CN104717789A - Led升压恒流驱动电路及照明设备 - Google Patents

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周明杰
张飞
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Abstract

一种LED升压恒流驱动电路,用于驱动LED负载,包括:多谐振荡单元,与电源连接,并在输出端输出预设频率的方波;升压单元,连接在所述电源和地之间,且受控端与所述多谐振荡单元输出端的连接,所述升压单元在所述方波控制下向所述LED负载的输入端提供恒定电压;恒流单元,第一端与所述LED负载的输出端及所述电源的正极连接,第二端接地。多谐振荡单元作为开关电源驱动的核心,后级升压单元升压后驱动LED负载,实现低电压电源驱动一颗或多颗LED。此外,还提供了一种具有上述的LED升压恒流驱动电路照明设备。

Description

LED升压恒流驱动电路及照明设备
技术领域
[0001] 本发明属于LED照明驱动领域,尤其涉及一种LED升压恒流驱动电路及照明设备。
背景技术
[0002]目前,常用的以LED作为光源的电筒、手提探照灯等的驱动电路多采用专用芯片或单片机产生PWM (Pulse Width Modulat1n,脉冲宽度调制)信号驱动MOS管或三极管对电流进行斩波,经BUCK (降压式变换)电路形成直流,控制芯片检测来自负载端的反馈信号控制PWM脉宽,继而控制LED负载端的电流,形成闭环反馈控制LED负载端的电流恒定。因此,目前基于BUCK电路的驱动电路需要较大电压的电压进行供电,不利于环保节能。
发明内容
[0003] 基于此,有必要提供一种基于升压电路的LED升压恒流驱动电路,旨在解决现有的驱动电路需要较大电压的电源,能耗较高的问题。
[0004] 本发明是这样实现的,一种LED升压恒流驱动电路,用于驱动LED负载,包括:
[0005] 多谐振荡单元,与电源连接,并在输出端输出预设频率的方波;
[0006] 升压单元,连接在所述电源和地之间,且受控端与所述多谐振荡单元输出端的连接,所述升压单元在所述方波控制下向所述LED负载的输入端提供恒定电压;
[0007] 恒流单元,第一端与所述LED负载的输出端及所述电源的正极连接,第二端接地,所述恒流单元使所述LED负载的电流恒定。
[0008] 另外,还提供一种照明设备,包括LED负载,还包括上述的LED升压恒流驱动电路。
[0009] 上述LED升压恒流驱动电路利用多谐振荡单元作为开关电源驱动的核心,后级升压单元升压后驱动LED负载,实现低电压电源驱动一颗或多颗LED,能耗低,有利于环保,恒流单元控制LED负载电流恒定,该方案简单可靠,易于实现,成本低,有利于LED灯具在民用领域的推广。
附图说明
[0010] 图1是LED升压恒流驱动电路的模块图;
[0011] 图2是LED升压恒流驱动电路的原理图。
具体实施方式
[0012] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0013] 如图1所示,一种LED升压恒流驱动电路的模块图,该驱动电路用于驱动LED负载200,包括多谐振荡单元110、升压单元120和恒流单元130。
[0014] 多谐振荡单元110与电源连接,并在输出端输出预设频率的方波;升压单元120连接在电源和地之间,且升压单元120的受控端与多谐振荡单元110输出端的连接,升压单元120在方波控制下向LED负载200的输入端提供恒定电压;恒流单元130的第一端与LED负载200的输出端及电源的正极连接,恒流单元130的第二端接地,恒流单元130使LED负载200的电流恒定。
[0015] 参考图2,具体地,在一个实施例中,多谐振荡单元110包括第一电容Cl、第二电容C2、分压模块112和定时器U1,分压模块112具有与电源连接的输入端、经第一电容Cl接地的输出端和分压输出端,分压输出端与定时器Ul的放电端7 (DIS)连接;定时器Ul的清零端4 (R)、电源端8 (VCC)与电源连接,定时器Ul的低触发端2 (TRIG)和高触发端6(THR)经第一电容Cl接地,定时器Ul的控制电压端5 (CVolt)经第二电容C2接地,定时器Ul的输出端3 (Q)作为多谐振荡单元110的输出端输出方波。在其他实施方式中,可以使用PWM专用芯片或单片机产生方波以控制升压单元120的工作。
[0016] 优选地,分压模块112包括第四电阻R4和第五电阻R5,第四电阻R4的第一端与电源连接、第二端作为分压模块112的分压输出端与第五电阻R5的第一端连接,第五电阻R5经第一电容Cl接地。
[0017] 升压单元120为BOOST升压电路,包括电感器L1、N型MOS管Q1、第一二极管D1、第三电容C3。
[0018] 电感器LI的一端与电源连接,另一端与第一二极管Dl的阳极以及MOS管Ql的漏极连接,MOS管Ql的栅极与多谐振荡单元110的输出端【即定时器Ul的输出端3 (Q)]连接,MOS管Ql的源极接地,第一二极管Dl的阴极作为升压单元120的输出端向LED负载200的输入端提供恒定电压,第三电容C3连接在第一二极管Dl的阴极和MOS管Ql的源极之间。
[0019] 更具体地,第三电容C3为电解电容,其正极端与第一二极管Dl的阴极连接、负极端与MOS管Ql的源极连接。
[0020] 恒流单元130包括电压基准源、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,电压基准源的一端经第一电阻Rl与电源连接,电压基准源的另一端接地,第二电阻R2与电压基准源以及第三电阻R3并联。
[0021] 优选的实施例中,电压基准源为稳压二极管D2,其阳极接地、阴极与第一电阻Rl连接。
[0022] 在进一步的实施例中,LED升压恒流驱动电路还包括第四电容C4,其为电解电容,第四电容C4的正极与电源连接、负极接地。
[0023] 在上述的实施方式中,第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容Cl决定了多谐振荡单元110的输出的方波的频率,调节第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容Cl的参数就可以预设该方波的频率。
[0024] 例如在定时器Ul的输出端3 (Q)输出10Khz的方波驱动MOS管Ql对电源的电流斩波,经由电感器L1、N型MOS管Ql、第一二极管Dl、第三电容C3组成的BOOST升压电路抬高输出电压使LED负载200能正常发光。稳压二极管D4是1.2V电压基准源,通过和两个第二电阻R2组成的恒流单元130控制LED负载200的电流。定时器Ul芯片供电电压范围为5V〜18V,可选用6V或12V铅酸电池供电或者锂电池BTl串联后供电。该方案可作为大多数手电筒,手提探照灯,小范围照明灯具的驱动电路。
[0025] 此外,还提供了一种照明设备,包括LED负载200和上述的LED升压恒流驱动电路。
[0026] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED升压恒流驱动电路,用于驱动LED负载,其特征在于,包括: 多谐振荡单元,与电源连接,并在输出端输出预设频率的方波; 升压单元,连接在所述电源和地之间,且受控端与所述多谐振荡单元输出端的连接,所述升压单元在所述方波控制下向所述LED负载的输入端提供恒定电压; 恒流单元,第一端与所述LED负载的输出端及所述电源的正极连接,第二端接地,所述恒流单元使所述LED负载的电流恒定。
2.如权利要求1所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述多谐振荡单元包括第一电容、第二电容、分压模块和定时器,所述分压模块具有与电源连接的输入端、经所述第一电容接地的输出端和分压输出端,所述分压输出端与所述定时器的放电端连接; 所述定时器的清零端、电源端与所述电源连接,所述定时器的低触发端和高触发端经所述第一电容接地,所述定时器的控制电压端经所述第二电容接地,所述定时器的输出端作为所述多谐振荡单元的输出端输出所述方波。
3.如权利要求1或2所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述升压单元包括电感器、N型MOS管、第一二极管、第三电容,其中, 所述电感器的一端与所述电源连接,另一端与所述第一二极管的阳极及所述MOS管的漏极连接,所述MOS管的栅极与所述多谐振荡单元的输出端连接,所述MOS管的源极接地,所述第一二极管的阴极作为升压单元的输出端向所述LED负载的输入端提供恒定电压,所述第三电容连接在所述第一二极管的阴极和所述MOS管的源极之间。
4.如权利要求1或2所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述恒流单元包括电压基准源、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述电压基准源的一端经所述第一电阻与所述电源连接,另一端接地,所述第二电阻与所述电压基准源以及所述第三电阻并联。
5.如权利要求4所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述电压基准源为稳压二极管,其阳极接地、阴极与所述第一电阻连接。
6.如权利要求2所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述分压模块包括第四电阻和第五电阻,所述第四电阻的第一端与所述电源连接、第二端作为所述分压输出端与所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻经所述第一电容接地。
7.如权利要求3所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,所述第三电容为电解电容,其正极端与所述第一二极管的阴极连接、负极端与所述MOS管的源极连接。
8.如权利要求1或2所述的LED升压恒流驱动电路,其特征在于,还包括第四电容,其为电解电容,所述第四电容的正极与所述电源连接、负极接地。
9.一种照明设备,包括LED负载,其特征在于,还包括权利要求1至8所述的LED升压恒流驱动电路。
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