CN201418178Y - 一种led恒流驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED恒流驱动装置，包括一控制电路模块、一开关管模块和一滤波电路模块，该控制电路模块的输出端接于该开关管模块的输入端，该开关管模块的输出端接于该滤波电路模块的输入端，该滤波电路模块的输出端接于负载LED，并在滤波电路模块的输出端与负载LED之间还接有一电流取样电路模块，该电流取样电路模块并接于该控制电路模块。与现有技术相比，本实用新型藉由控制电路模块输出电压对NMOS管进行调整，得到断续的矩形波电压，经过滤波电路模块的滤波，得到比较平稳的电压，并通过电流取样电路模块进行负反馈，调节输出电压使其更加稳定，从而达到高效率恒流驱动效果，并使得负载LED亮度均匀、稳定、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED恒流驱动装置。
背景技术
现有技术中，LED恒流驱动方式有：
第一种：LED驱动器——定电压模式
流经LED的电流决定了LED的亮度，电流越大，LED的亮度也会越高。一般而言，使用定电压或LED恒流驱动器皆可达到点亮的目的，流经LED的电流是由与LED串联的电阻所控制。例如，假设输入电压为5V，LED的顺向偏压为3.6V，则在此条件下，如果需要LED的电流为20mA，其所要使用的限流电阻即为70Ω。该电路不足是LED电流会随着其两端的电压而改变，如果LED顺向偏压不一致或输入电压有少许的变动都会对LED的亮度产生影响，并且在限流电阻上的功率损耗会因过热导致低效率问题。
第二种：LED驱动器——DC/DC模式
采用KZW6388芯片(转换效率92％)实现LED驱动，。在该芯片Vin端加入2.5V-18V，并接入电解电容C1到地，LX端接入稳压二极管和电感，该电感起储存能量的作用，且在电感和芯片的FB之间接入一个电解电容C2，它和电感起滤波作用，然后将发光二级管并联在C2两端，电阻R1与发光二极管串联，该电路R1可由3.3V/所需电流计算得到。该电路的不足是采用很高的转换效率的芯片但电路功率消耗大，效率利用不高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种LED恒流驱动装置，可大大提高LED发光效率。
本实用新型采用如下技术方案：
一种LED恒流驱动装置，它包括一控制电路模块、一开关管模块和一滤波电路模块，该控制电路模块的输出端接于该开关管模块的输入端，该开关管模块的输出端接于该滤波电路模块的输入端，该滤波电路模块的输出端接于负载LED，并在滤波电路模块的输出端与负载LED之间还接有一电流取样电路模块，该电流取样电路模块并接于该控制电路模块。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述控制电路模块包括相互级联的两级运算比较放大器，其中第一级运算比较放大器串接有一基准电压电路模块，第二级运算比较放大器串接有一锯齿波发生电路模块。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述基准电压电路模块由TL431和电阻组成。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述锯齿波发生电路模块包括两个运算放大器、电阻、稳压管和电容。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述电流取样电路模块由两个电阻串联构成，并在该两个电阻间引出一条导线连接到所述第一级运算比较放大器的负端。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述开关管模块由一NMOS管和一肖特基二极管组成，NMOS管的栅极接于所述控制电路模块的输出端，而NMOS管的源级接于肖特基二极管的负端。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述滤波电路模块由一电感和一电容组成。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的一种LED恒流驱动装置藉由控制电路模块输出电压对NMOS管进行调整，得到断续的矩形波电压，经过滤波电路模块的滤波，得到比较平稳的电压，并通过电流取样电路模块进行负反馈，调节输出电压使其更加稳定，从而达到高效率恒流驱动效果，并使得负载LED亮度均匀、稳定、可靠。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图；
图2为本实用新型的电路图；
图3为本实用新型的基准电压电路模块的电路图；
图4为本实用新型的锯齿波发生电路模块的电路图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
参照图1，本实用新型的一种LED恒流驱动装置，包括一控制电路模块10、一开关管模块20和一滤波电路模块30，该控制电路模块10的输出端接于该开关管模块20的输入端，该开关管模块20的输出端接于该滤波电路模块30的输入端，该滤波电路模块30的输出端接于负载LED50，并在滤波电路模块30的输出端与负载LED 50之间还接有一电流取样电路模块40，该电流取样电路模块40并接于该控制电路模块10。
参照图2，控制电路模块10包括一第一级运算比较放大器A1、一第二级运算比较放大器A2、一基准电压电路模块(即为图中的基准电压)和一锯齿波发生电路模块(即为图中的锯齿波电路发生器)，第一级运算比较放大器A1与基准电压电路模块进行比较，第二级运算比较放大器A2与锯齿波发生电路模块进行比较，产生中间输出电压V2。
参照图3，基准电压电路模块由TL431和电阻R7、R8、R9组成。
参照图4，锯齿波发生电路模块包括两个运算放大器A3、A4和积分电路，运算放大器A3与电阻、稳压管构成方波，输出的方波再经积分电路输出锯齿波。
参照图2，开关管模块20由一NMOS管和一肖特基二极管D组成，NMOS管的栅极接于第二级运算比较放大器A2的输出端，而NMOS管的源级接于肖特基二极管D的负端。滤波电路模块30由一电感L和一电容C组成。电流取样电路模块40由两个电阻R1、R2串联构成，并在该两个电阻R1、R2间引出一条导线连接到第一级运算比较放大器A1的负端。
参照图1、图2、图3和图4，NMOS管漏极电压V3是带过流保护的整流滤波电路的输出电压，而V2是控制电路模块10的输出电压，利用输出电压来调整NMOS管，将V3经过NMOS管变成持续矩形波电压V4。当V1＞V5时，V2为高电平，NMOS管导通，此时肖特基二极管D受到反向电压截止，LED中有电路流过，电感L储存能量，并同时向电容C充电，输出电压增加。当V1＜V5时，V2为低电平，NMOS管截止，电感L产生自感电势，使肖特基二极管导通，于是电感L中储存的能量通过肖特基二极管D向LED释放，使LED持续有电流通过。正是由于肖特基二极管D和电感L、电容C的滤波作用，输出电压是比较平稳的。输出电压的平均值是与NMOS管的开启电压有关，因而输出电压是通过占空比来调节的。
NMOS管应选择导通电阻较小的，因为NMOS管功耗等于输入电压乘以输出电流乘以NMOS管的开与关所需的总时间加上栅极电荷乘以栅极电荷乘以开关电压，这样可以减小NMOS管的功耗。
二极管的损耗正比于其正向压降，并随占空比的增大而减小，选择肖特基二极管可以减小二极管的功耗。
电感L主要起到能量储存和转化的中用，而电感L产生的损耗是整个装置损耗的较大部分，故选用大的电感，减小LED的电流纹波，但是太大也会带来损耗，这就需要在电感L上串联一个电容C。
上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (7)
1、一种LED恒流驱动装置，其特征在于：它包括一控制电路模块、一开关管模块和一滤波电路模块，该控制电路模块的输出端接于该开关管模块的输入端，该开关管模块的输出端接于该滤波电路模块的输入端，该滤波电路模块的输出端接于负载LED，并在滤波电路模块的输出端与负载LED之间还接有一电流取样电路模块，该电流取样电路模块并接于该控制电路模块。
2、如权利要求1所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述控制电路模块包括相互级联的两级运算比较放大器，其中第一级运算比较放大器串接有一基准电压电路模块，第二级运算比较放大器串接有一锯齿波发生电路模块。
3、如权利要求2所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述基准电压电路模块由TL431和电阻组成。
4、如权利要求2所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述锯齿波发生电路模块包括两个运算放大器、电阻、稳压管和电容。
5、如权利要求2所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述电流取样电路模块由两个电阻串联构成，并在该两个电阻间引出一条导线连接到所述第一级运算比较放大器的负端。
6、如权利要求1所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述开关管模块由一NMOS管和一肖特基二极管组成，NMOS管的栅极接于所述控制电路模块的输出端，而NMOS管的源级接于肖特基二极管的负端。
7、如权利要求1所述的一种LED恒流驱动装置，其特征在于：所述滤波电路模块由一电感和一电容组成。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101815382A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-25 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种汽车照明用降压式恒流led驱动电路 |
| CN102111942A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-06-29 | 广东昭信平洲电子有限公司 | 一种led驱动电源的控制电路 |
| CN102802306A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-28 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 发光二极管的驱动电路及其驱动控制方法 |
| CN105376892A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-02 | 成都翰道科技有限公司 | 一种基于可调式恒流驱动电路的led灯智能控制系统 |
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2009
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