CN106604473A - 可以通过调光关断的led驱动电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以通过调光关断的LED驱动电源，包括输出电路、恒流控制电路、恒压控制电路和调整电路，输出电路包括与输出端相连的第一电阻(Rs)和第一电容(Cout)；恒流控制电路包括第一运算放大器(U1)、第二电容(C11)、第三电容(C12)、第二电阻(R1)、第三电阻(Rp)和第一二极管(D1)；恒压控制电路包括第二运算放大器(U2)、第三电容(C21)、第四电容(C22)和第五电阻(R2)；调整电路包括第四电阻(Rref1)、第六电阻(Rref2)和第一MOS管(MOS1)。本发明能够在LED电源不外接继电器的情况下实现完全关断，提高了系统的稳定性并降低了成本。

Description

可以通过调光关断的LED驱动电源
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电源，具体涉及一种可以通过调光关断的LED驱动电源。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)又叫做发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。由于LED灯具有节能、环保、多变化和使用寿命长等优点，被广泛应用于室内外照明领域。
目前的LED驱动电源存在两个控制环，一个是恒流控制环，一个是恒压控制环，如图1所示，在其输出侧总有一个采样电阻Rs和输出电容Cout；由信号Vref1，器件U1，R1，C11，C12构成电流控制环，把流经采样电阻Rs的电流调节到信号Vref1所对应的输出电流；由信号Vref2，器件U2，R2，C21，C22，Rv1，Rv2构成电压控制环，把输出电压调节到信号Vref2所对应的输出电压。器件Rp，D1，D2把两个控制环的输出信号整合为一个反馈信号，对LED驱动电源进行调节。正常运行时Vref2对应的输出电压总大于LED负载的导通电压，这样电压控制环不起作用，只有电流控制环在起作用，保持输出电流恒定。当负载开路时，电流无法流通，会造成输出电压不断升高，当输出电压达到Vref2对应的电压时，电压环开始起作用，使得输出电压不再提高。Vref2所对应的电压就是设定的空载电压。对恒流源设定空载电压是电源的保护措施。当外加调光信号时，调光电路把这些信号转换为恒流控制环的参考值，当参考值为0时，实际输出电流会存在微小的偏差值，这个微小偏差能够造成LED仍有微光存在，使得LED无法彻底关断；为了能够彻底关断LED，需要给LED电源串联一个继电器，当调光信号的参考值为0时，通过关断继电器来彻底关断LED。这样的改变不仅需要增加成本，而且会对系统的可靠性带来负面的影响。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中LED驱动电源彻底关断需要串联一个继电器来完成，导致其对系统可靠性降低以及成本增加的问题，提供一种可以通过调光关断的LED驱动电源，当通过调光电路把恒流工作点降低到接近于0时，改变恒压控制电路的参考点，使之降到LED的导通电压之下，从而起到彻底关断LED的效果。
本发明提供的可以通过调光关断的LED驱动电源，包括输出电路、恒流控制电路和恒压控制电路，包括输出电路、恒流控制电路、恒压控制电路和恒压控制电路相连的调整电路，调整电路用于调节所述恒压控制电路的参考值实现LED的彻底关断。
本发明所述的可以通过调光关断的LED驱动电源，作为优选方式，调整电路包括第四电阻、第六电阻和第一MOS管；第四电阻一端与电压输入信号相连，另一端与恒压控制电路相连；第六电阻一端与恒压控制电路相连，另一端通过第一MOS管接地。
本发明所述的可以通过调光关断的LED驱动电源，作为优选方式，输出电路包括与输出端相连的第一电阻和第一电容；恒流控制电路包括第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端与电流输入信号连接，第一运算放大器的反相输入端连接第二电容和第三电容，第三电容和第二电阻相连，第二电容和第二电阻与第一运算放大器的输出端相连，第一运算放大器的输出端通过第一二极管与第三电阻相连。
本发明所述的可以通过调光关断的LED驱动电源，作为优选方式，恒压控制电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的同相输入端与调整电路相连，第二运算放大器的反相输入端连接第三电容和第四电容，第四电容和第五电阻相连，第三电容和第五电阻与第二运算放大器的输出端相连，第二运算放大器的输出端通过第二二极管与第三电阻相连，第二运算放大器的反相输入端通过第七电阻与输出电路连接，第二运算放大器的反相输入端通过第八电阻接地。
本发明所述的可以通过调光关断的LED驱动电源，作为优选方式，第四电阻和第六电阻满足：
Rref1/Rref2>V0/Vd-1，
其中：V0表示设定的空载电压；
Vd表示能够使LED导通的最小电压。
本发明在使用过程中，在正常运行时，第一MOS管的门极是低电位，第一MOS管处于关断状态，电压输入信号的电压直接加在第二运算放大器的正输入端上。电压输入信号就是预先设定的空载电压值。进行调光时，电流输入信号的大小跟随调光信号变化，从而调节输出电流；当调光信号降低到一定范围内时，把第一MOS管的门极变为高电位，从而使第一MOS管开通，这样加在第二运算放大器正输入端上的是电流输入信号经电阻第四电阻和第六电阻分压后的电压，这个电压小于预先设定的空载电压，能够让输出LED无法导通；此时由于输出电压已经到达设定值，电流受电压控制环控制，电流控制环不起作用，相当于在电压控制环的作用下工作在空载状态下。
本发明由于在恒压控制电路处增加了用于控制分压的第一MOS管、第四电阻和第六电阻组成的调整电路，当调光信号降至一定范围内，能够将分压后的电压值小于预先设定的空载电压，进而使得LED无法导通。本发明把LED电源在需要调光关断时，从恒流源转变为一个恒压源，且设定的恒定电压小于LED的导通电压。能够使得其在不增加继电器的情况下实现完全关断，提高了系统的可靠性以及降低系统成本。
附图说明
图1为现有技术中LED驱动电源电路图。
图2为一种可以通过调光关断的LED驱动电源电路图。
附图说明：Vref1、电流输入信号；Vref2、电压输入信号；U1、第一运算放大器；U2、第二运算放大器；Cout、第一电容；C11、第二电容；C12、第三电容；C21、第四电容；C22、第五电容；D1、第一二极管；D2、第二二极管；Rs、第一电阻；R1、第二电阻；Rp、第三电阻；Rref1、第四电阻；R2、第五电阻；Rref2、第六电阻；Rv1、第七电阻；Rv2、第八电阻；MOS1、第一MOS管。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，本发明提供可以通过调光关断的LED驱动电源，包括输出电路、恒流控制电路、恒压控制电路和调整电路，输出电路包括与输出端相连的第一电阻Rs和第一电容Cout；恒流控制电路包括第一运算放大器U1，第一运算放大器U1的同相输入端与电流输入信号Vref1连接，第一运算放大器U1的反相输入端连接第二电容C11和第三电容C12，第三电容C12和第二电阻R1相连，第二电容C11和第二电阻R1与第一运算放大器U1的输出端相连，第一运算放大器U1的输出端通过第一二极管D1与第三电阻Rp相连；恒压控制电路包括第二运算放大器U2，第二运算放大器U2的同相输入端与调整电路相连，第二运算放大器U2的反相输入端连接第三电容C21和第四电容C22，第四电容C22和第五电阻R2相连，第三电容C21和第五电阻R2与第二运算放大器U2的输出端相连，第二运算放大器U2的输出端通过第二二极管D2与第三电阻Rp相连，第二运算放大器U2的反相输入端通过第七电阻Rv1与输出电路连接，第二运算放大器U2的反相输入端通过第八电阻Rv1接地；调整电路包括第四电阻Rref1、第六电阻Rref2和第一MOS管MOS1；第四电阻Rref1一端与电压输入信号Vref2相连，另一端与恒压控制电路相连，第六电阻Rref2一端与恒压控制电路相连，另一端通过第一MOS管MOS1接地；第四电阻Rref1和第六电阻Rref2满足：
Rref1/Rref2>V0/Vd-1，
其中：V0表示设定的空载电压；
Vd表示能够使LED导通的最小电压。
本发明在使用过程中，在正常运行时，第一MOS管MOS1的门极是低电位，第一MOS管MOS1处于关断状态，电压输入信号Vref2的电压直接加在第二运算放大器U2的正输入端上。电压输入信号Vref2就是预先设定的空载电压值。进行调光时，电流输入信号Vref1的大小跟随调光信号变化，从而调节输出电流；当调光信号降低到一定范围内时，比如10％的额定电流以内时，把第一MOS管MOS1的门极变为高电位，从而使第一MOS管MOS2开通，这样加在第二运算放大器U2正输入端上的是电流输入信号Vref1经电阻第四电阻Rref1和第六电阻Rref2分压后的电压，这个电压小于预先设定的空载电压，能够让输出LED无法导通；此时由于输出电压已经到达设定值，电流受电压控制环控制，电流控制环不起作用，相当于在电压控制环的作用下工作在空载状态下。
本发明把LED电源在需要调光关断时，从恒流源转变为一个恒压源，且设定的恒定电压小于LED的导通电压。能够使得其在不增加继电器的情况下实现完全关断，提高了系统的可靠性以及降低系统成本。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效形式都将落入发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可以通过调光关断的LED驱动电源，包括输出电路、恒流控制电路和恒压控制电路，其特征在于：还包括与所述恒压控制电路相连的调整电路，所述调整电路用于调节所述恒压控制电路的参考值实现LED的彻底关断。
2.根据权利要求1所述的一种可以调光关断的LED驱动电源，其特征在于：所述调整电路包括第四电阻(Rref1)、第六电阻(Rref2)和第一MOS管(MOS1)；所述第四电阻(Rref1)一端与电压输入信号(Vref2)相连，另一端与所述恒压控制电路相连；所述第六电阻(Rref2)一端与所述恒压控制电路相连，另一端通过所述第一MOS管(MOS1)接地。
3.根据权利要求2所述的一种可以调光关断的LED驱动电源，其特征在于：所述输出电路包括与输出端相连的第一电阻(Rs)和第一电容(Cout)；所述恒流控制电路包括第一运算放大器(U1)，所述第一运算放大器(U1)的同相输入端与电流输入信号(Vref1)连接，所述第一运算放大器(U1)的反相输入端连接第二电容(C11)和第三电容(C12)，所述第三电容(C12)和第二电阻(R1)相连，所述第二电容(C11)和所述第二电阻(R1)与所述第一运算放大器(U1)的输出端相连，所述第一运算放大器(U1)的输出端通过第一二极管(D1)与第三电阻(Rp)相连。
4.根据权利要求3所述的一种可以调光关断的LED驱动电源，其特征在于：所述恒压控制电路包括第二运算放大器(U2)，所述第二运算放大器(U2)的同相输入端与所述调整电路相连，所述第二运算放大器(U2)的反相输入端连接第三电容(C21)和第四电容(C22)，所述第四电容(C22)和第五电阻(R2)相连，所述第三电容(C21)和所述第五电阻(R2)与所述第二运算放大器(U2)的输出端相连，所述第二运算放大器(U2)的输出端通过第二二极管(D2)与第三电阻(Rp)相连，所述第二运算放大器(U2)的反相输入端通过第七电阻(Rv1)与所述输出电路连接，所述第二运算放大器(U2)的反相输入端通过第八电阻(Rv1)接地。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种可以通过调光关断的LED驱动电源，其特征在于：所述第四电阻(Rref1)和所述第六电阻(Rref2)满足：
Rref1/Rref2>V0/Vd-1，
其中：V0表示设定的空载电压；
Vd表示能够使LED导通的最小电压。
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