CN109121257A - 一种led调光负载突变抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED调光负载突变抑制电路，其应用于一LED调光电路中；所述LED调光负载突变抑制电路包括MOS管Q1、采样电阻R1、误差放大器U1和DC‑DC模块U2。本发明能保证LED调光电路的总电流恒定，避免LED灯的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯领域，特别是指一种LED调光负载突变抑制电路。
背景技术
为解决多路LED灯串并联带来的调光难度大的负面影响，目前越来越多的LED灯串采用串联的方式进行调光电路，如图6所示，目前采用串联方式的LED调光电路包括多个串联的LED灯串，每个灯串包括多个串联的LED灯D1，每个LED灯串并联有一个开关电路SW，通过开关电路SW的开关频率便可控制每个LED灯串的亮度，而且这种LED调光电路一般由DC-DC模块进行驱动，为了保证DC-DC模块的稳定性，通常会在DC-DC模块的输出端并联一个电容，即在LED调光电路的输入端并联一个电容。
但是目前这种采用串联方式的LED调光电路存在一个问题，由于各个LED灯串串联，某一LED灯串的开关电路闭合而使得该LED灯串关闭时，会引起整个LED调光电路负载电压瞬间上升，使得LED调光电路的总电流上升，这使得其他的LED灯串的工作电流瞬间上升，过大的工作电流会缩短LED灯D1的寿命甚至使得LED灯D1损坏；而且由于LED调光电路的输入端并联一个电容，电容的特性会保持之前的电压，使得LED调光电路的负载电压不会快速下降，从而使得其他的LED灯串的工作电流不会快速下降到正常值，使得LED灯D1更容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED调光负载突变抑制电路，其可使得采用串联方式的LED调光电路在负载突变时能保证LED调光电路的总电流恒定，避免LED灯的损坏。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种LED调光负载突变抑制电路，其应用于一LED调光电路中，所述LED调光电路包括多个串联的LED灯串，每个LED灯串包括多个串联的LED灯D1，每个LED灯串并联有一个开关电路SW；所述LED调光电路并联有一电容C1；所述一种LED调光负载突变抑制电路包括MOS管Q1、采样电阻R1、误差放大器U1和DC-DC模块U2；所述MOS管Q1用于根据输入到其栅极的电压信号来调节所述LED调光电路的总电流；所述采样电阻R1用于检测所述LED调光电路的总电流；所述误差放大器U1用于将采样电阻R1两端的电压与一第一基准电压VREF1进行比较以产生第一误差信号来输出到MOS管Q1的栅极；所述DC-DC模块U2用于根据MOS管Q1的漏极和源极之间的电压来控制输入到所述LED调光电路和所述MOS管Q1的总输入电压。
所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3和电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、采样电阻R1的一端以及电压放大器U3的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端、电压放大器U4的正相输入端和MOS管Q1的源极相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极与所述LED调光电路的输入端和电压放大器U4的反相输入端相连；所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3和电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U3的正相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U4的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和误差放大器U1的正相输入端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3；所述MOS管Q1为NMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和电压放大器U3的正相输入端相连，所述采样电阻R1的另一端与MOS管Q1的漏极、电压放大器U3的反相输入端和所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的反相输入端相连，所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连，MOS管Q1的源极接地。
所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U4，所述MOS管Q1为NMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；所述LED调光电路的输出端与MOS管Q1的漏极和电压放大器U4的正相输入端相连，所述MOS管Q1的源极与误差放大器U1的反相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
采用上述方案后，本发明具有两个优点:
1、本发明的采样电阻R1两端的电压变化能反应LED调光电路的总电流变化，通过误差放大器U1能将采样电阻R1两端的电压与第一基准电压VREF1进行比较以得到第一误差信号输入到MOS管Q1的栅极，再经过MOS管Q1放大输出，形成负反馈，从而调节流过MOS管的电流以调节LED调光电路的总电流，使得LED调光电路的总电流恒定；这样当LED调光电路的负载电压突然变大时，通过MOS管Q1的调节可使得各个工作的LED灯串的工作电流保持不变以避免LED灯D1损坏。
2、本发明当LED调光电路的负载电压突然变大时，MOS管Q1的漏极和源极之间的电压则跟着LED调光电路的负载电压增大而增大，此时DC-DC模块U2根据MOS管Q1的漏极和源极之间的电压增大来控制输入到所述LED调光电路和所述MOS管Q1的总输入电压减小，而由于MOS管Q1的调节作用，各个工作的LED灯串的两端电压不变，因而MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降低，从而避免MOS管Q1的漏极和源极之间的电压过高而防止MOS管Q1损坏。
附图说明
图1为本发明实施例一的电路原理图；
图2为本发明实施例二的电路原理图；
图3为本发明实施例三的电路原理图；
图4为本发明实施例四的电路原理图；
图5为本发明实施例五的电路原理图;
图6为现有的采用串联方式的LED调光电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明揭示了一种LED调光负载突变抑制电路，其应用于一LED调光电路中，该LED调光电路包括多个串联的LED灯串，每个LED灯串包括多个串联的LED灯D1，每个LED灯串并联有一个开关电路SW；所述LED调光电路并联有一电容C1。
本发明所述一种LED调光负载突变抑制电路包括MOS管Q1、采样电阻R1、误差放大器U1和DC-DC模块U2；其中所述MOS管Q1用于根据输入到其栅极的电压信号来调节所述LED调光电路的总电流；所述采样电阻R1用于检测所述LED调光电路的总电流；所述误差放大器U1用于将采样电阻R1两端的电压与一第一基准电压VREF1进行比较以产生第一误差信号来输出到MOS管Q1的栅极；所述DC-DC模块U2用于根据MOS管Q1的漏极和源极之间的电压来控制输入到所述LED调光电路和所述MOS管Q1的总输入电压。
本发明的工作原理为：
本发明的采样电阻R1两端的电压变化能反应LED调光电路的总电流变化，通过误差放大器U1能将采样电阻R1两端的电压与第一基准电压VREF1进行比较以得到第一误差信号输入到MOS管Q1的栅极，再经过MOS管Q1放大输出，形成负反馈，从而调节流过MOS管的电流以调节LED调光电路的总电流，使得LED调光电路的总电流恒定；这样当LED调光电路的负载电压突然变大时，通过MOS管Q1的调节可使得各个工作的LED灯串的工作电流保持不变以避免LED灯D1损坏；
本发明当LED调光电路的负载电压突然变大时，MOS管Q1的漏极和源极之间的电压则跟着LED调光电路的负载电压增大而增大，此时DC-DC模块U2根据MOS管Q1的漏极和源极之间的电压增大来控制输入到所述LED调光电路和所述MOS管Q1的总输入电压减小，而由于MOS管Q1的调节作用，各个工作的LED灯串的两端电压不变，因而MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降低，从而避免MOS管Q1的漏极和源极之间的电压过高而防止MOS管Q1损坏。
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过5个实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例一：
如图1所示，在实施例一中，本发明所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3和电压放大器U4，所述电压放大器U3和电压放大器U4分别用于对采样电阻R1两端的电压和MOS管Q1的漏极和源极之间的电压进行采集。
具体的，在本实施例中，所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、采样电阻R1的一端以及电压放大器U3的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端、电压放大器U4的正相输入端和MOS管Q1的源极相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极与所述LED调光电路的输入端和电压放大器U4的反相输入端相连；所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
对于DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路为现有技术，在此不再展开说明。本发明可以对DC-DC模块U2内的用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的正相输入端接入的基准电压进行控制设置，使得当MOS管Q1的漏极和源极之间的电压增大时，DC-DC模块U2停止输出电压，从而使得MOS管Q1的输入电压和LED调光电路的输入电压只由电容C1来提供，这样电容C1的两端电压便快速下降，以使得MOS管Q1的漏极和源极之间的电压降低，当MOS管Q1的漏极和源极之间的电压下降到安全范围值内，DC-DC模块U2开始输出电压给MOS管Q1和LED调光电路供电，这样能避免MOS管Q1的漏极和源极之间的电压过高而防止MOS管Q1损坏。
实施例二：
如图2所示，在实施例二中，本发明所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3和电压放大器U4，所述电压放大器U3和电压放大器U4分别用于对采样电阻R1两端的电压和MOS管Q1的漏极和源极之间的电压进行采集。
具体的，在本实施例中，所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U3的正相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
实施例三：
如图3所示，在实施例三中，本发明所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U4，所述电压放大器U4用于对MOS管Q1的漏极和源极之间的电压进行采集。
具体的，在本实施例中，所述MOS管Q1为PMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U4的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和误差放大器U1的正相输入端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
实施例四：
如图4所示，在实施例四中，本发明所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U3，所述电压放大器U3用于对采样电阻R1两端的电压进行采集。
具体的，在本实施例中，所述MOS管Q1为NMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和电压放大器U3的正相输入端相连，所述采样电阻R1的另一端与MOS管Q1的漏极、电压放大器U3的反相输入端和所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的反相输入端相连，所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连，MOS管Q1的源极接地。
实施例五：
如图5所示，在实施例五中，所述的一种LED调光负载突变抑制电路还包括电压放大器U4，所述电压放大器U4用于对MOS管Q1的漏极和源极之间的电压进行采集。
具体的，在本实施例中，所述MOS管Q1为NMOS管；所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；所述LED调光电路的输出端与MOS管Q1的漏极和电压放大器U4的正相输入端相连，所述MOS管Q1的源极与误差放大器U1的反相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (6)
1.一种LED调光负载突变抑制电路，其应用于一LED调光电路中，所述LED调光电路包括多个串联的LED灯串，每个LED灯串包括多个串联的LED灯D1，每个LED灯串并联有一个开关电路SW；所述LED调光电路并联有一电容C1；其特征在于：
所述一种LED调光负载突变抑制电路包括：
MOS管Q1，其用于根据输入到其栅极的电压信号来调节所述LED调光电路的总电流；
采样电阻R1，其用于检测所述LED调光电路的总电流；
误差放大器U1，其用于将采样电阻R1两端的电压与一第一基准电压VREF1进行比较以产生第一误差信号来输出到MOS管Q1的栅极；
DC-DC模块U2，其用于根据MOS管Q1的漏极和源极之间的电压来控制输入到所述LED调光电路和所述MOS管Q1的总输入电压。
2.如权利要求1所述的一种LED调光负载突变抑制电路，其特征在于：还包括电压放大器U3和电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；
所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、采样电阻R1的一端以及电压放大器U3的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端、电压放大器U4的正相输入端和MOS管Q1的源极相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极与所述LED调光电路的输入端和电压放大器U4的反相输入端相连；所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
3.如权利要求1所述的一种LED调光负载突变抑制电路，其特征在于：还包括电压放大器U3和电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；
所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U3的正相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端与电压放大器U3的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端接地；所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的正相输入端相连，所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
4.如权利要求1所述的一种LED调光负载突变抑制电路，其特征在于：还包括电压放大器U4；所述MOS管Q1为PMOS管；
所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端、MOS管Q1的源极以及电压放大器U4的正相输入端相连，电容C1的另一端接地，MOS管Q1的漏极与电压放大器U4的反相输入端和所述LED调光电路的输入端相连，所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和误差放大器U1的正相输入端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的反相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
5.如权利要求1所述的一种LED调光负载突变抑制电路，其特征在于：还包括电压放大器U3；所述MOS管Q1为NMOS管；
所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；
所述LED调光电路的输出端与采样电阻R1的一端和电压放大器U3的正相输入端相连，所述采样电阻R1的另一端与MOS管Q1的漏极、电压放大器U3的反相输入端和所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连，所述电压放大器U3的输出端与误差放大器U1的反相输入端相连，所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连，MOS管Q1的源极接地。
6.如权利要求1所述的一种LED调光负载突变抑制电路，其特征在于：还包括电压放大器U4，所述MOS管Q1为NMOS管；
所述DC-DC模块U2的电压输出端Vout与电容C1的一端和所述LED调光电路的输入端相连，电容C1的另一端接地；
所述LED调光电路的输出端与MOS管Q1的漏极和电压放大器U4的正相输入端相连，所述MOS管Q1的源极与误差放大器U1的反相输入端、电压放大器U4的反相输入端和采样电阻R1的一端相连，采样电阻R1的另一端接地；所述误差放大器U1的正相输入端输入第一基准电压VREF1，所述误差放大器U1的输出端与MOS管Q1的栅极相连；所述电压放大器U4的输出端与所述DC-DC模块U2的电压反馈端FB相连，所述电压反馈端FB与DC-DC模块U2内用于控制DC-DC模块U2输出电压的误差放大电路的反相输入端相连。
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