CN104902619B - 一种基于脉波调变的锁相式led节能驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统,主要由前端电源电路(1),与前端电源电路(1)相连接的触发电路(2),与触发电路(2)相连接的驱动电路(3),与驱动电路(3)相连接的锁相环电路(4)组成;其特征在于:在驱动电路(3)和锁相环电路(4)之间还设置有脉波调变电路(5);本发明在电网电压出现波动时可以自动对电压进行调整,使LED可以正常工作。

Description

一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统
技术领域
本发明涉及一种LED驱动系统,具体是指一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统。
背景技术
20世纪90年代以来,随着氮化镓基第三代半导体的兴起,蓝色和白色发光二极管的研制成功,具有高效、节能、环保、寿命长等优点的固体光源LED发光二极管,真正点燃了绿色照明的光辉,被认为是21世纪最有价值的新光源。
随着人们对生活质量要求的不断提高,不管是居家还是商场,其照明效果都要求越来越高,这就对LED驱动系统提出了更高的要求,然而传统的LED驱动系统在电网电压发生波动时,其驱动性能并不稳定,容易导致LED闪烁,影响照明效果,严重的还会损坏LED。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的LED驱动系统在电网电压出现波动时其驱动性能不稳定的缺陷,提供一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统,主要由前端电源电路,与前端电源电路相连接的触发电路,与触发电路相连接的驱动电路,与驱动电路相连接的锁相环电路,在驱动电路和锁相环电路之间还设置有脉波调变电路。
进一步的,所述的脉波调变电路由场效应管Q3,场效应管Q4,场效应管Q5,场效应Q6,三极管VT4,正极经电阻R11后与场效应管Q3的栅极相连接、负极则经电阻R12后与场效应管Q4的栅极相连接的极性电容C9,P极与场效应管Q3的栅极相连接、N极则与三极管VT4的发射极相连接的稳压二极管D9,一端与场效应管Q4的源极相连接、另一端接地的电阻R13,正极经电阻R15后与场效应管Q5的栅极相连接、负极则经电阻R14后与场效应管Q6的栅极相连接的极性电容C10,负极与三极管VT4的发射极相连接、正极则与场效应管Q5的漏极相连接的极性电容C11,N极与场效应管Q5的漏极相连接、P极则经电阻R16后接地的稳压二极管D10,以及一端与场效应管Q6的源极相连接、另一端接地的电阻R17组成;所述场效应管Q3的漏极与三极管VT4的基极相连接、其源极则与场效应管Q4的漏极相连接,所述场效应管Q4的源极则与极性电容C10的负极相连接,所述三极管VT4的基极与其发射极相连接、集电极则与极性电容C10的正极相连接,所述场效应管Q5的漏极与锁相环电路相连接、其源极则与场效应管Q6的漏极相连接,场效应管Q6的漏极还与锁相环电路相连接,所述极性电容C9的正极和负极均与驱动电路相连接。
所述的前端电源电路包括变压器T,二极管桥式整流器U,极性电容C1,电阻R1;所述二极管桥式整流器U的输入端分别与变压器副边电感线圈L2的同名端和非同名端相连接、其正极输出端和负极输出端均与触发电路相连接,所述极性电容C1的正极和负极分别与二极管桥式整流器U的正极输出端和负极输出端相连接,所述电阻R1的一端与极性电容C1的负极相连接、其另一端则与触发电路相连接。
所述的触发电路由场效应管Q1,单向晶闸管D2,N极与单向晶闸管D2的控制极相连接、P极则与单向晶闸管D2的N极相连接的二极管D1,正极与单向晶闸管D2的P极相连接、负极则经电阻R3后与单向晶闸管D2的N极相连接的极性电容C3,正极经电阻R2后与单向晶闸管D2的N极相连接、负极则经极性电容C4后与驱动电路相连接的极性电容C2,以及N极顺次经稳压二极管D3和电阻R4后与单向晶闸管D2的P极相连接、P极则与场效应管Q1的源极相连接的二极管D4组成;所述单向晶闸管D2的P极分别与极性电容C1的正极以及驱动电路相连接、其N极则与极性电容C1的负极相连接,所述场效应管Q1的栅极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、其漏极则与极性电容C2的正极相连接、源极分别与其栅极以及极性电容C2的负极相连接;所述单向晶闸管D2的P极与二极管桥式整流器U的正极输出端相连接,其N极与二极管桥式整流器U的负极输出端相连接;所述稳压二极管D3的P极与二极管D4的N极相连接,所述极性电容C4的负极与极性电容C2的负极相连接。
所述的驱动电路由驱动芯片U1,场效应管Q2,串接在驱动芯片U1的VDD管脚和ISET管脚之间的电阻R5,正极分别与极性电容C3的正极以及锁相环电路相连接、负极接地的极性电容C5,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端则与场效应管Q2的漏极相连接的电感L3,以及一端与场效应管Q2的源极相连接、另一端接地的电阻R6组成;所述驱动芯片U1的VDD管脚经极性电容C4后与极性电容C2的负极相连接、GND管脚与极性电容C9的负极相连接的同时接地、其CS管脚与极性电容C9的正极相连接、而ILIM管脚则与场效应管Q2的源极相连接、DRV管脚则与场效应管Q2的栅极相连接,所述场效应管Q2的漏极还与锁相环电路相连接。
所述的锁相环电路由三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,单向晶闸管D6,N极与极性电容C5的正极相连接、P极则与三极管VT3的基极相连接的二极管D7,负极与二极管D7的P极相连接、正极则经电阻R8后与二极管D7的N极相连接的极性电容C7,一端与二极管D7的N极相连接、另一端与三极管VT1的发射极相连接的电阻R7,N极与二极管D7的N极相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D8,正极与二极管D8的P极相连接、负极则经电阻R9后与二极管D8的N极相连接的极性电容C8,P极与三极管VT1的集电极相连接、N极则与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C6,以及一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与单向晶闸管D6的N极相连接的电阻R10组成;所述三极管VT1的基极与场效应管Q2的漏极相连接,所述三极管VT2的发射极与极性电容C7的正极相连接、集电极则与单向晶闸管D6的P极相连接,所述三极管VT3的集电极与极性电容C8的负极相连接、其发射极则与单向晶闸管D6的控制极相连接,所述单向晶闸管D6的P极与场效应管Q5的漏极相连接、其控制极还与三极管VT2的集电极相连接、N极则与场效应管Q6的漏极相连接。
所述的驱动芯片U1为CN561集成电路。
所述的三极管VT2和三极管VT3均为BC108型三极管。
本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明通过锁相环电路的作用可以提高LED驱动速度,使LED响应更快。
(2)本发明的驱动电路采用CN561集成电路作为驱动芯片,可以节约20%的电能。
(3)本发明在电网电压出现波动时可以自动对电压进行调整,使LED可以正常工作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的脉波调变电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1、2所示,本发明由前端电源电路1,与前端电源电路1相连接的触发电路2,与触发电路2相连接的驱动电路3,与驱动电路3相连接的锁相环电路4,为了能够实现本发明的目的,本发明在驱动电路3和锁相环电路4之间还设置有脉波调变电路5。
该脉波调变电路5为本发明的重点,其由场效应管Q3,场效应管Q4,场效应管Q5,场效应Q6,三极管VT4,正极经电阻R11后与场效应管Q3的栅极相连接、负极则经电阻R12后与场效应管Q4的栅极相连接的极性电容C9,P极与场效应管Q3的栅极相连接、N极则与三极管VT4的发射极相连接的稳压二极管D9,一端与场效应管Q4的源极相连接、另一端接地的电阻R13,正极经电阻R15后与场效应管Q5的栅极相连接、负极则经电阻R14后与场效应管Q6的栅极相连接的极性电容C10,负极与三极管VT4的发射极相连接、正极则与场效应管Q5的漏极相连接的极性电容C11,N极与场效应管Q5的漏极相连接、P极则经电阻R16后接地的稳压二极管D10,以及一端与场效应管Q6的源极相连接、另一端接地的电阻R17组成。所述场效应管Q3的漏极与三极管VT4的基极相连接、其源极则与场效应管Q4的漏极相连接,所述场效应管Q4的源极则与极性电容C10的负极相连接,所述三极管VT4的基极与其发射极相连接、集电极则与极性电容C10的正极相连接,所述场效应管Q5的漏极与锁相环电路4相连接、其源极则与场效应管Q6的漏极相连接,场效应管Q6的漏极还与锁相环电路4相连接,所述极性电容C9的正极和负极均与驱动电路3相连接。该脉波调变电路5在电网电压出现波动时可以自动对电压进行调整,以保证LED可以正常工作。
前端电源电路1可以对市电进行变压、整流、滤波处理,使输入的电路更加稳定。其包括变压器T,二极管桥式整流器U,极性电容C1,电阻R1;所述二极管桥式整流器U的输入端分别与变压器副边电感线圈L2的同名端和非同名端相连接、其正极输出端和负极输出端均与触发电路2相连接,所述极性电容C1的正极和负极分别与二极管桥式整流器U的正极输出端和负极输出端相连接,所述电阻R1的一端与极性电容C1的负极相连接、其另一端则与触发电路2相连接。所述变压器T原边电感线圈L1的同名端和非同名端一起作为电路的输入端。
所述的触发电路2则由场效应管Q1,单向晶闸管D2,N极与单向晶闸管D2的控制极相连接、P极则与单向晶闸管D2的N极相连接的二极管D1,正极与单向晶闸管D2的P极相连接、负极则经电阻R3后与单向晶闸管D2的N极相连接的极性电容C3,正极经电阻R2后与单向晶闸管D2的N极相连接、负极则经极性电容C4后与驱动电路3相连接的极性电容C2,以及N极顺次经稳压二极管D3和电阻R4后与单向晶闸管D2的P极相连接、P极则与场效应管Q1的源极相连接的二极管D4组成。所述单向晶闸管D2的P极分别与极性电容C1的正极以及驱动电路3相连接、其N极则与极性电容C1的负极相连接,所述场效应管Q1的栅极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、其漏极则与极性电容C2的正极相连接、源极分别与其栅极以及极性电容C2的负极相连接;所述单向晶闸管D2的P极与二极管桥式整流器U的正极输出端相连接,其N极与二极管桥式整流器U的负极输出端相连接;所述稳压二极管D3的P极与二极管D4的N极相连接,所述极性电容C4的负极与极性电容C2的负极相连接。
所述的驱动电路3由驱动芯片U1,场效应管Q2,串接在驱动芯片U1的VDD管脚和ISET管脚之间的电阻R5,正极分别与极性电容C3的正极以及锁相环电路4相连接、负极接地的极性电容C5,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端则与场效应管Q2的漏极相连接的电感L3,以及一端与场效应管Q2的源极相连接、另一端接地的电阻R6组成。所述驱动芯片U1的VDD管脚经极性电容C4后与极性电容C2的负极相连接、GND管脚与极性电容C9的负极相连接的同时接地、其CS管脚与极性电容C9的正极相连接、而ILIM管脚则与场效应管Q2的源极相连接、DRV管脚则与场效应管Q2的栅极相连接,所述场效应管Q2的漏极还与锁相环电路4相连接。为了更好的实施本发明,该驱动芯片U1优先采用CN561集成电路来实现,其响应速度快,且更加节能。
锁相环电路4可以提高LED驱动系统的驱动速度,使LED响应速度更快。其由三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,单向晶闸管D6,N极与极性电容C5的正极相连接、P极则与三极管VT3的基极相连接的二极管D7,负极与二极管D7的P极相连接、正极则经电阻R8后与二极管D7的N极相连接的极性电容C7,一端与二极管D7的N极相连接、另一端与三极管VT1的发射极相连接的电阻R7,N极与二极管D7的N极相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D8,正极与二极管D8的P极相连接、负极则经电阻R9后与二极管D8的N极相连接的极性电容C8,P极与三极管VT1的集电极相连接、N极则与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C6,以及一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与单向晶闸管D6的N极相连接的电阻R10组成。所述三极管VT1的基极与场效应管Q2的漏极相连接,所述三极管VT2的发射极与极性电容C7的正极相连接、集电极则与单向晶闸管D6的P极相连接,所述三极管VT3的集电极与极性电容C8的负极相连接、其发射极则与单向晶闸管D6的控制极相连接,所述单向晶闸管D6的P极与场效应管Q5的漏极相连接、其控制极还与三极管VT2的集电极相连接、N极则与场效应管Q6的漏极相连接。为了保证本发明的实施效果,该三极管VT2和三极管VT3均优先采用BC108型三极管来实现
如上所述,便可很好的实现本发明。

Claims (3)

1.一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统,主要由前端电源电路(1),与前端电源电路(1)相连接的触发电路(2),与触发电路(2)相连接的驱动电路(3),与驱动电路(3)相连接的锁相环电路(4)组成;其特征在于:在驱动电路(3)和锁相环电路(4)之间还设置有脉波调变电路(5);所述的脉波调变电路(5)由场效应管Q3,场效应管Q4,场效应管Q5,场效应Q6,三极管VT4,正极经电阻R11后与场效应管Q3的栅极相连接、负极则经电阻R12后与场效应管Q4的栅极相连接的极性电容C9,P极与场效应管Q3的栅极相连接、N极则与三极管VT4的发射极相连接的稳压二极管D9,一端与场效应管Q4的源极相连接、另一端接地的电阻R13,正极经电阻R15后与场效应管Q5的栅极相连接、负极则经电阻R14后与场效应管Q6的栅极相连接的极性电容C10,负极与三极管VT4的发射极相连接、正极则与场效应管Q5的漏极相连接的极性电容C11,N极与场效应管Q5的漏极相连接、P极则经电阻R16后接地的稳压二极管D10,以及一端与场效应管Q6的源极相连接、另一端接地的电阻R17组成;所述场效应管Q3的漏极与三极管VT4的基极相连接、其源极则与场效应管Q4的漏极相连接,所述场效应管Q4的源极则与极性电容C10的负极相连接,所述三极管VT4的基极与其发射极相连接、集电极则与极性电容C10的正极相连接,所述场效应管Q5的漏极与锁相环电路(4)相连接、其源极则与场效应管Q6的漏极相连接,场效应管Q6的漏极还与锁相环电路(4)相连接,所述极性电容C9的正极和负极均与驱动电路(3)相连接;
所述的前端电源电路(1)包括变压器T,二极管桥式整流器U,极性电容C1,电阻R1;所述二极管桥式整流器U的输入端分别与变压器副边电感线圈L2的同名端和非同名端相连接、其正极输出端和负极输出端均与触发电路(2)相连接,所述极性电容C1的正极和负极分别与二极管桥式整流器U的正极输出端和负极输出端相连接,所述电阻R1的一端与极性电容C1的负极相连接、其另一端则与触发电路(2)相连接;
所述的触发电路(2)由场效应管Q1,单向晶闸管D2,N极与单向晶闸管D2的控制极相连接、P极则与单向晶闸管D2的N极相连接的二极管D1,正极与单向晶闸管D2的P极相连接、负极则经电阻R3后与单向晶闸管D2的N极相连接的极性电容C3,正极经电阻R2后与单向晶闸管D2的N极相连接、负极则经极性电容C4后与驱动电路(3)相连接的极性电容C2,以及N极顺次经稳压二极管D3和电阻R4后与单向晶闸管D2的P极相连接、P极则与场效应管Q1的源极相连接的二极管D4组成;所述单向晶闸管D2的P极分别与极性电容C1的正极以及驱动电路(3)相连接、其N极则与极性电容C1的负极相连接,所述场效应管Q1的栅极经电阻R1后与极性电容C1的负极相连接、其漏极则与极性电容C2的正极相连接、源极分别与其栅极以及极性电容C2的负极相连接;所述单向晶闸管D2的P极与二极管桥式整流器U的正极输出端相连接,其N极与二极管桥式整流器U的负极输出端相连接;所述稳压二极管D3的P极与二极管D4的N极相连接,所述极性电容C4的负极与极性电容C2的负极相连接;
所述的驱动电路(3)由驱动芯片U1,场效应管Q2,串接在驱动芯片U1的VDD管脚和ISET管脚之间的电阻R5,正极分别与极性电容C3的正极以及锁相环电路(4)相连接、负极接地的极性电容C5,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端则与场效应管Q2的漏极相连接的电感L3,以及一端与场效应管Q2的源极相连接、另一端接地的电阻R6组成;所述驱动芯片U1的VDD管脚经极性电容C4后与极性电容C2的负极相连接、GND管脚与极性电容C9的负极相连接的同时接地、其CS管脚与极性电容C9的正极相连接、而ILIM管脚则与场效应管Q2的源极相连接、DRV管脚则与场效应管Q2的栅极相连接,所述场效应管Q2的漏极还与锁相环电路(4)相连接;
所述的锁相环电路(4)由三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,单向晶闸管D6,N极与极性电容C5的正极相连接、P极则与三极管VT3的基极相连接的二极管D7,负极与二极管D7的P极相连接、正极则经电阻R8后与二极管D7的N极相连接的极性电容C7,一端与二极管D7的N极相连接、另一端与三极管VT1的发射极相连接的电阻R7,N极与二极管D7的N极相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D8,正极与二极管D8的P极相连接、负极则经电阻R9后与二极管D8的N极相连接的极性电容C8,P极与三极管VT1的集电极相连接、N极则与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C6,以及一端与三极管VT3的基极相连接、另一端则与单向晶闸管D6的N极相连接的电阻R10组成;所述三极管VT1的基极与场效应管Q2的漏极相连接,所述三极管VT2的发射极与极性电容C7的正极相连接、集电极则与单向晶闸管D6的P极相连接,所述三极管VT3的集电极与极性电容C8的负极相连接、其发射极则与单向晶闸管D6的控制极相连接,所述单向晶闸管D6的P极与场效应管Q5的漏极相连接、其控制极还与三极管VT2的集电极相连接、N极则与场效应管Q6的漏极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统,其特征在于:所述的驱动芯片U1为CN561集成电路。
3.根据权利要求2所述的一种基于脉波调变的锁相式LED节能驱动系统,其特征在于:所述的三极管VT2和三极管VT3均为BC108型三极管。
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