CN104955227A - 一种蓝光led灯用放大式场强检测漏极驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，由分压开关电路，与分压开关电路的输出端相连接的控制开关电路，设置在控制开关电路输出端的非线性触发电路，设置在非线性触发电路输出端的功率放大电路，以及设置在分压开关电路与功率放大电路之间的光束激发式逻辑放大电路组成，其特征在于，在光束激发式逻辑放大电路与功率放大电路之间还串接有放大式场强检测电路。本发明开创性的将非线性触发电路、功率放大电路及光束激发式逻辑放大电路、放大式场强检测电路联合使用，不仅能确保非线性触发电路非线性特性，而且还能为功率放大电路提供安全稳定的触发电压，能明显的降低电磁脉冲的干扰，确保功率放大电路的性能稳定。

Description

一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电路，具体是指一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统。

背景技术

目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动电路来进行驱动。然而，当前人们广泛使用的漏极驱动电路由于其设计结构的不合理性，导致了目前漏极驱动电路存在能耗较高、电流不稳定、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服目前漏极驱动电路存在能耗较高、电流不稳定、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷，提供一种结构设计合理，能有效降低能耗和电流噪音，能稳定电流，明显缩短启动时间的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，由分压开关电路，与分压开关电路的输出端相连接的控制开关电路，设置在控制开关电路输出端的非线性触发电路，设置在非线性触发电路输出端的功率放大电路，以及设置在分压开关电路与功率放大电路之间的光束激发式逻辑放大电路组成。同时，在光束激发式逻辑放大电路与功率放大电路之间还串接有放大式场强检测电路；所述放大式场强检测电路由集成块U1，功率放大器P5，正极经电阻R29后与集成块U1的DD脚相连接、负极顺次经电阻R30、电阻R33、二极管D5、电阻R31后与集成块U1的COMP脚相连接的极性电容C12，N极经电阻R28后与功率放大器P5的负极输入端相连接、P极顺次经电阻R27、极性电容C11、电阻R26、电阻R24、电阻R25、电容C10后与功率放大器P5的正极输入端相连接的二极管D6，基极经电阻R35后与集成块U1的SW脚相连接、其发射极顺次经电阻R32、电阻R34、电阻R37后与功率放大器P5的输出端相连接、其集电极接地的三极管Q7，以及一端与电阻R32与电阻R34的连接点相连接、另一端与集成块U1的COMP脚相连接的电阻R36组成；所述集成块U1的SENSE脚与极性电容C11与电阻R27的连接点相连接、其PWM脚与极性电容C12的正极相连接、其ADJ脚与极性电容C12的负极相连接、其IN脚与电阻R24与电阻R26连接点相连接、其GND脚接地；所述电阻R30与电阻R33的连接点接地；所述电阻R32与电阻R34的连接点与功率放大电路相连接；所述集成块U1的IN脚与光束激发式逻辑放大电路相连接。

进一步地，所述非线性触发电路由三极管Q5，三极管Q6，一端与三极管Q5的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接的电阻R15，一端与三极管Q6的集电极相连接、另一端经电阻R17后与三极管Q5的基极相连接的电阻R18，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电容C5，串接在三极管Q6的集电极与三极管Q5的基极之间的电容C6，N极与电阻R15和电阻R16的连接点相连接、P极则与三极管Q6的集电极相连接的二极管D2，以及N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接、P极与三极管Q5的集电极相连接的二极管D1组成。

所述功率放大电路则由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的电阻R9和电容C2，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻R10和电容C3，串接在功率放大器P3的输出端与正极输入端之间的电阻R14，一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R11，一端与功率放大器P2的输出端相连接、另一端与功率放大器P3的负极输入端相连接的电阻R12，一端与功率放大器P3的负极输入端相连接、另一端接地的电阻R13，以及一端与功率放大器P3的负极输入端相连接、另一端接地的电容C4组成；所述功率放大器P1的负极输入端与功率放大器P2的正极输入端相连接，而功率放大器P1的正极输入端还与三极管Q5的发射极相连接，功率放大器P2的负极输入端还与三极管Q6的发射极相连接；所述功率放大器P1的负极输入端与电阻R32与电阻R34的连接点相连接。

所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P4，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R19，正极与电阻R19和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R20，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R21，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R22，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R23组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，其输出端则与集成块U1的IN脚相连接，极性电容C7的正极与分压开关电路相连接。

所述控制开关电路由三极管Q3，三极管Q4，串接在三极管Q3的集电极与发射极之间的电容C1，串接在三极管Q4的基极与发射极之间的电阻R8，以及一端与三极管Q4的基极相连接、另一端与分压开关电路相连接的电阻R7组成；所述三极管Q3的发射极与三极管Q4的集电极相连接，其基极则与分压开关电路相连接；所述三极管Q3的集电极与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q4的发射极则与三极管Q6的集电极相连接。

所述分压开关电路由三级管Q1，三极管Q2，串接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R2，串接在三极管Q2的基极与发射极之间的电阻R4，串接在三极管Q1的集电极与三极管Q3的基极之间的电阻R5，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端经电阻R3后与三极管Q2的基极相连接的电阻R1，以及一端与三极管Q2的集电极相连接、另一端与电阻R1和电阻R3的连接点相连接的电阻R6组成；所述三极管Q2的集电极则与电阻R7相连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极相连接后均与功率放大器P2的负极输入端相连接；电阻R1和电阻R3的连接点还与三极管Q3的集电极相连接；同时，极性电容C7的正极要与三极管Q1的基极相连接。

为确保本发明的使用效果，所述集成块U1优先采用SD42524型集成电路来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明不仅整体结构较为简单，而且其功耗较低，其启动时间仅为传统漏极驱动电路启动时间的1/5。

(2)本发明能有效的避免外部电磁干扰，能显著的降低电流噪音。

(3)本发明开创性的将非线性触发电路与功率放大电路联合使用，不仅能确保非线性触发电路非线性特性，而且还能为功率放大电路提供安全可靠的触发电压，能明显的降低电磁脉冲的干扰，确保功率放大电路的性能稳定。

(4)本发明优先采用了放大式场强检测电路，能有效的稳定电流。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明放大式场强检测电路结构示意图。

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不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要包括有分压开关电路、控制开关电路、非线性触发电路、功率放大电路以及光束激发式逻辑放大电路、放大式场强检测电路这六部分。

所述放大式场强检测电路的结构如图2所示，其由集成块U1，功率放大器P5，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电阻R33，电阻R34，电阻R35，电阻R36，电阻R37，电容C10，极性电容C11，极性电容C12，二极管D5，二极管D6，三极管Q7组成。

连接时，极性电容C12的正极经电阻R29后与集成块U1的DD脚相连接、负极顺次经电阻R30、电阻R33、二极管D5、电阻R31后与集成块U1的COMP脚相连接。二极管D6的N极经电阻R28后与功率放大器P5的负极输入端相连接、P极顺次经电阻R27、极性电容C11、电阻R26、电阻R24、电阻R25、电容C10后与功率放大器P5的正极输入端相连接。三极管Q7的基极经电阻R35后与集成块U1的SW脚相连接、其发射极顺次经电阻R32、电阻R34、电阻R37后与功率放大器P5的输出端相连接、其集电极接地。电阻R36的一端与电阻R32与电阻R34的连接点相连接、另一端与集成块U1的COMP脚相连接。

使用时，该集成块U1优先采用型号为SD42524型集成电路来实现，其具有过电流保护、超温保护等功能。其中，SD42524集成电路的IN脚为电源电压输入端，其输入电压范围为6～36V；SENSE脚为电流检测端，其工作电流范围为1.5～2mA最大输出电流为1A；PWM为调光控制端；ADJ为线性调光端。

连接时，集成块U1的SENSE脚与极性电容C11与电阻R27的连接点相连接、其PWM脚与极性电容C12的正极相连接、其ADJ脚与极性电容C12的负极相连接、其IN脚与电阻R24与电阻R26连接点相连接、以及其GND脚接地；所述电阻R30与电阻R33的连接点接地；所述电阻32与电阻R34的连接点与功率放大电路相连接；所述集成块U1的IN脚与光束激发式逻辑放大电路相连接。

其中，功率放大电路用于将非线性触发电路产生的触发信号进行放大，该功率放大电路采用三级功率放大来实现，其由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，电阻R9，电容C2，电阻R10，电容C3，电阻R11，电阻R12，电阻R14，电阻R13及电容C4构成。连接时，电阻R9和电容C2均串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间，电阻R10和电容C3串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间，而电阻R14则串接在功率放大器P3的输出端与正极输入端之间。

此时，该电容C2和电阻R9构成一个RC滤波电路，电容C3与电阻R10构成一个RC滤波电路。电阻R11的一端与功率放大器P1的输出端相连接，其另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接；同理，电阻R12的一端与功率放大器P2的输出端相连接，其另一端则与功率放大器P3的负极输入端相连接。电阻R13的一端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其另一端接地；而电容C4的一端与功率放大器P3的负极输入端相连接，其另一端接地。

所述功率放大器P1的负极输入端与电阻32与电阻R34的连接点相连接。同时，功率放大器P1的负极输入端还与功率放大器P2的正极输入端相连接。

非线性触发电路由三极管Q5，三极管Q6，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电容C5，电容C6，以及二极管D1和二极管D2组成。其中，电阻R15的一端与三极管Q5的集电极相连接，其另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接；电阻R18的一端与三极管Q6的集电极相连接，其另一端经电阻R17后与三极管Q5的基极相连接；电容C5串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间，而电容C6则串接在三极管Q6的集电极与三极管Q5的基极之间。

二极管D1的N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接，其P极与三极管Q5的集电极相连接；二极管D2的N极与电阻R15和电阻R16的连接点相连接，其P极则与三极管Q6的集电极相连接。同时，该三极管Q5的发射极要与功率放大器P1的正极输入端相连接，而三极管Q6的发射极则要与功率放大器P2的负极输入端相连接。

所述控制开关电路则由三极管Q3，三极管Q4，串接在三极管Q3的集电极与发射极之间的电容C1，串接在三极管Q4的基极与发射极之间的电阻R8，以及一端与三极管Q4的基极相连接、另一端与分压开关电路相连接的电阻R7组成。

其中，该三极管Q3的发射极要与三极管Q4的集电极相连接，其基极则与分压开关电路相连接。所述三极管Q3的集电极与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q4的发射极则与三极管Q6的集电极相连接。

所述分压开关电路由三级管Q1，三极管Q2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，以及电阻R6组成。连接时，电阻R2串接在三极管Q1的基极与发射极之间；电阻R4串接在三极管Q2的基极与发射极之间，而电阻R5则串接在三极管Q1的集电极与三极管Q3的基极之间。

同时，电阻R1的一端与三极管Q1的基极相连接，其另一端经电阻R3后与三极管Q2的基极相连接。电阻R6的一端与三极管Q2的集电极相连接，其另一端与电阻R1和电阻R3的连接点相连接。

三极管Q2的集电极要与电阻R7相连接，即该三极管Q2通过电阻R7与三极管Q4的基极相连接。同时，三极管Q1的发射极还与三极管Q2的发射极相连接，且三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极还均与功率放大器P2的负极输入端相连接。而三极管Q3的集电极则与电阻R1和电阻R3的连接点相连接。

所述光束激发式逻辑放大电路则主要由功率放大器P4，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R19，正极与电阻R19和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R20，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R21，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R22，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R23组成。

同时，所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，其输出端则与集成块U1的IN脚相连接，极性电容C7的正极与三极管Q1的基极相连接。

为确保本发明的使用效果，本发明中电阻R1的阻值与电阻R2的阻值相同，均为15KΩ；电阻R3的阻值与电阻R4的阻值相同，均为20KΩ。电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8的阻值相同，均为10KΩ。其中，电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6均为贴片电容。而电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18的阻值均为15KΩ。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，由分压开关电路，与分压开关电路的输出端相连接的控制开关电路，设置在控制开关电路输出端的非线性触发电路，设置在非线性触发电路输出端的功率放大电路，以及设置在分压开关电路与功率放大电路之间的光束激发式逻辑放大电路组成，其特征在于，在光束激发式逻辑放大电路与功率放大电路之间还串接有放大式场强检测电路；所述放大式场强检测电路由集成块U1，功率放大器P5，正极经电阻R29后与集成块U1的DD脚相连接、负极顺次经电阻R30、电阻R33、二极管D5、电阻R31后与集成块U1的COMP脚相连接的极性电容C12，N极经电阻R28后与功率放大器P5的负极输入端相连接、P极顺次经电阻R27、极性电容C11、电阻R26、电阻R24、电阻R25、电容C10后与功率放大器P5的正极输入端相连接的二极管D6，基极经电阻R35后与集成块U1的SW脚相连接、其发射极顺次经电阻R32、电阻R34、电阻R37后与功率放大器P5的输出端相连接、其集电极接地的三极管Q7，以及一端与电阻R32与电阻R34的连接点相连接、另一端与集成块U1的COMP脚相连接的电阻R36组成；所述集成块U1的SENSE脚与极性电容C11与电阻R27的连接点相连接、其PWM脚与极性电容C12的正极相连接、其ADJ脚与极性电容C12的负极相连接、其IN脚与电阻R24与电阻R26连接点相连接、其GND脚接地；所述电阻R30与电阻R33的连接点接地；所述电阻R32与电阻R34的连接点与功率放大电路相连接；所述集成块U1的IN脚与光束激发式逻辑放大电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述非线性触发电路由三极管Q5，三极管Q6，一端与三极管Q5的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接的电阻R15，一端与三极管Q6的集电极相连接、另一端经电阻R17后与三极管Q5的基极相连接的电阻R18，串接在三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极之间的电容C5，串接在三极管Q6的集电极与三极管Q5的基极之间的电容C6，N极与电阻R15和电阻R16的连接点相连接、P极则与三极管Q6的集电极相连接的二极管D2，以及N极与电阻R17和电阻R18的连接点相连接、P极与三极管Q5的集电极相连接的二极管D1组成。

3.根据权利要求2所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述功率放大电路则由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的电阻R9和电容C2，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻R10和电容C3，串接在功率放大器P3的输出端与正极输入端之间的电阻R14，一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与功率放大器P3的正极输入端相连接的电阻R11，一端与功率放大器P2的输出端相连接、另一端与功率放大器P3的负极输入端相连接的电阻R12，一端与功率放大器P3的负极输入端相连接、另一端接地的电阻R13，以及一端与功率放大器P3的负极输入端相连接、另一端接地的电容C4组成；所述功率放大器P1的负极输入端与功率放大器P2的正极输入端相连接，而功率放大器P1的正极输入端还与三极管Q5的发射极相连接，功率放大器P2的负极输入端还与三极管Q6的发射极相连接；所述功率放大器P1的负极输入端与电阻R32与电阻R34的连接点相连接。

4.根据权利要求3所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P4，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R19，正极与电阻R19和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R20，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R21，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R22，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R23组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，其输出端则与集成块U1的IN脚相连接，极性电容C7的正极与分压开关电路相连接。

5.根据权利要求4所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述控制开关电路由三极管Q3，三极管Q4，串接在三极管Q3的集电极与发射极之间的电容C1，串接在三极管Q4的基极与发射极之间的电阻R8，以及一端与三极管Q4的基极相连接、另一端与分压开关电路相连接的电阻R7组成；所述三极管Q3的发射极与三极管Q4的集电极相连接，其基极则与分压开关电路相连接；所述三极管Q3的集电极与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q4的发射极则与三极管Q6的集电极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述分压开关电路由三级管Q1，三极管Q2，串接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R2，串接在三极管Q2的基极与发射极之间的电阻R4，串接在三极管Q1的集电极与三极管Q3的基极之间的电阻R5，一端与三极管Q1的基极相连接、另一端经电阻R3后与三极管Q2的基极相连接的电阻R1，以及一端与三极管Q2的集电极相连接、另一端与电阻R1和电阻R3的连接点相连接的电阻R6组成；所述三极管Q2的集电极则与电阻R7相连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极相连接后均与功率放大器P2的负极输入端相连接；电阻R1和电阻R3的连接点还与三极管Q3的集电极相连接；同时，极性电容C7的正极要与三极管Q1的基极相连接。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种蓝光LED灯用放大式场强检测漏极驱动系统，其特征在于，所述集成块U1为SD42524型集成电路。