CN105848364A - 一种基于功率放大电路的调光型led恒流输出驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，主要由处理芯片U，三极管VT2，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在保护电路和三极管VT2的基极之间的线性调光电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻R1，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极则与处理芯片U的RI管脚相连接的电容C4，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路等组成。本发明可以根据需求对LED的亮度进行调整，与传统的LED驱动系统相比，其对LED亮度调整时的线性度更好，使LED工作更加稳定，避免出现闪烁的现象。

Description

一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统
技术领域
本发明涉及电子领域，具体是指一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统。
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。随着LED的普及和人们对照明效果要求的不断提高，给LED驱动系统带来了新的挑战。然而，传统的LED驱动系统容易受到干扰因素的影响，导致其无法输出稳定电流，这在很大的程度上影响LED的正常工作，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驱动系统容易受到外界因素的影响，导致其无法输出稳定电流的缺陷，提供一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，主要由处理芯片U，三极管VT2，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在保护电路和三极管VT2的基极之间的线性调光电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻R1，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极则与处理芯片U的RI管脚相连接的电容C4，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路，串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间的电流反馈电路，以及与栅极驱动电路相连接的功率放大电路组成。
所述线性调光电路由双向晶闸管D11，三极管VT7，N极与双向晶闸管D11的第一阳极相连接、P极则与三极管VT7的集电极相连接的二极管D13，一端与二极管D13的N极相连接、另一端则经电位器R14后与双向晶闸管D11的第二阳极相连接的电阻R13，串接在二极管D13的N极和三极管VT7的基极之间的电阻R15，正极与三极管VT7的基极相连接、负极则与双向晶闸管D11的第二阳极相连接的电容C10，串接在三极管VT7的发射极和电容C10的负极之间的电阻R16，正极与三极管VT7的集电极相连接、负极则与电容C10的负极相连接的电容C11，与电容C11相并联的电阻R17，以及P极与双向晶闸管D11的控制端相连接、N极则与三极管VT7的基极相连接的二极管D12组成；所述双向晶闸管D11的第一阳极作为该线性调光电路的输入端并与保护电路相连接、其第二阳极接地；所述电容C11的正极作为该线性调光电路的输出端并与三极管VT2的基极相连接。
所述功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器P1，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与栅极驱动电路相连接的同时接地的电容C6，串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间的电阻R9，负极与放大器P1的正极相连接、正极则与栅极驱动电路相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和放大器P1的输出端之间的电阻R10，正极经电阻R11后与放大器P1的负极相连接、负极则与电容C6的负极相连接的电容C8，P极与电容C8的正极相连接、N极则与三极管VT6的基极相连接的二极管D8，串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间的电阻R12，以及正极经二极管D9后与放大器P1的输出端相连接、负极则经二极管D10后与三极管VT6的集电极相连接的电容C9组成；所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器P1的输出端相连接；所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端。
所述保护电路由电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端则与电容C1的负极共同形成该保护电路的输入端的熔断器FU，以及P极与电容C1的负极相连接、N极则与线性调光电路的输入端相连接的二极管D1组成；所述电容C1的正极还与低通滤波电路相连接。
所述低通滤波电路由三极管VT1，正极与电容C1的正极相连接、负极接地的电容C2，串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R3，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极则与电容C2的负极相连接的二极管D2，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极则与电容C1的正极相连接的电容C3，N极与电容C1的正极相连接、P极接地的二极管D4，P极与三极管VT1的基极相连接、N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接的二极管D3，以及P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接的二极管D5组成；所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。
所述栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端接地的电阻R6，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极则与二极管D4的N极相连接的电容C5，P极与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D7的P极相连接、另一端则与电容C6的负极相连接的电感L2组成；所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接；所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接；所述电容C5的正极还与电容C7的正极相连接。
所述电流反馈电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，以及N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电感L1后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6组成；所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。
所述处理芯片U为PT4107集成芯片。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以对干扰信号进行过滤，从而使其输出电流更加稳定；同时本发明还可以对输出电流进行检测，从而实时的对输出电流进行调节，进一步的提高其输出电流的稳定性。
(2)本发明可以放大其输出功率，极大的提高了其负载能力，使其应用范围更广。
(3)本发明可以根据需求对LED的亮度进行调整，与传统的LED驱动系统相比，其对LED亮度调整时的线性度更好，使LED工作更加稳定，避免出现闪烁的现象。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的线性调光电路的结构图。
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所示，本发明的基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，主要由处理芯片U，三极管VT2，电阻R1，电容C4，保护电路，低通滤波电路，线性调光电路，栅极驱动电路，功率放大电路以及电流反馈电路组成。
其中，低通滤波电路串接在保护电路和处理芯片U之间。线性调光电路则串接在保护电路和三极管VT2的基极之间。电阻R1串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间。电容C4的正极与三极管VT2的发射极相连接、其负极则与处理芯片U的RI管脚相连接。栅极驱动电路分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接。该功率放大电路则与栅极驱动电路相连接。电流反馈电路则串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间。为了更好的实施本发明，所述处理芯片U优选PT4107集成芯片来实现。
该保护电路由电容C1，熔断器FU以及二极管D1组成。熔断器FU的一端与电容C1的正极相连接、其另一端则与电容C1的负极共同形成该保护电路的输入端并接电源。二极管D1的P极与电容C1的负极相连接、其N极则与线性调光电路的输入端相连接。所述电容C1的正极还与低通滤波电路相连接。
另外，该低通滤波电路由三极管VT1，电容C2，电容C3，电阻R3，电阻R4，电阻R5，二极管D2，二极管D3，二极管D4以及二极管D5组成。
连接时，电容C2的正极与电容C1的正极相连接、其负极接地。电阻R3串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间。二极管D2的N极与三极管VT1的发射极相连接、其P极则与电容C2的负极相连接。电容C3的负极与三极管VT1的集电极相连接、其正极则与电容C1的正极相连接。二极管D4的N极与电容C1的正极相连接、其P极接地。二极管D3的P极与三极管VT1的基极相连接、其N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接。二极管D5的P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、其N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接。所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。
栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，电阻R6，电阻R7，电容C5，二极管D7以及电感L2组成。
该电阻R6的一端与三极管VT3的发射极相连接、其另一端接地。电容C5的负极与三极管VT3的集电极相连接、其正极则与二极管D4的N极相连接。二极管D7的P极与场效应管MOS的漏极相连接、其N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接。电感L2的一端与二极管D7的P极相连接、其另一端则与功率放大电路相连接。所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接。所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接；所述电容C5的正极还与功率放大电路相连接。
该电流反馈电路由三极管VT4，电阻R8，电感L1，二极管D6以及电阻R2组成。其中，电阻R8的一端与三极管VT4的集电极相连接、其另一端接地。二极管D6的N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、其P极则经电感L1后与三极管VT4的发射极相连接。所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。
该功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器P1，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电容C6，电容C7，电容C8，电容C9，二极管D8，二极管D9，以及二极管D10组成。
连接时，电容C6的正极与三极管VT5的基极相连接、其负极接地。电阻R9串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间。电容C7的负极与放大器P1的正极相连接、其正极则与电容C5的正极相连接。电阻R10串接在三极管VT5的发射极和放大器P1的输出端之间。电容C8的正极经电阻R11后与放大器P1的负极相连接、其负极则与电容C6的负极相连接。二极管D8的P极与电容C8的正极相连接、其N极则与三极管VT6的基极相连接。电阻R12串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间。电容C9的正极与二极管D9的N极相连接、其负极则与二极管D10的N极相连接。所述二极管D10的P极与三极管VT6的集电极相连接。所述二极管D9的P极则放大器P1的输出端相连接。所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器P1的输出端相连接。所述电容C6的负极经电感L2后与二极管D7的P极相连接。所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端并接LED灯。
如图2所示，该线性调光电路由双向晶闸管D11，三极管VT7，电阻R13，电位器R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，二极管D12，二极管D13，电容C10以及电容C11组成。
连接时，二极管D13的N极与双向晶闸管D11的第一阳极相连接、其P极则与三极管VT7的集电极相连接。电阻R13的一端与二极管D13的N极相连接、其另一端则经电位器R14后与双向晶闸管D11的第二阳极相连接。电阻R15串接在二极管D13的N极和三极管VT7的基极之间。电容C10的正极与三极管VT7的基极相连接、其负极则与双向晶闸管D11的第二阳极相连接。电阻R16串接在三极管VT7的发射极和电容C10的负极之间。电容C11的正极与三极管VT7的集电极相连接、其负极则与电容C10的负极相连接。电阻R17与电容C11相并联。二极管D12的P极与双向晶闸管D11的控制端相连接、其N极则与三极管VT7的基极相连接。
同时，所述双向晶闸管D11的第一阳极作为该线性调光电路的输入端并与二极管D1的N极相连接、其第二阳极接地。所述电容C11的正极作为该线性调光电路的输出端并与三极管VT2的基极相连接。
本发明可以对干扰信号进行过滤，从而使其输出电流更加稳定。同时本发明还可以对输出电流进行检测，从而实时的对输出电流进行调节，进一步的提高其输出电流的稳定性。本发明可以放大其输出功率，极大的提高了其负载能力，使其应用范围更广。本发明采用PT4107集成芯片结合外围电路，使本发明可以根据需求对LED的亮度进行调整，与传统的LED驱动系统相比，其对LED亮度调整时的线性度更好，使LED工作更加稳定，避免出现闪烁的现象。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，主要由处理芯片U，三极管VT2，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在保护电路和三极管VT2的基极之间的线性调光电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻R1，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极则与处理芯片U的RI管脚相连接的电容C4，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路，串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间的电流反馈电路，以及与栅极驱动电路相连接的功率放大电路组成。
2.根据权利要求书1所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述线性调光电路由双向晶闸管D11，三极管VT7，N极与双向晶闸管D11的第一阳极相连接、P极则与三极管VT7的集电极相连接的二极管D13，一端与二极管D13的N极相连接、另一端则经电位器R14后与双向晶闸管D11的第二阳极相连接的电阻R13，串接在二极管D13的N极和三极管VT7的基极之间的电阻R15，正极与三极管VT7的基极相连接、负极则与双向晶闸管D11的第二阳极相连接的电容C10，串接在三极管VT7的发射极和电容C10的负极之间的电阻R16，正极与三极管VT7的集电极相连接、负极则与电容C10的负极相连接的电容C11，与电容C11相并联的电阻R17，以及P极与双向晶闸管D11的控制端相连接、N极则与三极管VT7的基极相连接的二极管D12组成；所述双向晶闸管D11的第一阳极作为该线性调光电路的输入端并与保护电路相连接、其第二阳极接地；所述电容C11的正极作为该线性调光电路的输出端并与三极管VT2的基极相连接。
3.根据权利要求书2所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器P1，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与栅极驱动电路相连接的同时接地的电容C6，串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间的电阻R9，负极与放大器P1的正极相连接、正极则与栅极驱动电路相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和放大器P1的输出端之间的电阻R10，正极经电阻R11后与放大器P1的负极相连接、负极则与电容C6的负极相连接的电容C8，P极与电容C8的正极相连接、N极则与三极管VT6的基极相连接的二极管D8，串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间的电阻R12，以及正极经二极管D9后与放大器P1的输出端相连接、负极则经二极管D10后与三极管VT6的集电极相连接的电容C9组成；所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器P1的输出端相连接；所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端。
4.根据权利要求书3所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述保护电路由电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端则与电容C1的负极共同形成该保护电路的输入端的熔断器FU，以及P极与电容C1的负极相连接、N极则与线性调光电路的输入端相连接的二极管D1组成；所述电容C1的正极还与低通滤波电路相连接。
5.根据权利要求书4所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述低通滤波电路由三极管VT1，正极与电容C1的正极相连接、负极接地的电容C2，串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R3，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极则与电容C2的负极相连接的二极管D2，负极与三极管VT1的集电极相连接、正极则与电容C1的正极相连接的电容C3，N极与电容C1的正极相连接、P极接地的二极管D4，P极与三极管VT1的基极相连接、N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接的二极管D3，以及P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接的二极管D5组成；所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。
6.根据权利要求书5所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端接地的电阻R6，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极则与二极管D4的N极相连接的电容C5，P极与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D7的P极相连接、另一端则与电容C6的负极相连接的电感L2组成；所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接；所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接；所述电容C5的正极还与电容C7的正极相连接。
7.根据权利要求书6所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述电流反馈电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，以及N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电感L1后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6组成；所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。
8.根据权利要求书7所述的一种基于功率放大电路的调光型LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述处理芯片U为PT4107集成芯片。
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