CN105050266B - Led串联参数检控电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的LED串联参数检控电路包括稳压供电电路、线性恒流电路和LED灯珠串Vf参数的检测电路，不仅适用于LED灯珠串串联的单颗LED数量确定，电源Vin输入值不确定的情况，还适用于LED灯珠串串联的单颗LED数量不确定，电源Vin输入值确定的情况，通过反馈跟随调整，实现了对LED灯珠串的工作状态随机跟踪调节的功能，使得流过LED灯珠串的电流保持恒定，从而实现LED灯珠串的正常稳定工作，延长了LED灯具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于LED恒流驱动技术领域，具体涉及一种实现随机跟踪调节功能的LED串联参数检控电路。
背景技术
LED 光源作为新一代光源，正在迅猛发展。LED是一种固态的半导体发光器件，它可以直接把电转化为光，其具有耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短（开关特性好）、对环境无污染、多色发光、显色性能好等优点，是值得推广的新光源。
目前普遍采用集中恒流供电来驱动LED发光，根据LED芯片尺寸的大小，单颗LED的功率有0.1W、0.2W、0.5W、1W等，要想得到更大的功率，就要将LED以串联或并联方式结合起来使用。由于LED是半导体材料做成的，具有一定的离散型，它们Vf值不可能一致，如果将LED全部串联起来，根据串联电路的特点，串联电路电流相等，与单颗LED的Vf值关系不大，在外部输入电压一定的情形下，当LED灯珠串串联的LED数量不同时，总的Vf值不同，流过LED灯珠串的电流If值也不同,由于目前常见的驱动电路不带参数检控功能，故不能实现对LED灯珠串的最优跟踪驱动，会出现当LED灯珠串串联的LED数量多时，流过LED灯珠串的电流If值小，导致LED发光较弱，光效低；当LED灯珠串串联的LED数量少时，流过LED灯珠串的电流If值大，灯珠串因长时间结温过高会损坏，缩短了LED灯具的使用寿命。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现随机跟踪调节功能的LED串联参数检控电路。
本发明的目的是这样实现的，包括稳压供电电路、线性恒流电路和LED灯珠串Vf参数的检测电路，所述稳压供电电路包括NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R2、R12、R3、R4、R8、R9、R10，所述电阻R8的一端与电源Vcc连接，所述电阻R8的另一端串接电阻R9后接地，所述电阻R9的非接地端与NPN型三极管Q1的基极连接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极依次串接电阻R2和电阻R12后与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的基极与电阻R12的非接电源端连接，所述PNP型三极管Q2的发射极与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的集电极依次串接电阻R3和电阻R4后与运算放大器IC2的正输入端连接，所述运算放大器IC2的正输入端连接电阻R10后接地；
所述线性恒流电路包括运算放大器IC2、电阻R5、R11和场效应管Q4，所述运算放大器IC2的正输入端连接NPN型三极管Q3的集电极，所述运算放大器IC2的负输入端连接电阻R11后接地，所述运算放大器IC2的输出端串接电阻R5后与场效应管Q4的栅极连接；
所述LED灯珠串Vf参数的检测电路包括电阻R1、R6、R7、运算放大器IC1和NPN型三极管Q3，所述电阻R1的一端连接电源Vin，所述电阻R1的另一端串接LED灯珠串DL1后与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极与电阻R11的非接地端连接，所述运算放大器IC1的正输入端连接电源Vin，所述运算放大器IC1的负输入端与电阻R1的非接电源端连接，所述运算放大器IC1的输出端依次串接电阻R6和电阻R7后接地，所述电阻R7的非接地端与NPN型三极管Q3的基极连接，所述NPN型三极管Q3的发射极接地。
所述稳压供电电路还包括电容C1，所述电容C1的一端与电阻R3和电阻R4之间的连线相连接，所述电容C1的另一端接地。
本发明提供的LED串联参数检控电路不仅适用于LED灯珠串串联的单颗LED数量确定，电源Vin输入值不确定的情况，还适用于LED灯珠串串联的单颗LED数量不确定，电源Vin输入值确定的情况，通过反馈跟随调整，实现了对LED灯珠串的工作状态随机跟踪调节的功能，使得流过LED灯珠串的电流保持恒定，从而实现LED灯珠串的正常稳定工作，延长了LED灯具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括稳压供电电路、线性恒流电路和LED灯珠串Vf参数的检测电路，所述稳压供电电路包括NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R2、R12、R3、R4、R8、R9、R10和电容C1，所述电阻R8的一端与电源Vcc连接，所述电阻R8的另一端串接电阻R9后接地，所述电阻R9的非接地端与NPN型三极管Q1的基极连接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极依次串接电阻R2和电阻R12后与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的基极与电阻R12的非接电源端连接，所述PNP型三极管Q2的发射极与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的集电极依次串接电阻R3和电容C1后接地，所述电容C1的非接地端连接电阻R4后与运算放大器IC2的正输入端连接，所述运算放大器IC2的正输入端连接电阻R10后接地；
所述线性恒流电路包括运算放大器IC2、电阻R5、R11和场效应管Q4，所述运算放大器IC2的正输入端连接NPN型三极管Q3的集电极，所述运算放大器IC2的负输入端连接电阻R11后接地，所述运算放大器IC2的输出端串接电阻R5后与场效应管Q4的栅极连接；
所述LED灯珠串Vf参数的检测电路包括电阻R1、R6、R7、运算放大器IC1和NPN型三极管Q3，所述电阻R1的一端连接电源Vin，所述电阻R1的另一端串接LED灯珠串DL1后与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极与电阻R11的非接地端连接，所述运算放大器IC1的正输入端连接电源Vin，所述运算放大器IC1的负输入端与电阻R1的非接电源端连接，所述运算放大器IC1的输出端依次串接电阻R6和电阻R7后接地，所述电阻R7的非接地端与NPN型三极管Q3的基极连接，所述NPN型三极管Q3的发射极接地。
本发明提供的LED串联参数检控电路的工作原理为：
实施例1（ LED灯珠串串联的单颗LED数量确定，电源Vin输入值不确定）
LED灯珠串串联的单颗LED数量确定，此时，线性恒流电路中的电阻R11和LED灯珠串Vf参数的检测电路中的电阻R1的参数也就固定，此时整个电路工作于恒流状态。电源Vcc提供的恒压电压经电阻R8、电阻R9后给NPN型三极管Q1提供了稳定的基极电压，NPN型三极管Q1输出稳定的集电极电流通过电阻R2将PNP型三极管Q2的基极电压拉低，PNP型三极管Q2的集电极有电流输出，经电阻R3、电阻R4和电阻R10后接地，产生稳定的电压Vb作为运算放大器IC2的正输入，电压Vb的具体数值可以通过改变电阻R8、电阻R9的参数进行调整，电容C1用于吸收电路中可能产生的杂波信号，保证电压Vb的稳定。运算放大器IC2的负输入为电压Vd，其正输入电压Vb与负输入电压Vd之间的电位差决定了其输出电压Vc的高低。正常情况下，负输入电压Vd小于正输入电压Vb，输出电压Vc为高电压，经电阻R5加到场效应管Q4的栅极，场效应管Q4导通，有电流If从电源Vin经电阻R1、LED灯珠串DL1、场效应管Q4和电阻R11后到地，LED灯珠串DL1点亮发光。当电源Vin输入保持稳定，那流过LED灯珠串DL1的电流If为恒定电流，LED灯珠串DL1正常发光；当电源Vin输入变化为电压升高，那流过LED灯珠串DL1的电流If随之加大，即流过电阻R11的电流也加大，运算放大器IC2的负输入为电压Vd升高，正输入电压Vb稳定没变，运算放大器IC2的正负端电压差减小，导致运算放大器IC2的输出电压Vc下降，进而导致场效应管Q4的栅极电压下降，电流If下降；反之，当电源Vin输入变化为电压降低，那流过LED灯珠串DL1的电流If随之减小，即流过电阻R11的电流也减小，运算放大器IC2的负输入为电压Vd降低，正输入电压Vb稳定没变，运算放大器IC2的正负端电压差增大，导致运算放大器IC2的输出电压Vc上升，进而导致场效应管Q4的栅极电压上升，电流If增加；通过上述的反馈调整过程，使得LED灯珠串能够很好的适应外部电源Vin输入的变化，使得流过LED灯珠串的电流保持恒定，从而实现LED灯珠串的正常稳定工作，延长了LED灯具的使用寿命。
实施例2（LED灯珠串串联的单颗LED数量不确定，电源Vin输入值确定）
电源输入Vin保持稳定的情况下，LED灯珠串DL1串联的单颗LED数量少时，其总的Vf值小，流过LED灯珠串DL1的电流If大，电阻R1上的电压降增加，电压Vr1值下降，运算放大器IC1的正输入电压远大于其负输入电压，运算放大器IC1的输出电压Va增大，通过电阻R6、电阻R7使得NPN型三极管Q3的基极电压上升，加大了运算放大器Q3的集电极电流，从而降低了运算放大器IC2的正输入电压Vb值，运算放大器IC2的输出电压Vc降低，导致流过LED灯珠串DL1的电流If降低；同理，LED灯珠串DL1串联的单颗LED数量多时，其总的Vf值大，流过LED灯珠串DL1的电流If小，电阻R1上的电压降降低，电压Vr1值上升，运算放大器IC1的正输入电压远可能等于其负输入电压，运算放大器IC1的输出电压Va下降，通过电阻R6、电阻R7使得NPN型三极管Q3的基极电压下降，减小了运算放大器Q3的集电极电流，从而增加了运算放大器IC2的正输入电压Vb值，运算放大器IC2的输出电压Vc升高，导致流过LED灯珠串DL1的电流If上升。在供电电源输入Vin保持稳定的情况下，LED灯珠串串联单颗LED数量的变化，反映出其总的正向电压Vf值的变化，从而引发流过LED灯珠串的电流If的变化，电阻R1两端的电压降也发生变化，通过对电阻R1两端电压降变化的检测，本发明提供的LED串联参数检控电路对LED灯珠串的工作状态实现了随机跟踪调节的功能，能够很好的适应于不同串联数量的LED灯珠串，保证其正常有效的工作。
Claims (2)
1.LED串联参数检控电路，包括稳压供电电路、线性恒流电路和LED灯珠串Vf参数的检测电路，其特征在于：
所述稳压供电电路包括NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R2、R12、R3、R4、R8、R9、R10，所述电阻R8的一端与电源Vcc连接，所述电阻R8的另一端串接电阻R9后接地，所述电阻R9的非接地端与NPN型三极管Q1的基极连接，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极依次串接电阻R2和电阻R12后与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的基极与电阻R12的非接电源端连接，所述PNP型三极管Q2的发射极与电源Vcc连接，所述PNP型三极管Q2的集电极依次串接电阻R3和电阻R4后与运算放大器IC2的正输入端连接，所述运算放大器IC2的正输入端连接电阻R10后接地；
所述线性恒流电路包括运算放大器IC2、电阻R5、R11和场效应管Q4，所述运算放大器IC2的正输入端连接NPN型三极管Q3的集电极，所述运算放大器IC2的负输入端连接电阻R11后接地，所述运算放大器IC2的输出端串接电阻R5后与场效应管Q4的栅极连接；
所述LED灯珠串Vf参数的检测电路包括电阻R1、R6、R7、运算放大器IC1和NPN型三极管Q3，所述电阻R1的一端连接电源Vin，所述电阻R1的另一端串接LED灯珠串DL1后与场效应管Q4的漏极连接，所述场效应管Q4的源极与电阻R11的非接地端连接，所述运算放大器IC1的正输入端连接电源Vin，所述运算放大器IC1的负输入端与电阻R1的非接电源端连接，所述运算放大器IC1的输出端依次串接电阻R6和电阻R7后接地，所述电阻R7的非接地端与NPN型三极管Q3的基极连接，所述NPN型三极管Q3的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的LED串联参数检控电路，其特征在于：所述稳压供电电路还包括电容C1，所述电容C1的一端与电阻R3和电阻R4之间的连接点相连接，所述电容C1的另一端接地。
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