CN103458554B

CN103458554B - 一种led驱动电路及led灯具

Info

Publication number: CN103458554B
Application number: CN201210173023.3A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 孙占民
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: CN103458554A

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电路及LED灯具，所述驱动电路与电源和LED负载相连，包括：温度检测单元、温度控制单元、恒流集成输出单元；所述温度检测单元与所述温度控制单元连接，所述恒流集成输出单元的输入端与所述温度控制单元连接，输出端与LED负载连接；所述温度控制单元分别与所述温度检测单元及所述恒流集成输出单元连接，所述温度控制单元根据所述温度检测单元检测到LED负载的温度，控制所述恒流集成输出单元输出至所述LED负载的工作电流，所述温度检测单元包括热敏电阻Ｒ12，所述热敏电阻R12一端接地，另一端与所述温度控制单元中的单片机芯片的温度检测脚相连。

Description

一种LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种LED驱动控制电路及LED灯具。

背景技术

LED作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并已应用于各个领域，随之也出现了各种各样的LED驱动电路。LED作为恒流工作负载，流过LED的电流必须保证在额定电流以内，但当LED结温升高后，如果不及时控制LED电流，降低驱动电路的输出电流值，让LED结温温度降低，否则会加速LED光衰、老化甚至损坏，严重缩短LED的使用寿命。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种LED驱动电路，可根据LED自身温度调整流过LED的工作电流，保证LED自身温度在正常范围内。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种LED驱动电路，所述驱动电路与电源和LED负载相连，包括：温度检测单元、温度控制单元、恒流集成输出单元；

所述温度检测单元与所述温度控制单元连接，所述恒流集成输出单元的输入端与所述温度控制单元连接，输出端与LED负载连接；

所述温度控制单元分别与所述温度检测单元及所述恒流集成输出单元连接，所述温度控制单元根据所述温度检测单元检测到LED负载的温度，控制所述恒流集成输出单元输出至所述LED负载的工作电流，所述温度检测单元包括热敏电阻R12，所述热敏电阻R12一端接地，另一端与所述温度控制单元中的单片机芯片的温度检测脚相连。

其中，所述温度控制单元包括单片机芯片U1、三端稳压芯片U2、电阻R1、场效应管Q1、三极管Q2、自锁开关S1、分压电阻R6、下拉电阻R7、分压电阻R2、分压电阻R5、电阻R3、电阻R4，其中，所述单片机芯片U1的输出脚，通过电阻R1和三端稳压芯片U2及所述单片机芯片U1的基准电压输入脚连接；

所述单片机芯片U1的基准电压输入脚，和所述三端稳压芯片U2连接；

所述单片机芯片U1的LED温度检测脚，通过分压电阻R6和所述单片机芯片U1的基准电压输入脚连接，并通过热敏电阻R12接地；

所述单片机芯片U1的PWM控制脚，通过下拉电阻R7接地，并和恒流集成芯片U3的调光控制脚连接；

所述单片机芯片U1的检测脚，通过自锁开关S1和电源正极连接，并通过分压电阻R2和三极管Q2基极连接；

所述三极管Q2基极通过分压电阻R5接地，发射极接地，集电极通过电阻R4和场效应管Q1栅极连接；

所述场效应管Q1栅极通过电阻R3和源极、电源正极连接，漏极和恒流集成芯片U3的电源输入脚连接；

所述单片机芯片U1的电源输入脚，和电源正极连接。

其中，所述恒流集成输出单元包括恒流集成芯片U3、续流二级管D1、储能电感L1、滤波电容C3、电阻R11、采样电阻R10、电阻R8、MOS管Q3、限流电阻R9，其中，所述恒流集成芯片U3的电流感应脚和MOS管Q3漏极连接，通过续流二极管D1接地，并通过储能电感L1和LED灯阳极连接；

所述恒流集成芯片U3的调光控制脚，和所述单片机芯片U1的PWM控制脚连接，并通过下拉电阻R7接地；

所述恒流集成芯片U3的电流反馈脚，通过滤波电容C3接地，并通过电阻R11和LED灯阴极连接；所述LED灯阴极通过所述采样电阻R10接地；所述恒流集成芯片U3的同步调整脚，通过电阻R8接地；

所述恒流集成芯片U3的栅极驱动脚，直接和所述MOS管Q3栅极连接；

所述MOS管Q3源极直接和所述场效应管Q1漏极连接；

所述恒流集成芯片U3的电源输入脚，直接和所述场效应管Q1漏极连接；

所述恒流集成芯片U3的限流调整脚，通过限流电阻R9和所述场效应管Q1漏极连接。

其中，还包括：与所述电源的正极侧连接的滤波电容C1。

其中，还包括储能电容C2，所述储能电容C2的正极与所述LED负载的阳极连接，负极接地。

其中，所述热敏电阻R12置于LED散热焊的表面上的。

相应地，本发明实施例还提供了一种LED灯具，包括LED驱动电路和LED负载，所述LED驱动电路包括上述的LED驱动电路。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明的LED驱动电路作为一种温度控制电路，能够根据热敏电阻R12检测到LED负载的温度与所述单片机芯片U1的基准电压输入脚的基准电压进行比较，并根据比较结果调整所述单片机芯片U1的PWM控制脚的PWM脉冲的占空比，所述单片机芯片U1的PWM控制脚与所述恒流集成芯片U3的调光控制脚连接，控制所述恒流集成输出芯片U3输出至所述LED负载的工作电流，保证LED负载自身温度在正常范围内。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的LED驱动电路的结构组成示意图；

图2为本发明实施例的LED驱动电路的其中一种具体电路图。

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。

请参见图1，为本发明实施例的LED驱动电路的结构组成示意图。

本发明实施例中所述LED驱动电路与电源和LED负载相连，所述LED驱动电路结构组成具体包括：温度控制单元1，温度检测单元2、恒流集成输出单元3，其中，所述温度检测单元2与所述温度控制单元1连接，所述恒流集成输出单元3的输入端与所述温度控制单元1连接，输出端与LED负载4连接；

所述温度控制单元1分别于所述温度检测单元2及所述恒流集成输出单元3连接，所述温度控制单元1根据所述温度检测单元2检测到LED负载4的温度，控制所述恒流集成输出单元3输出至所述LED负载4的工作电流，所述温度检测单元2包括热敏电阻R12，所述热敏电阻R12一端接地，另一端与所述温度控制单元1中的单片机芯片的温度检测脚相连。

具体的，当接通电源后，所述温度控制单元1根据所述温度检测单元2检测到LED负载4的温度，控制所述恒流集成输出单元3输出至所述LED负载4的工作电流。

再请参见图2，图2为本发明实施例的LED驱动电路的其中一种具体电路图。

如图所示，所述温度控制单元1包括单片机芯片U1、三端稳压芯片U2、电阻R1、场效应管Q1、三极管Q2、自锁开关S1、分压电阻R6、下拉电阻R7、分压电阻R2、分压电阻R5、电阻R3、电阻R4，其中，所述单片机芯片U1的输出脚，通过电阻R1和三端稳压芯片U2及所述单片机芯片U1的基准电压输入脚连接；

所述单片机芯片U1的电源输入脚，和电源正极连接。

如图所示，所述恒流集成输出单元3包括恒流集成芯片U3、续流二级管D1、储能电感L1、滤波电容C3、电阻R11、采样电阻R10、电阻R8、MOS管Q3、限流电阻R9，其中，所述恒流集成芯片U3的电流感应脚和MOS管Q3漏极连接，通过续流二极管D1接地，并通过储能电感L1和LED灯阳极连接；

所述恒流集成芯片U3的调光控制脚，和所述单片机芯片U1的PWM控制脚栅极驱动脚连接，并通过下拉电阻R7接地；

所述恒流集成芯片U3的电流反馈脚，通过滤波电容C3接地，并通过电阻R11和LED灯阴极连接；

所述LED灯阴极通过所述采样电阻R10接地；所述恒流集成芯片U3的同步调整脚，通过电阻R8接地；

所述MOS管Q3源极直接和所述场效应管Q1漏极连接；

另外，本发明实施例中所述温度检测单元2为热敏电阻R12，所述温度控制单元1根据所述热敏电阻R12检测到LED负载4的温度，控制所述恒流集成输出单元3输出至所述LED负载4的工作电流。

具体的，当所述自锁开关S1没有被按下时，所述单片机芯片U1处于休眠待机状态，所述三极管Q2和所述MOS管Q1均处于截止状态，所述恒流集成芯片U3未得电，也处于待机状态，无电能输出给所述LED负载，此时所述LED负载不工作。

当所述自锁开关S1被按下时，所述三极管Q2基极得到高电平，所述三极管Q2导通，那么所述MOS管Q1进入导通状态，所述恒流集成芯片U3得电，开始恒流输出驱动所述LED负载工作，并为所述LED负载提供稳定的驱动电流。此时所述单片机芯片U1采样到信号后也启动开始工作，通过所述热敏电阻R12时时检测所述LED自身温度，当检测到所述LED温度低于程序设定值时，所述单片机芯片U1的PWM控制脚输出高电平给所述恒流集成芯片U3的调光控制脚，让所述恒流集成芯片U3保持恒流输出，当检测到所述LED温度高于设定值时，所述单片机芯片U1的PWM控制脚输出PWM脉冲信号，并逐步降低PWM脉冲的占空比，逐步降低所述恒流集成芯片U3的输出电流，即降低所述LED的驱动电流，促使所述LED自身温度降低，直到所述LED温度低于设定值，然后所述单片机芯片U1的PWM控制脚再逐步升高PWM脉冲信号的占空比，直到输出常高电平，达到所述LED工作电流。

当再次按下所述自锁开关S1时，即关闭整个电路，所述单片机芯片U1进入休眠状态，所述恒流集成芯片U3掉电处于待机状态。

另外，所述温度控制单元根据所述温度检测单元检测到LED负载的温度，控制所述恒流集成输出单元输出至所述LED负载的工作电流具体如下：

所述单片机芯片U1根据所述热敏电阻R12检测到LED负载4的温度与所述单片机芯片U1的基准电压输入脚的基准电压进行比较，并根据比较结果调整所述单片机芯片U1的PWM控制脚的PWM脉冲的占空比，控制所述恒流集成输出芯片U3输出至所述LED负载的工作电流。

另外，为了保证电源电压稳定可靠，防止受到外界干扰，可在所述电源正极侧放置滤波电容C1。

另外，为了保证电流采样信号的稳定，可由所述滤波电容C3和电阻R11组成RC滤波电路。

通过上述实施例的描述可知，本发明具有以下有益效果：

本发明的LED驱动电路作为一种温度补偿型的恒流输出电路，所述温度控制单元1能够根据热敏电阻R12检测到LED负载4的温度与所述单片机芯片U1的基准电压输入脚的基准电压进行比较，并根据比较结果调整所述单片机芯片U1的PWM控制脚的PWM脉冲的占空比，所述单片机芯片U1的PWM控制脚与所述恒流集成芯片U3的调光控制脚连接，控制所述恒流集成输出芯片U3输出至所述LED负载的工作电流，保证LED负载自身温度在正常范围内。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种LED驱动电路，所述驱动电路与电源和LED负载相连，其特征在于，包括：温度检测单元、温度控制单元、恒流集成输出单元；

所述温度控制单元分别与所述温度检测单元及所述恒流集成输出单元连接，所述温度控制单元根据所述温度检测单元检测到LED负载的温度，控制所述恒流集成输出单元输出至所述LED负载的工作电流；所述温度检测单元包括热敏电阻R12，所述热敏电阻R12一端接地，另一端与所述温度控制单元中的单片机芯片的温度检测脚相连；

所述温度控制单元包括单片机芯片U1、三端稳压芯片U2、电阻R1、场效应管Q1、三极管Q2、自锁开关S1、分压电阻R6、下拉电阻R7、分压电阻R2、分压电阻R5、电阻R3、电阻R4，其中，所述单片机芯片U1的输出脚，通过电阻R1和三端稳压芯片U2及所述单片机芯片U1的基准电压输入脚连接；

所述单片机芯片U1的电源输入脚，和电源正极连接。

2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流集成输出单元包括恒流集成芯片U3、续流二级管D1、储能电感L1、滤波电容C3、电阻R11、采样电阻R10、电阻R8、MOS管Q3、限流电阻R9，其中，

所述恒流集成芯片U3的电流感应脚和MOS管Q3漏极连接，通过续流二极管D1接地，并通过储能电感L1和LED灯阳极连接；

所述MOS管Q3源极直接和所述场效应管Q1漏极连接；

3.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括：与所述电源的正极侧连接的滤波电容C1。

4.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括储能电容C2，所述储能电容C2的正极与所述LED负载的阳极连接，负极接地。

5.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述热敏电阻R12置于LED散热焊的表面上的。

6.一种LED灯具，包括LED驱动电路和LED负载，其特征在于，所述LED驱动电路采用权利要求1至5任一项所述的LED驱动电路。