CN117255445B - 一种led驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动控制电路，涉及LED技术领域，包括电源控制模块，用于整流滤波和电压调节；智能控制模块，用于模块控制；功率调节模块，用于对输入电能进行第一次储能、传输、第二次储能和电能补偿处理，以完成功率调节电能；储能控制模块，用于存储电能；补偿控制模块，用于将储能控制模块存储的电能进行降压调节处理并为功率调节模块提供补偿电能；电量控制模块，用于满电检测和断电控制；LED控制模块，用于接收电源控制模块和功率调节模块输出的电能并为LED模组提供恒流均流电能。本发明LED驱动控制电路根据输入功率和输出功率的差值情况完成功率调节，减小LED控制所需的电容值，并提高工作效率。

Description

一种LED驱动控制电路

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体是一种LED驱动控制电路。

背景技术

LED，(Light Emitting Diode, 发光二极管)具有高效率、长寿命、节能环保等优点，在广泛的照明应用中逐渐取代了白炽灯、荧光灯等传统照明设备，为确保LED的工作效率，现有的LED大多采用相关LED驱动器完成对串联的LED模组进行恒流驱动，并且大多采用电解电容的方式完成对LED模组的平衡驱动控制，但是由于电解电容容值需求大，导致LED驱动电路的使用寿命较短且体积大，导致LED驱动效率较低，并且LED驱动器在对并联LED模组进行驱动时，容易造成LED不均衡工作，降低LED的工作效率，因此有待改进。

发明内容

本发明实施例提供一种LED驱动控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LED驱动控制电路，包括：电源控制模块，智能控制模块，功率调节模块，储能控制模块，补偿控制模块，电量控制模块和LED控制模块；

电源控制模块，与所述智能控制模块连接，用于对接入的电能进行整流滤波处理，用于接收智能控制模块输出的信号并对整流滤波后的电能进行电压调节处理；

智能控制模块，与所述功率调节模块和补偿控制模块连接，用于输出第一脉冲信号并控制电源控制模块的电压调节工作，用于输出第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号并根据输入功率和输出功率的差值大小控制功率调节模块的功率调节工作，用于输出第五脉冲信号和第一控制信号并控制补偿控制模块的电能补偿工作；

功率调节模块，与所述电源控制模块和补偿控制模块连接，用于通过电感储能电路接收第二脉冲信号并对电源控制模块调节后的电能进行第一次存储和电能传输处理，用于通过电容补偿电路接收第三脉冲信号并对电感储能电路存储的电能进行第二次储能处理，用于通过电容补偿电路接收第四脉冲信号并将存储的电能补偿到电感储能电路传输的电能，用于将补偿控制模块处理的电能补偿到电感储能电路；

储能控制模块，与所述功率调节模块和电源控制模块连接，用于在所述电容补偿电路第二次存储的电能达到一定值时，通过储能控制电路对电源控制模块调节后的电能进行存储；

补偿控制模块，与所述储能控制模块连接，用于接收第一控制信号和第五脉冲信号并对储能控制模块存储的电能进行降压调节处理；

电量控制模块，与所述储能控制模块连接，用于对储能控制模块存储的电量进行满电检测并控制储能控制模块停止储能工作；

LED控制模块，与所述电源控制模块和功率调节模块连接，用于接收所述电源控制模块和功率调节模块输出的电能并为LED模组提供恒流均流电能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明LED驱动控制电路由智能控制模块控制电源控制模块对输入的电能进行调节处理，并由功率调节模块在电源控制模块的一个开关周期内，进行电能的存储和补偿，以便智能控制模块根据输入功率和输出功率的差值对输入功率调节模块的电能进行功率调节处理，以降低输入功率和输出功率之间的差值，减小LED控制模块所需的电容值，并在输入功率和输出功率的差值较大时，控制储能控制模块配合补偿控制模块对功率调节模块进行电能补偿，同时由LED控制模块简化LED驱动控制并完成恒流均流配电，提高LED工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实例提供的一种LED驱动控制电路的原理方框示意图。

图2为本发明实例提供的一种LED驱动控制电路的电路图。

图3为本发明实例提供的补偿控制模块的连接电路图。

图4为本发明实例提供的电量控制模块的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，请参阅图1，一种LED驱动控制电路包括：电源控制模块1，智能控制模块2，功率调节模块3，储能控制模块4，补偿控制模块5，电量控制模块6和LED控制模块7；

具体地，电源控制模块1，与所述智能控制模块2连接，用于对接入的电能进行整流滤波处理，用于接收智能控制模块2输出的信号并对整流滤波后的电能进行电压调节处理；

智能控制模块2，与所述功率调节模块3和补偿控制模块5连接，用于输出第一脉冲信号并控制电源控制模块1的电压调节工作，用于输出第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号并根据输入功率和输出功率的差值大小控制功率调节模块3的功率调节工作，用于输出第五脉冲信号和第一控制信号并控制补偿控制模块5的电能补偿工作；

功率调节模块3，与所述电源控制模块1和补偿控制模块5连接，用于通过电感储能电路接收第二脉冲信号并对电源控制模块1调节后的电能进行第一次存储和电能传输处理，用于通过电容补偿电路接收第三脉冲信号并对电感储能电路存储的电能进行第二次储能处理，用于通过电容补偿电路接收第四脉冲信号并将存储的电能补偿到电感储能电路传输的电能，用于将补偿控制模块5处理的电能补偿到电感储能电路；

储能控制模块4，与所述功率调节模块3和电源控制模块1连接，用于在所述电容补偿电路第二次存储的电能达到一定值时，通过储能控制电路对电源控制模块1调节后的电能进行存储；

补偿控制模块5，与所述储能控制模块4连接，用于接收第一控制信号和第五脉冲信号并对储能控制模块4存储的电能进行降压调节处理；

电量控制模块6，与所述储能控制模块4连接，用于对储能控制模块4存储的电量进行满电检测并控制储能控制模块4停止储能工作；

LED控制模块7，与所述电源控制模块1和功率调节模块3连接，用于接收所述电源控制模块1和功率调节模块3输出的电能并为LED模组提供恒流均流电能。

在具体实施例中，上述电源控制模块1可采用电源控制电路，对接入的电能进行整流滤波和电压调节处理；上述智能控制模块2可采用微控制电路，输出第一脉冲信号控制电源控制模块1的电压调节工作，并根据输入功率和输出功率的差值大小，控制功率调节模块3输出的电能功率，其中输入功率为电源控制模块1输出的电能功率，输出功率为LED模块的所需的工作功率，在输入功率和输出功率的差值较大时，控制补偿控制模块5进行电能补偿工作；上述功率调节模块3可采用电感储能电路和电容补偿电路，由电感储能电路接收电源控制模块1输出的电能并进行第一次电能存储，并由智能控制模块2控制，完成电容补偿电路对电感储能电路存储的电能进行分压、第二次储能和对电感储能电路的电能补偿处理；上述储能控制模块4可采用储能控制电路，在所述电容补偿电路第二次存储的电能达到一定值时，对电源控制模块1进行分压和储能处理；上述补偿控制模块5可采用降压控制电路组成的补偿控制电路，完成对功率调节模块3的电能补偿；上述电量控制模块6可采用电量控制电路，对储能控制模块4进行满电检测和断电控制；上述LED控制模块7可采用双路LED控制电路，对电源控制模块1和功率调节模块3提供的恒流电能进行均流处理。

在另一个实施例中，请参阅图1、图2、图3和图4，所述电源控制模块1包括电源接口、第一整流器T1、第一电容C1、第一功率管Q1、第一二极管D1和第二电容C2；所述智能控制模块2包括第一控制器U1；

具体地，电源接口的第一端和第二端分别连接第一整流器T1的第一输入端和第二输入端，第一整流器T1的第一输出端连接第一电容C1的一端和第一功率管Q1的漏极，第一功率管Q1的源极连接第二电容C2的第一端和第一二极管D1的阳极，第二电容C2的第二端连接所述LED控制模块7，第一电容C1的另一端和第一整流器T1的第二输出端均接地，第一功率管Q1的栅极连接第一控制器U1的第一IO端，第一二极管D1的阴极连接功率调节模块3。

在具体实施例中，上述第一整流器T1可选用全波整流器，配合第一功率管Q1的工作，使得输入第一功率管Q1的电压为全波整流正弦波，在此不做赘述；上述第一功率管Q1可选用N沟道增强型MOS管；上述第一控制器U1可选用STM32单片机。

进一步地，功率调节模块3包括第三电感L3、第三电容C3、第二功率管Q2、第三功率管Q3和第四功率管Q4；

具体地，第三电感L3的第一端连接所述第一二极管D1的阴极和第四功率管Q4漏极，第三电感L3的第二端连接第二功率管Q2的漏极和第三功率管Q3的漏极，第四功率管Q4的源极连接第三电容C3的负极端，第三电容C3的正极端连接第三功率管Q3的源极，第二功率管Q2的源极连接所述第一整流器T1的第二输出端，第二功率管Q2的栅极、第三功率管Q3的栅极和第四功率管Q4的栅极分别连接第一控制器U1的第二IO端、第三IO端和第四IO端。

在具体实施例中，上述第三电感L3配合第二功率管Q2组成电感储能电路，其中第二功率管Q2可选用N沟道增强型MOS管，在第二功率管Q2导通时，可由第三电感L3进行第一次电能存储；上述第三电容C3可采用储能电容，配合第三功率管Q3和第四功率管Q4组成电容补偿电路，由第三功率管Q3将第三电感L3存储的电能传输给第三电容C3，并由第三电容C3进行第二次储能，以便降低第三电感L3的输出功率，由第三电容C3将存储的电能通过第四功率管Q4释放到第三电感L3上，可增大第三电感L3的输出功率，其中第三功率管Q3和第四功率管Q4可选用N沟道增强型MOS管。

进一步地，储能控制模块4包括第一电阻R1、第一开关管VT1、第二电阻R2、第三二极管D3、储能装置和第五功率管Q5；

具体地，第一开关管VT1的基极通过第一电阻R1连接所述第三电容C3的正极端，第一开关管VT1的集电极连接第五功率管Q5的漏极和所述第一二极管D1的阴极，第一开关管VT1的发射极连接第五功率管Q5的栅极并通过第二电阻R2接地，第五功率管Q5的源极连接储能装置的第一端，储能装置的第二端连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第三电感L3的第二端。

在具体实施例中，上述第一开关管VT1可选用NPN型三极管，在第三电容C3存储的电压达到第一开关管VT1的导通电压时，第一开关管VT1将导通，并控制第五功率管Q5的导通，使得储能装置进行储能工作，其中第五功率管Q5可选用N沟道增强型MOS管。

进一步地，补偿控制模块5包括第二电感L2、第七功率管Q7、第六二极管D6和第六功率管Q6；

具体地，第六二极管D6的阳极连接第七功率管Q7的漏极并通过第二电感L2连接储能装置的第一端，第六二极管D6的阴极连接第六功率管Q6的漏极，第六功率管Q6的源极连接所述第三电感L3的第一端，第七功率管Q7的源极接地，第六功率管Q6的栅极和第七功率管Q7的栅极分别连接第一控制器U1的第六IO端和第五IO端。

在具体实施例中，上述第六功率管Q6和第七功率管Q7均可选用N沟道增强型MOS管，配合第二电感L2和第六二极管D6组成补偿控制电路，将储能装置存储的电能进行降压调节处理并为第三电感L3提供电能。

进一步地，电量控制模块6包括第三电阻R3、第二二极管D2和第二开关管VT2；

具体地，第二二极管D2的阴极通过第三电阻R3连接储能装置的第一端，第二二极管D2的阳极连接第二开关管VT2的基极，第二开关管VT2的发射极接地，第二开关管VT2的集电极连接所述第一开关管VT1的发射极。

在具体实施例中，上述第三电阻R3和第二二极管D2进行满电检测，具体为，储能装置满电时，将通过第三电阻R3击穿第二二极管D2；上述第二开关管VT2可选用NPN型三极管。

进一步地，LED控制模块7包括第一电感L1、第四二极管D4、第四电容C4、第一LED模组、第五二极管D5、第五电容C5和第二LED模组；

具体地，第五二极管D5的阴极连接所述第二电容C2的第二端并通过第一电感L1连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接第四电容C4的正极端和第一LED模组的第一端，第四电容C4的负极端连接第一LED模组的第二端、第五电容C5的正极端、第二LED模组的第一端和所述第二功率管Q2的源极，第二LED模组的第二端连接第五电容C5的负极端和第五二极管D5的阳极。

在具体实施例中，上述第一电感L1、第四二极管D4、第四电容C4、第一LED模组、第五二极管D5、第五电容C5和第二LED模组组成双路LED控制电路，通过第四电容C4、第五电容C5和第一电感L1的储能和放电，完成第一LED模组和第二LED模组的均流控制。

本发明的工作原理是：由电源接口接入交流电能，由第一整流器T1进行整流处理，由第一控制器U1控制第一功率管Q1开始第一个开关周期并由第一功率管Q1传输处理后的全波整流正弦波电能，此时第二功率管Q2导通，使得电能一部分通过第三电感L3进行存储，一部分通过第二电容C2传输给第一电感L1、第四电容C4和第一LED模组，当第一控制器U1控制第一功率管Q1截止时，如果此时第一功率管Q1输出的电能功率大于LED控制模块7的工作功率，第一控制器U1将控制第三功率管Q3导通，使得第三电感L3储能的电能由第三电容C3进行分压和储能处理，以降低第三电感L3存储的电能功率，接着第一控制器U1控制第二功率管Q2导通，使得第三电感L3将存储的电能经过第二功率管Q2、第二LED模组、第五二极管D5、第二电容C2和第一二极管D1传输回第三电感L3，同时经过第五二极管D5传输的电能还经过第一电感L1和第四二极管D4流入第一LED模组，完成均流控制，直到流过的电流降低，第五二极管D5截止，开始下一个开关周期，并控制第一功率管Q1的导通，如果在一个开关周期内，第一功率管Q1输出的电能功率小于LED控制模块7的工作功率时，第一控制器U1将控制第四功率管Q4导通，使得第三电容C3通过第三功率管Q3为第三电感L3供电，并配合第四功率管Q4组成回路，增大第三电感L3的输出功率，以便降低第一功率管Q1输出的电能功率和LED控制模块7的工作功率差值，降低第二LED模组和第一LED模组的对电容器的容值需求，如果第一功率管Q1输出的电能功率远小于LED控制模块7的工作功率时，第一控制器U1将控制第七功率管Q7和第六功率管Q6的导通状态，使得储能装置降压并提高第三电感L3输出的电能功率，并在储能控制模块4中，当第三电容C3存储的电量达到一定值时，将触发第一开关管VT1和第五功率管Q5导通，继而实现储能装置的储能工作，合理利用电能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种LED驱动控制电路，其特征在于，

该LED驱动控制电路包括：电源控制模块，智能控制模块，功率调节模块，储能控制模块，补偿控制模块，电量控制模块和LED控制模块；

所述电源控制模块，与所述智能控制模块连接，用于对接入的电能进行整流滤波处理，用于接收智能控制模块输出的信号并对整流滤波后的电能进行电压调节处理；

所述智能控制模块，与所述功率调节模块和补偿控制模块连接，用于输出第一脉冲信号并控制电源控制模块的电压调节工作，用于输出第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号并根据输入功率和输出功率的差值大小控制功率调节模块的功率调节工作，用于输出第五脉冲信号和第一控制信号并控制补偿控制模块的电能补偿工作；

所述功率调节模块，与所述电源控制模块和补偿控制模块连接，用于通过电感储能电路接收第二脉冲信号并对电源控制模块调节后的电能进行第一次存储和电能传输处理，用于通过电容补偿电路接收第三脉冲信号并对电感储能电路存储的电能进行第二次储能处理，用于通过电容补偿电路接收第四脉冲信号并将存储的电能补偿到电感储能电路传输的电能，用于将补偿控制模块处理的电能补偿到电感储能电路；

所述储能控制模块，与所述功率调节模块和电源控制模块连接，用于在所述电容补偿电路第二次存储的电能达到一定值时，通过储能控制电路对电源控制模块调节后的电能进行存储；

所述补偿控制模块，与所述储能控制模块连接，用于接收第一控制信号和第五脉冲信号并对储能控制模块存储的电能进行降压调节处理；

所述电量控制模块，与所述储能控制模块连接，用于对储能控制模块存储的电量进行满电检测并控制储能控制模块停止储能工作；

所述LED控制模块，与所述电源控制模块和功率调节模块连接，用于接收所述电源控制模块和功率调节模块输出的电能并为LED模组提供恒流均流电能。

2.根据权利要求1所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述电源控制模块包括电源接口、第一整流器、第一电容、第一功率管、第一二极管和第二电容；所述智能控制模块包括第一控制器；

所述电源接口的第一端和第二端分别连接第一整流器的第一输入端和第二输入端，第一整流器的第一输出端连接第一电容的一端和第一功率管的漏极，第一功率管的源极连接第二电容的第一端和第一二极管的阳极，第二电容的第二端连接所述LED控制模块，第一电容的另一端和第一整流器的第二输出端均接地，第一功率管的栅极连接第一控制器的第一IO端，第一二极管的阴极连接功率调节模块。

3.根据权利要求2所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述功率调节模块包括第三电感、第三电容、第二功率管、第三功率管和第四功率管；

所述第三电感的第一端连接所述第一二极管的阴极和第四功率管漏极，第三电感的第二端连接第二功率管的漏极和第三功率管的漏极，第四功率管的源极连接第三电容的负极端，第三电容的正极端连接第三功率管的源极，第二功率管的源极连接所述第一整流器的第二输出端，第二功率管的栅极、第三功率管的栅极和第四功率管的栅极分别连接第一控制器的第二IO端、第三IO端和第四IO端。

4.根据权利要求3所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述储能控制模块包括第一电阻、第一开关管、第二电阻、第三二极管、储能装置和第五功率管；

所述第一开关管的基极通过第一电阻连接所述第三电容的正极端，第一开关管的集电极连接第五功率管的漏极和所述第一二极管的阴极，第一开关管的发射极连接第五功率管的栅极并通过第二电阻接地，第五功率管的源极连接储能装置的第一端，储能装置的第二端连接第三二极管的阴极，第三二极管的阳极连接第三电感的第二端。

5.根据权利要求4所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述补偿控制模块包括第二电感、第七功率管、第六二极管和第六功率管；

所述第六二极管的阳极连接第七功率管的漏极并通过第二电感连接储能装置的第一端，第六二极管的阴极连接第六功率管的漏极，第六功率管的源极连接所述第三电感的第一端，第七功率管的源极接地，第六功率管的栅极和第七功率管的栅极分别连接第一控制器的第六IO端和第五IO端。

6.根据权利要求5所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述电量控制模块包括第三电阻、第二二极管和第二开关管；

所述第二二极管的阴极通过第三电阻连接储能装置的第一端，第二二极管的阳极连接第二开关管的基极，第二开关管的发射极接地，第二开关管的集电极连接所述第一开关管的发射极。

7.根据权利要求6所述的一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述LED控制模块包括第一电感、第四二极管、第四电容、第一LED模组、第五二极管、第五电容和第二LED模组；

所述第五二极管的阴极连接所述第二电容的第二端并通过第一电感连接第四二极管的阳极，第四二极管的阴极连接第四电容的正极端和第一LED模组的第一端，第四电容的负极端连接第一LED模组的第二端、第五电容的正极端、第二LED模组的第一端和所述第二功率管的源极，第二LED模组的第二端连接第五电容的负极端和第五二极管的阳极。