CN104023445B - 一种led驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子电路技术领域，具体的说是涉及一种LED驱动电路。本发明包括开路保护模块、热保护模块、LED模块、反馈模块、调光模块、开关管M1、二极管D和电感L；其中，开关管M1的漏极接外部直流电源，其源极通过电感L后接开路保护模块的输入端和LED模块的输入端，其栅极接反馈模块的输出端和调光模块的输出端；开关管M1的源极同时接二极管D的负极；二极管D的正极接地；开路保护模块和LED模块并联；调光模块的输入端接热保护模块；热保护模块接LED模块。本发明的有益效果为，结构简单，无需电容，能提供更大的驱动电流，成本较低。本发明尤其适用于LED驱动电路。

Description

一种LED驱动电路
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，具体的说是涉及一种LED驱动电路。
背景技术
LED(发光二极管，LightEmittingDiode)因其体积小、功耗低、寿命长等特点在各种照明装置中广泛使用。LED有望或正在改变世界可以说是业界的共识。目前我国使用220V50Hz的市电，LED通常要求低压直流供电，因此往往需要先将市电整流后，再经DC-DC降压变换器转换为低压直流电后供电。低电流的驱动控制IC在一定程度上影响着系统整体的成本和效率。LED驱动电路通常需要电解电容等都增大了LED的应用成本，同时也阻碍了LED的快速发展和推广。
发明内容
本发明的目的，就是针对上述传统电路存在的问题，提出一种低成本的LED驱动电路。
本发明的技术方案，一种LED驱动电路，包括开路保护模块、热保护模块、LED模块、反馈模块、调光模块、第一开关管M1、二极管D和电感L；其中，第一开关管M1的漏极接外部直流电源，其源极通过电感L后接开路保护模块的输入端和LED模块的输入端，其栅极接反馈模块的输出端和调光模块的输出端；第一开关管M1的源极同时接二极管D的负极；二极管D的正极接地；开路保护模块和LED模块并联；LED模块阴极极接反馈模块的输入端；调光模块的输入端接热保护模块；热保护模块接LED模块。
具体的，所述开路保护模块为齐纳二极管ZD；齐纳二极管ZD的阳极通过第二电阻R2接LED模块的阴极，其阴极通过电感L后接第一开关管M1的源极；
所述反馈模块由迟滞模块、第一电阻R1、第二电阻R2构成；其中，LED模块通过第一电阻R1后接地，通过第二电阻R2后接迟滞模块；所述迟滞模块由第二比较器、第六电阻R6、第七电阻R7构成；其中第二比较器的负相输入端通过第二电阻R2后接LED模块，第二比较器的正相输入端通过第七电阻R7后接第二外部基准电压，第二比较器的正相输入端通过第六电阻R6后接输出端；
所述热保护模块由第一比较器、第三电阻R3、第四电阻R4、负温度系数电阻RNTC、与门和第二开关管M2构成；其中，负温度系数电阻RNTC靠近LED模块设置，负温度系数电阻RNTC一端接外部直流电源，负温度系数电阻RNTC的另一端接第一比较器的负相输入端；第一比较器的负相输入端通过第四电阻R4后接地，第一比较器的正相输入端接第一外部基准电压，第一比较器的输出端接与门的一个输入端；第二开关管M2的栅极接与门的一个输出端，第二开关管M2的源极接第二比较器的输出端，第二开关管M2的漏极接第一开关管M1的栅极；第一开关管M1的栅极通过第三电阻R3后接地；
所述调光模块为振荡器，所述振荡器由第一反相器、第二反相器、第三反相器、可调电阻R5和电容C构成；其中，第一反相器的输出端依次通过可调电阻R5、第二反相器和第三反相器后接与门的另一个输入端，第一反相器的输入端接第三反相器的输出端；第一反相器的输出端还依次通过可调电阻R5和电容C后接地。
本发明的有益效果为，结构简单，无需电容，能提供更大的驱动电流，成本较低。
附图说明
图1为本发明的LED驱动电路的原理图；
图2是图1的一种具体电路结构；
图3是图2中振荡器的一种具体电路；
图4是图2中迟滞模块的一种具体电路；
图5是实施例1的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述
如图1所示，为本发明的一种LED驱动电路的原理图。该电路包含了第一开关管M1、二极管D、电感L、LED模块、开路保护模块、反馈模块、热保护模块、调光模块。所述二极管D阳极接地并与所述第一开关管M1串连接至直流电源DC。所述电感L一段接至所述二极管阴极，另一端接至LED模块。
如图2所示，为本发明的一种具体电路结构，其中，所述开路保护模块由齐纳二极管ZD实现，其阴极接至所述LED模块阳极。第一电阻R1与所述LED模块串连用以检测所述LED模块电流。第二电阻R2两端分别接至所述齐纳二极管阳极与所述LED模块阴极。其中迟滞模块是反馈模块的核心部分，其具体结构如图4所示。所述迟滞模块包含第二比较器、第六电阻R6、第七电阻R7。在正常工作时，所述齐纳二极管ZD截止，所述R2上无电流流过，当所述LED模块的电流上升时，流经所述第一电阻R1的电流及电压上升，在电压值超过迟滞模块上门限电压VH时，迟滞模块输出电压将变为低电平。所述第一开关管M1关断所述电感L经由所述二极管D续流，所述LED模块及所述第一电阻R1的电流减小。所述第一电阻R1的电压即所述迟滞模块输入电压减小，当其小于所述迟滞模块的下门限电压时，迟滞模块输出电压将变为高电平。所述第一开关管M1导通，所述电感L、LED模块及第一电阻R1的电流逐渐上升。由此实现LED灯电流的稳定，所述LED模块电流纹波值由迟滞模块的门限宽度(Δ＝VH-VL)与所述第一电阻R1决定。
所述热保护模块由第一比较器、第四电阻R4、负温度系数电阻RNTC组成。当所述LED模块温度升高时，所述负温度系数电阻RNTC阻值减小，所述第一比较器负端输入电压逐渐增大。当大于参考电压Vref1时，所述第一比较器输出低电平。逻辑与门AND输出低电平，开关管M2关断，所述第一开关管M1的栅极由于第三电阻R3下拉至低电平而关断。LED灯电流及所述电感的电流逐渐下降；当LED模块温度降低，所述RNTC阻值增大，所述第一比较器负端输入电压降低至参考电压Vref1以下时，输出高电平。在震荡模块输出同为高是所述开关管M2开启，所述电感L及LED电流重新恢复至稳定值。
所述调光模块由振荡器实现，包含第一反相器、第二反相器、第三反相器、可调电阻R5、电容C，具体结构如图3所示。第一反相器与第二、第三反相器串接形成环形振荡器，所述可调电阻R5与电容C接至第一反相器与第二反相器之间以调节占空比。在正常工作时，所述第一比较器输出电平为高，振荡信号直接控制M2的导通与关断。在高电平期间，所述开关管M2导通，LED灯正常工作；在低电平期间，所述第一开关管M1因栅极电压被所述第三电阻R3下拉至低电平而关断，LED灯停止工作。通过改变所述可调电阻R5控制振荡器频率，实现LED灯的PWM调光。
实施例1
如图5所示，为本例的具体电路结构：
本例包括第一开关管M1、齐纳二极管ZD、由迟滞模块、电阻R1、R2构成的反馈模块、由第一比较器、电阻R3、R4、负温度系数电阻RNTC、与门和第二开关管M2构成的热保护模块、由第一反相器、第二反相器、第三反相器、可调电阻R5和电容C构成的振荡器；其中，
齐纳二极管ZD的阳极通过第二电阻R2接LED模块的阴极，其阴极通过电感L后接第一开关管M1的源极；
LED模块通过R1后接地，通过R2后接迟滞模块；所述迟滞模块由第二比较器、电阻R6、R6构成；其中第二比较器的负相输入端通过R2后接LED模块，其正向输入端通过R7后接第二外部基准电压，其正向输入端通过R6后接输出端；
负温度系数电阻RNTC靠近LED模块设置，其一端接外部直流电源，其另一端接第一比较器的负相输入端；第一比较器的负相输入端通过R4后接地，其正向输入端接第一外部基准电压，其输出端接与门的一个输入端；第二开关管M2的栅极接与门的一个输出端，其源极接第二比较器的输出端，其漏极接第一开关管M1的栅极；第一开关管M1的栅极通过R3后接地；
第一反相器的输出端依次通过可调电阻R5、第二反相器和第三反相器后接与门的另一个输入端，其输入端接第三反相器的输出端；第一反相器的输出端还依次通过可调电阻R5和电容C后接地。

Claims (1)

1.一种LED驱动电路，包括开路保护模块、热保护模块、LED模块、反馈模块、调光模块、第一开关管M1、二极管D和电感L；其中，第一开关管M1的漏极接外部直流电源，其源极通过电感L后接开路保护模块的输入端和LED模块的输入端，其栅极接反馈模块的输出端和调光模块的输出端；第一开关管M1的源极同时接二极管D的负极；二极管D的正极接地；开路保护模块和LED模块并联；LED模块的阴极通过电阻R2接反馈模块的输入端；调光模块的输入端接热保护模块；热保护模块接LED模块；
所述开路保护模块为齐纳二极管ZD；齐纳二极管ZD的阳极通过电阻R2接LED模块的阴极，其阴极通过电感L后接第一开关管M1的源极；
所述反馈模块由迟滞模块、第一电阻R1、第二电阻R2构成；其中，LED模块通过第一电阻R1后接地，通过第二电阻R2后接迟滞模块；所述迟滞模块由第二比较器、第六电阻R6、第七电阻R7构成；其中第二比较器的负相输入端通过第二电阻R2后接LED模块，第二比较器的正相输入端通过第七电阻R7后接第二外部基准电压，第二比较器的正相输入端通过第六电阻R6后接输出端；
所述热保护模块由第一比较器、第三电阻R3、第四电阻R4、负温度系数电阻RNTC、与门和第二开关管M2构成；其中，负温度系数电阻RNTC靠近LED模块设置，负温度系数电阻RNTC一端接外部直流电源，负温度系数电阻RNTC的另一端接第一比较器的负相输入端；第一比较器的负相输入端通过第四电阻R4后接地，第一比较器的正相输入端接第一外部基准电压，第一比较器的输出端接与门的一个输入端；第二开关管M2的栅极接与门的一个输出端，第二开关管M2的源极接第二比较器的输出端，第二开关管M2的漏极接第一开关管M1的栅极；第一开关管M1的栅极通过第三电阻R3后接地；
所述调光模块为振荡器，所述振荡器由第一反相器、第二反相器、第三反相器、可调电阻R5和电容C构成；其中，第一反相器的输出端依次通过可调电阻R5、第二反相器和第三反相器后接与门的另一个输入端，第一反相器的输入端接第三反相器的输出端；第一反相器的输出端还依次通过可调电阻R5和电容C后接地。
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