芯片U1、PMOS管，所述光敏三极管的集电极与所述芯片U1的工作控制脚连接，并通过第一分压电阻R1与电源模块的正极连接、通过第二分压电阻R2接地，其发射极接地；所述芯片U1的电源输入脚与电源模块的正极连接，输出脚与所述PMOS管的栅极连接；所述PMOS管的源极与所述电源模块的正极连接，漏极与LED负载的阳极连接，所述LED负载的阴极通过采样电阻R5接地。

所述芯片U1的电流反馈脚通过由滤波电容C3和滤波电阻R6组成的滤波电路与所述LED负载的阴极连接。

所述芯片U1的电流感应脚与所述PMOS管的漏极连接，并通过倒置的续流二极管D1接地、通过储能电感L1与所述LED负载的阳极连接。

所述LED负载的阳极与GND间还连接有储能电容C2。

所述芯片U1的同步调整脚通过调整电阻R4接地、限流调整脚通过上拉电阻R3与所述电源模块的正极连接。

所述驱动电路还包括保护三极管Q3，所述保护三极管Q3的基极通过串联的第三分压电阻R7及稳压二极管D2与所述LED负载的阳极连接并通过第四分压电阻R8接地、集电极与所述芯片U1的工作控制脚连接、发射极接地。

所述芯片U1为LM3401芯片。

另一方面，本发明还提供一种LED灯具，包括上述驱动电路及与上述驱动电路连接的LED负载。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：

在驱动电路中设置光敏三极管、芯片U1及PMOS管，光敏三极管的集电极与芯片U1的工作控制脚连接，并通过第一分压电阻R1与电源模块的正极连接、通过第二分压电阻R2接地；芯片U1的电源输入脚与电源模块的正极连接，输出脚与PMOS管的栅极连接；PMOS管的源极与所述电源模块的正极连接，漏极与LED负载的阳极连接。

光敏三极管的基极采集环境中的光线，当环境中光线较强不需启动LED负载工作时，光敏三极管导通工作，其集电极输出为低电平，从而芯片U1的工作控制脚处的电压为低电平，其输出脚为高电平，PMOS管的栅极电压为高电平，从而PMOS管处于截止的状态，其漏极无输出，LED负载不工作；当环境中的光线较弱需要启动LED负载工作时，光敏三极管截止，其集电极输出电压为高电平，从而芯片U1的工作控制脚处的电压为高电平，其输出脚为低电平，PMOS管的栅极电压为低电平，从而PMOS管导通，由电源模块为LED负载供电。

光敏三极管根据环境光线的明暗程度确定是否驱动LED负载工作，省去了人为控制开关的麻烦，并且能够有效避免忘记关灯而造成电力浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中LED驱动电路的逻辑结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明实施例中LED驱动电路的逻辑结构图。该驱动电路包括电源模块100、光敏三极管Q1、芯片U1、P沟道场效应管Q2(PMOS管)。芯片U1具有电流感应脚1(CS)、工作控制脚2(DIM)、电流反馈脚3(SNS)、同步调整脚4(HYS)、GND5、输出脚6(HG)、电源输入脚7(VIN)、限流调整脚8(ILIM)。光敏三极管Q1的集电极与芯片U1的工作控制脚2连接，并通过第一分压电阻R1与电源模块100的正极连接、通过第二分压电阻R2接地，其发射极接地；芯片U1的电源输入脚7与电源模块100的正极连接，输出脚6与PMOS管Q2的栅极连接；并且PMOS管Q2的源极与电源模块100的正极连接，漏极通过储能电感L1与LED负载的阳极连接，LED负载的阴极通过采样电阻R5接地。

另外，芯片U1的电流感应脚1与PMOS管的漏极连接，并通过倒置的续流二极管D1接地，通过储能电感L1与LED负载的阳极连接。其中倒置的续流二极管D1是指该二极管D1的负极与电流感应脚1连接，正极接地。

芯片U1的同步调整脚4通过调整电阻R4接地，芯片U1的限流调整脚8通过上拉电阻R3与电源模块100的正极连接。

在本发明实施例中，LED负载是图1中示出的由串联的发光二极管D3、D4组成，电源模块100采用的是24V直流电源。

在本发明实施例中，芯片U1采用的是LM3401芯片。

进一步地，本发明实施例中还有一集电极与芯片U1的工作控制脚2连接的保护三极管Q3，其基极通过串联的第三分压电阻R7及稳压二极管D2与LED负载的阳极连接，发射极接地，用于在LED负载两端的电压出现异常时及时关闭驱动电路，为电路提供保护。且保护三极管Q3的基极还通过第四分压电阻R8接地。

进一步地，在电源模块100两端并联一个储能电容C1，以保证电源输出稳定。

进一步地，所述LED负载的阳极还通过一储能电容C2接地。

设置第一分压电阻R1及第二分压电阻R2的目的是防止电源输入电压过大损坏芯片U1，同样的，设置第三分压电阻R7和第四分压电阻R8的目的是防止电路出现异常时LED负载两端过大的电压损坏保护三极管Q3。在一种实施方式中，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的比值为5，第三分压电阻R7与第四分压电阻R8的比值为1。

进一步地，芯片U1的电流反馈脚3通过滤波电容C3接地，且同时通过滤波电阻R6与LED负载的阴极连接，滤波电容C3和电阻R6组成RC滤波电路，用于保证电流采样信号稳定。

芯片U1的工作原理是根据采样电阻R5上的压降自动调整输出脚6输出脉冲的占空比，启动PMOS管Q2工作。PMOS管Q2开关频率很高，在一个周期内，当PMOS管Q2开通，整个电流回路开通，LED负载工作，储能电感L1及储能电容C2储存能量，当PMOS管关闭，整个电流回路断开，LED负载工作电流靠储能电感L1的电量维持，直到下一个周期PMOS管开通，从而达到恒定电流的目的，即只要采样电阻R5值确定，那么输出恒定电流即确定。电流反馈脚3和芯片U1内部的基准电压源形成一个比较器，比较采样电压和基准电压后，调整PMOS管Q2开通、关闭脉冲的占空比，如果采样电压大于基准电压，说明输出电流大于设定值，那么就降低输出脚6输出脉冲的占空比，减小输出电流到设定值，如果采样电压小于基准电压，说明输出电流小于设定值，那么就升高输出脚6输出脉冲的占空比，增大输出电流到设定值。由于LED负载稳定工作主要是要保证额定的工作电流，因此芯片U1保证了LED负载稳定的工作状态。

本发明实施例中LED驱动电路工作原理为：光敏三极管Q1的基极采集环境中的光线，当环境中光线较强不需要启动LED负载时，光敏三极管Q1导通工作，其集电极输出为低电平，从而芯片U1的工作控制脚2处的电压为低电平，其输出脚6为高电平，即PMOS管Q2的栅极电压为高电平，从而PMOS管Q2处于截止的状态，其漏极无输出，LED负载不工作；当环境中的光线较弱需要启动LED负载工作时，光敏三极管Q1截止，其集电极输出电压为高电平，从而芯片U1的工作控制脚2处的电压为高电平，其输出脚为低电平，即PMOS管Q2的栅极电压为低电平，从而PMOS管Q2导通，由电源模块100通过PMOS管Q2为LED负载供电。

需要说明的是，GND为地端，并且本发明中涉及的地端均相同。

需要说明的是，当接通直流24V电源后，当芯片U1的工作控制脚2处的电平为低电平时，其输出脚6的脉冲输出被关闭，芯片U1是由与其电源输入脚7连接的电源模块100提供电压，此时芯片U1输出脚6处的电压为高电平。

另外，本发明还提供了一种LED灯具，包括上述驱动电路及与上述驱动电路连接的LED负载。

本发明实施例具有如下优点或有益效果：驱动电路根据环境光线的明暗程度确定是否驱动LED负载工作，省去了人为控制的麻烦，并且能够有效地避免忘记关灯而造成电力的浪费。另外，通过采用芯片U1能够有效地恒定LED的工作电流，保证LED稳定工作；采用保护三极管Q3和稳压二极管并联在LED负载的两端能够在电路出现异常时关闭电路，为电路提供保护。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED驱动电路，包括：电源模块，其特征在于，还包括：光敏三极管Q1、芯片U1、PMOS管Q2；

所述光敏三极管Q1的集电极与所述芯片U1的工作控制脚连接，并通过第一分压电阻R1与所述电源模块的正极连接，通过第二分压电阻R2接地，发射极接地；

所述芯片U1的电源输入脚与所述电源模块的正极连接，输出脚与所述PMOS管Q2的栅极连接；

所述PMOS管Q2的源极与所述电源模块的正极连接，漏极与LED负载的阳极连接，所述LED负载的阴极通过采样电阻R5接地。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述芯片U1的电流反馈脚通过由滤波电容C3和滤波电阻R6组成的滤波电路与所述LED负载的阴极连接。

3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述芯片U1的电流感应脚与所述PMOS管的漏极连接，并通过倒置的续流二极管D1接地、通过储能电感L1与所述LED负载的阳极连接。

4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述LED负载的阳极与GND间还连接有储能电容C2。

5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述芯片U1的同步调整脚通过调整电阻R4接地、限流调整脚通过上拉电阻R3与所述电源模块的正极连接。

6.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括保护三极管Q3，所述保护三极管Q3的基极通过串联的第三分压电阻R7及稳压二极管D2与所述LED负载的阳极连接并通过第四分压电阻R8接地、集电极与所述芯片U1的工作控制脚连接、发射极接地。

7.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述芯片U1为LM3401芯片。

8.一种LED灯具，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的驱动电路及与所述驱动电路连接的所述LED负载。