CN103582264A - 一种高光效led驱动系统及方法 - Google Patents

一种高光效led驱动系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103582264A
CN103582264A CN201310572151.XA CN201310572151A CN103582264A CN 103582264 A CN103582264 A CN 103582264A CN 201310572151 A CN201310572151 A CN 201310572151A CN 103582264 A CN103582264 A CN 103582264A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
led
resistance
led drive
conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310572151.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王竞
朱标
陈文明
吴豪杰
晋兴强
后明钢
章小兵
丁慧林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Original Assignee
AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd filed Critical AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Priority to CN201310572151.XA priority Critical patent/CN103582264A/zh
Publication of CN103582264A publication Critical patent/CN103582264A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种高光效LED驱动系统，包括防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元、LED驱动单元、供电电源转换单元、中央控制单元、温度传感器单元、色度传感器单元、复位单元，所述的防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元和LED驱动单元顺次连接，中央控制单元与LED驱动单元连接，供电电源转换单元、温度传感器单元、色度传感器单元和复位单元分别与中央控制单元连接。通过本系统的LED电路驱动效率可以达到97%，LED电源转换效率可达98.5%,极大的避免了LED驱动电路设计中效率低、能耗高，LED发光效率低的问题，并且电路设计中外围电路简化，便于调试，易于实现。

Description

一种高光效LED驱动系统及方法
技术领域
本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种高光效LED驱动系统及方法。
背景技术
目前，市场上关于LED驱动的产品使用较多，大型的楼宇装饰灯、LED路灯、LED车灯、电子广告灯等等，LED驱动电路的方案也较多。现有多项涉及到LED驱动方面的专利，如：公开号为“CN103152944A”的一种LED驱动电路的中国发明专利、公开号为“CN103096595A”的LED驱动电路的中国发明专利和公开号为“CN203167382U”的一种LED驱动电路及灯具的中国实用新型专利。
然而这些公开的专利中存在不足之处：1.驱动电路中对于LED驱动效率上没有使用恒定电流的驱动方式，本设计方案中考虑到为了提高LED驱动效率，通过改变加载在LED输入端的电压的变化来保持电流的恒定，进而提高LED的驱动效率；2.驱动电路中涉及到的电源转换模块没有经过慎重的选型，没能考虑到整个驱动电路的工作效率和能源节约；3.在LED驱动亮度和发光效率方面并未提及，对于在特殊工作环境下，如：特别寒冷、高温的环境中，LED驱动电路是否经得起考验、LED的发光效率、驱动电路中的电流/电压是否需要调整。
发明内容
针对以上现有技术缺陷，本发明提供了一种高光效LED驱动系统及方法，通过本系统的LED电路驱动效率可以达到97%，LED电源转换效率可达98.5%。
一种高光效LED驱动系统，包括防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元、LED驱动单元、供电电源转换单元、中央控制单元、温度传感器单元、色度传感器单元、复位单元，所述的防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元和LED驱动单元顺次连接，中央控制单元与LED驱动单元连接，供电电源转换单元、温度传感器单元、色度传感器单元和复位单元分别与中央控制单元连接。
供电电源转换单元的输入电压范围在4.7～60伏之间；LED驱动DC/DC转换电源单元可以将输入高达60伏的直流电压通过DC/DC芯片生成需要的LED驱动电压，该单元外围电路简单。
所述LED驱动DC/DC转换电源单元包含控制芯片、电阻R110、电阻R114和电阻R115，电阻R110、电阻R114和电阻R115依次串联在电路中并且电阻R115的另一端接地，电阻R114和电阻R115的接点连接到控制芯片的FB脚，通过配置所述电阻R110，电阻R114和电阻R115的阻值配置输出电压。所述的LED驱动DC/DC转换电源单元还包括电阻R120，电阻R120一端接控制芯片的RT脚另一端接地，用于配置DC/DC芯片的工作频率，使用者可以根据LED的工作频率进行合适的选型。
高光效LED驱动方法的驱动方案步骤为：
步骤1，信号通过浪涌电路传送给LED驱动DC/DC转换电源单元；
步骤2，LED驱动DC/DC转换电源单元将输入的电压进行DC/DC转换后提供给LED驱动单元；
步骤3，LED驱动单元主要是通过LED灯的选型和发光效率来实现LED的串数，从而决定LED驱动DC/DC转换电源单元的最终转换电压值；
步骤4，外部输入的直流电压通过电源转换单元进行电压转换得到中央控制单元的工作电源。
本发明提供的高光效LED驱动系统，其有益效果是，能够将LED驱动电源转换效率提高到98.5%，LED电路驱动效率不低于94%，极大的避免了LED驱动电路设计中效率低、能耗高，LED发光效率低的问题，并且电路设计中外围电路简化，便于调试，易于实现。
附图说明
图1为LED驱动原理结构框图。
图2为LED驱动DC/DC转换的一种实现方式。
图3为白色LED灯驱动电路的一种实现方式。
具体实施方式
为了对本发明的进一步了解，将通过结合下述附图对本发明的实施例进行说明。
参照图1，一种高光效LED驱动系统，包括防浪涌电路，LED驱动DC/DC转换电源单元，LED驱动单元，供电电源转换单元，中央控制单元（MCU），温度传感器单元，色度传感器单元，复位单元。
防浪涌单元可以对高达80伏的瞬间浪涌电压进行切断，保护后级电路元器件不受高电压冲击损坏，有效的保证的整个LED驱动电路的稳定工作环境。
参照图1和图2，其中图2中控制芯片的型号为LT3791，CN25是电源输入端，即外面电源的（4.7-60伏）输入；LED驱动DC/DC转换电源单元可以将输入高达60伏的直流电压通过DC/DC芯片生成需要的LED驱动电压，该单元外围电路简单，只要电路设计中合理的配置和布局布线，转换效率可达98.5%。
为了达到需要的驱动电压，只需要对电阻R110，电阻R114和电阻R115进行合理的电阻配置即可获得所需的电压。电路设计中合理的配置和布局布线，转换效率可达98.5%。芯片工作在稳定状态下的基准参考电压是1.2伏特，+VOUT为输出驱动LED灯的电压，通过配置电阻R110，电阻R114和电阻R115的阻值，即可达到需要的输出电压。电阻R120为配置DC/DC芯片的工作频率，使用者可以根据LED的工作频率进行合适的选型。图中CN25是电源输入端，即外面电源的（4.7-60伏）输入；图3的CN14同理也是电源输入端，即外面电源的（8-60伏）输入，可以耐压高达100伏。图中，电源转换单元4是将输入的通常为5伏左右的电压进行转换成供中央控制单元5工作的电源3.3伏、2.5伏和1.2伏。电源转换单元4与LED驱动DC/DC转换电源单元2（高效电源转换单元）是不同的电源转换单元，二者没有关系。LED驱动DC/DC转换电源单元2（高效电源转换单元）是提供给LED灯的驱动电源。
LED驱动单元主要是通过LED灯的选型和发光效率方面选择合适的串数。
高效LED驱动单元：本单元采用恒定电流驱动技术，MCU通过软件实现对LED驱动芯片的控制，调节输出电压，实现恒定电流驱动的目的，本单元驱动效率不低于94%。
中央控制单元（MCU）供电电源转换单元是将外部输入在5伏左右的电压转换为MCU工作的3.3V稳定电压。
中央控制单元（MCU）主要负责LED驱动单元亮度大小的调节，采集温度传感器单元的温度值，该温度值主要是LED周围的温度，采集色度传感器单元的色度值，适当调节LED亮度和色度值。
温度传感器单元主要采集LED环境温度，并以模拟电压量传送给中央控制单元（MCU）。色度传感器单元主要采集LED的色度值，并以模拟电压量传送给中央控制单元（MCU）。
色度传感器和温度传感器单元：该单元主要是反馈环境中的温度值和LED色度值，提供给MCU，MCU通过模数转换后对LED亮度和色度值进行调整。
复位单元主要为中央控制单元（MCU）提供复位信号，保证MCU的正常工作。
图3为本发明白色LED灯驱动的一种实现方式，图3中控制芯片的型号为LT3756，CN14是电源输入端，即外面电源的（8-60伏）输入，可以耐压高达100伏。中央控制单元（MCU）可以通过产生PWM波至引脚，芯片通过对Q3的通断控制，进而驱动白色LED灯的工作，该驱动电路效率可达97%，能够有效的提高LED的驱动效率，保证在恶劣环境下（低温达-50℃，高温达70℃）LED灯的发光效率不会大幅衰减。
结合图1、2、3，本发明提供了一种高光效LED驱动系统，整个驱动电路在输入端进行了防80V瞬间浪涌电路的保护，通过了浪涌电路的稳压电源传送给LED驱动DC/DC转换电源单元，LED驱动DC/DC转换电源单元将输入的电压进行DC/DC转换后提供给LED驱动单元，LED驱动DC/DC转换电源单元在合理的印制板布局布线下可以达到98.5%。LED驱动单元在设计中主要是通过LED灯的选型和发光效率来实现LED的串数，从而决定了LED驱动DC/DC转换电源单元的最终转换电压值。同时，外部给中央控制单元（MCU）供电的电源通常需要经过DC/DC转换，本方案中，中央控制单元（MCU）供电电源转换单元是将输入的5V直流电源经过DC/DC转换得到MCU需要的3.3V工作电源。为了避免LED在高温环境下的光效下降，故采取了通过温度传感器单元采集的温度值来进行高温环境下LED的亮度降低控制，延长LED的使用寿命。为了避免LED在低温境下的颜色漂移，故采取了通过色度传感器单元采集的色度值来进行低温环境下LED的颜色控制。
本发明可由本领域的技术人员在不脱离本发明精神的前提下做出若干的修改、改进和替换，仍在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高光效LED驱动系统，其特征在于：包括防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元、LED驱动单元、供电电源转换单元、中央控制单元、温度传感器单元、色度传感器单元、复位单元，所述的防浪涌电路、LED驱动DC/DC转换电源单元和LED驱动单元顺次连接，中央控制单元与LED驱动单元连接，供电电源转换单元、温度传感器单元、色度传感器单元和复位单元分别与中央控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的高光效LED驱动系统，其特征在于：所述供电电源转换单元的输入电压范围在4.7～60伏之间。
3.根据权利要求1所述的高光效LED驱动系统，其特征在于：所述LED驱动DC/DC转换电源单元包含控制芯片、电阻R110、电阻R114和电阻R115，电阻R110、电阻R114和电阻R115依次串联在电路中并且电阻R115的另一端接地，电阻R114和电阻R115的接点连接到控制芯片的FB脚，通过配置所述电阻R110，电阻R114和电阻R115的阻值配置输出电压。
4.根据权利要求3所述的高光效LED驱动系统，其特征在于：所述的LED驱动DC/DC转换电源单元还包括电阻R120，电阻R120一端接控制芯片的RT脚另一端接地，用于配置DC/DC芯片的工作频率。
5.根据权利要求1所述的高光效LED驱动的方法，其特征在于，所述系统的驱动方案步骤为：
步骤一，信号通过浪涌电路传送给LED驱动DC/DC转换电源单元；
步骤二，LED驱动DC/DC转换电源单元将输入的电压进行DC/DC转换后提供给LED驱动单元；
步骤三，LED驱动单元主要是通过LED灯的选型和发光效率来实现LED的串数，从而决定LED驱动DC/DC转换电源单元的最终转换电压值；
步骤四，外部输入的直流电压通过电源转换单元进行电压转换得到中央控制单元的工作电源。
CN201310572151.XA 2013-11-16 2013-11-16 一种高光效led驱动系统及方法 Pending CN103582264A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310572151.XA CN103582264A (zh) 2013-11-16 2013-11-16 一种高光效led驱动系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310572151.XA CN103582264A (zh) 2013-11-16 2013-11-16 一种高光效led驱动系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103582264A true CN103582264A (zh) 2014-02-12

Family

ID=50052876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310572151.XA Pending CN103582264A (zh) 2013-11-16 2013-11-16 一种高光效led驱动系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103582264A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109143790A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 合肥芯碁微电子装备有限公司 一种用于无掩膜光刻机双波段uv光源的控制电路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050116921A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-02 Kim Tae-Soo Field sequential liquid crystal display
CN2874976Y (zh) * 2006-01-30 2007-02-28 佛山市顺德区三蔚贸易有限公司 一种led驱动电路
CN102313188A (zh) * 2010-07-02 2012-01-11 刘胜 集成显示器外壳和智能控制的lcd背光模组
CN202335027U (zh) * 2011-12-05 2012-07-11 敖志刚 具有过热自动保护的智能led照明系统
CN103179759A (zh) * 2013-03-30 2013-06-26 西北工业大学 基于灯具内部环境温度的功率自适应调节led驱动电源
CN203057649U (zh) * 2013-01-31 2013-07-10 江西量一光电科技有限公司 一种集成大功率cob照明组件低光衰控制线路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050116921A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-02 Kim Tae-Soo Field sequential liquid crystal display
CN2874976Y (zh) * 2006-01-30 2007-02-28 佛山市顺德区三蔚贸易有限公司 一种led驱动电路
CN102313188A (zh) * 2010-07-02 2012-01-11 刘胜 集成显示器外壳和智能控制的lcd背光模组
CN202335027U (zh) * 2011-12-05 2012-07-11 敖志刚 具有过热自动保护的智能led照明系统
CN203057649U (zh) * 2013-01-31 2013-07-10 江西量一光电科技有限公司 一种集成大功率cob照明组件低光衰控制线路
CN103179759A (zh) * 2013-03-30 2013-06-26 西北工业大学 基于灯具内部环境温度的功率自适应调节led驱动电源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LINEAR: "120W、24V5A输出降压-升压型稳压器电路图", 《电子发烧友网，[ONLINE]，RETRIEVED FROM THE INTERNET:<URL: HTTP://WWW.ELECFANS.COM/DIANLUTU/APP/20131106330317.HTML>》, 6 November 2013 (2013-11-06), pages 1 - 3 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109143790A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 合肥芯碁微电子装备有限公司 一种用于无掩膜光刻机双波段uv光源的控制电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102769981B (zh) 一种嵌入式实现的智能恒流驱动器及其控制方法
CN203942687U (zh) 一种隔离型恒流调光电路
CN203340343U (zh) 一种双色led驱动电路
CN202268152U (zh) 显示屏背光恒流恒压驱动电路
CN101754538B (zh) Led灯的可调光控制电路
CN201937925U (zh) 一种带降压功能的led恒流驱动器
CN207305003U (zh) 照明系统
CN101600277A (zh) 一种led电路
CN202231917U (zh) 一种根据环境照度可调光的照明电路
CN103152939A (zh) 一种led电源四合一调光电路
CN202721869U (zh) 一种嵌入式实现的智能恒流驱动器
CN202998609U (zh) Led恒流调光电源
CN201639821U (zh) Led灯的可调光控制电路
CN101813260A (zh) Led灯具装置以及pwm直流电源控制电路
CN103582264A (zh) 一种高光效led驱动系统及方法
CN209375969U (zh) 一种led光源模组与控制器的组合结构
CN102843819A (zh) 一种led智能调光装置及方法
CN105657891A (zh) 一种led驱动电源电路
CN202769506U (zh) 一种智能、多功能led灯串
CN201937923U (zh) Dc/dc升压变换的led恒流驱动器
CN202697491U (zh) 基于单片机的led水族光源系统
CN103247250B (zh) 显示模组、光源模组、光源模组的驱动电路及驱动方法
CN203136251U (zh) 一种智能控制的led光源
CN202931618U (zh) 高光效双尖型led车内照明灯电路装置
CN205726502U (zh) 一种led灯调光控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140212

RJ01 Rejection of invention patent application after publication