CN201594938U - 一种led驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电路，串联在可控硅调光器和LED负载之间，用于给LED负载提供驱动电压和驱动电流；其中，所述驱动电路包括：PWM控制及开关电路，变压器，反馈电路，电压控制电路和电流控制电路；所述电压控制电路和电流控制电路分别从所述第一、第二次级绕组获取采样电压和采样电流给反馈电路，PWM控制及开关电路根据所述采样电压和采样电流调节其占空比，变压器负责能量初次级耦合传输，从而调节输出LED负载所需电压和电流。本实用新型采用了PWM控制及开关电路和变压器的第二次级绕组产生一负电压，并参与电流及电压控制反馈，使其输出驱动电流，随输入电压的变化而变化，实现了驱动电路的调光功能。

Description

一种LED驱动电路
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电路，具体涉及对LED驱动电路结构的改进。
背景技术
LED照明技术具有节能、环保、寿命长和易控制等优点，是21世纪最具发展前景的高技术领域之一，它将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导。在LED照明产业如此光明的前景下，针对照明领域的不同应用，各种LED灯驱动电路也在迅速的发展，其大多采用开关电源技术。
目前许多LED驱动电路采用的是非隔离式驱动结构，如采用一IC检测驱动电路输入端的可控硅调光器件的导通角的大小和其输出电压，产生相应占空比的驱动信号，使输出电流随可控硅的输出电压或导通角的变化而变化。可控硅调光器的输出电压越大，则驱动电路输出的驱动电流越大，反之，可控硅调光器的输出电压越小，则驱动电路输出的驱动电流越小，通过这种方式调节LED灯具的亮度。但这种非隔离式驱动电路的可靠性差，安全性低，而且其效率低，体积较大，不能满足小尺寸灯具的要求。
因而现有LED驱动电路的电路结构还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种LED驱动电路，能根据可控硅调光器输出电压的大小，同步调节LED负载电流和电压的大小。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种LED驱动电路，串联在可控硅调光器和LED负载之间，用于给LED负载提供驱动电压和驱动电流；其中，所述驱动电路包括：PWM控制及开关电路，变压器，反馈电路，电压控制电路和电流控制电路；
所述变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组、第一次级绕组及第二次级绕组，所述驱动电路的输入端连接所述可控硅调光器；第一次级绕组与第二次级绕组的同名端相连为次级公共端，且第一次级绕组的异名端作为所述LED驱动电路的输出端；
所述电压控制电路连接在所述反馈电路第一、第二输入端之间，且所述反馈电路第二输入端连接所述LED驱动电路的输出端；所述电流控制电路串接在所述次级公共端与第二次级绕组的异名端之间，且其一输出端与反馈电路第二输入端相连；所述反馈电路的输出端与所述PWM控制及开关电路输入端相连，所述PWM控制及开关电路的驱动端分别连接所述第一初级绕组和第二初级绕组的异名端；
所述电压控制电路和电流控制电路分别从所述第一、第二次级绕组获取采样电压和采样电流给反馈电路，PWM控制及开关电路根据所述采样电压和采样电流调节其占空比，使变压器负责能量初次级耦合传输，从而输出LED负载所需电压和电流。
所述的驱动电路，其中，所述变压器包括串联在所述变压器第一初级绕组供电回路中的第一整流滤波电路，串联在第二初级绕组供电回路中的第二整流滤波电路，串联在第一次级绕组供电回路中的第三整流滤波电路和串联在第二次级绕组供电回路中的第第四整流滤波电路；所述第一整流滤波电路用于吸收变压器的初级漏电感和次级反馈到初级的尖峰电流和所述第二整流滤波电路，第三整流滤波电路和第四整流滤波电路用于输出平滑的直流电。
所述的驱动电路，其中，还包括一桥式整流滤波电路，该电路串联在所述第一初级绕组同名端和所述可控硅调光器输出端之间，用于将所述可控硅调光器输出的交流电转变成平滑的直流电。
所述的驱动电路，其中，还包括一电磁兼容电路，该电路串联在所述桥式整流滤波电路和所述可控硅调光器输出端之间，用于抑制所述驱动电路输入端的电磁的干扰。
所述的驱动电路，其中，所述第一整流滤波电路包括第一二极管，第二电阻和第三电容。
本实用新型提供的LED驱动电路，由于采用了PWM控制及开关电路和变压器，通过变压器的第二次级绕组产生一负电压，并参与电流及电压控制反馈，使其输出驱动电流，随输入电压的变化而变化，实现了驱动电路的调光功能。同时，本实用新型驱动电路的可靠性好，安全性高，调光线性度好，成本低，体积小，适合室内LED照明使用。
附图说明
图1为本实用新型LED驱动电路的电路示意图；
图2为本实用新型LED驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型提供的LED驱动电路，应用于LED照明技术领域，将该驱动电路串联在LED照明电路中，使其电压输入端连接现有的可控硅调光器100，其电压输出端连接LED负载(图中未标出)，用于给LED负载提供驱动电压和驱动电流。而且本实用新型的驱动电路的输出随输入电压的变化而变化，具有可靠性好，安全性高，调光线性度好，成本低，体积小等特点，适合室内LED照明使用。
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。
如图1，图2所示，本实用新型的LED驱动电路串联在可控硅调光器100和LED负载之间，用于给LED负载提供驱动电压和驱动电流。所述可控硅调光器100为现有的旋转调光器，与外接电源连接。因此，可控硅调光器的输出电压为所述LED驱动电路的输入电压。
所述的LED驱动电路包括PWM控制及开关电路110、变压器T1、反馈电路120、电压控制电路130和电流控制电路140。所述变压器T1为隔离变压器，包括第一初级绕组N1、第二初级绕组N2、第一次级绕组N3及第二次级绕组N4。所述变压器T1的第一初级绕组的同名端连接所述可控硅调光器100，用于给所述驱动电路提供电源电压。所述变压器第一次级绕组N3和第二次绕组N4的同名端相连作为次级公共端，使变压器第二次级绕组产生一负电压，并参与电流控制电路和与电压控制电路的电流采样和电压采样，且第一次级绕组N3的异名端作为所述LED驱动电路的输出端。
所述电压控制电路130连接在所述反馈电路120的第一输入端和第二输入端之间，且所述反馈电路120第二输入端连接所述LED驱动电路的输出端；所述电流控制电路140串接在所述次级公共端与第二次级绕组N4的异名端之间，且其一输出端与反馈电路120第二输入端相连；所述反馈电路的输出端与所述PWM控制及开关电路110的输入端相连，所述PWM控制及开关电路的驱动端分别连接所述第一初级绕组N1和第二初级绕组N2的异名端。
所述电压控制电路130和电流控制电路140分别从变压器T1的第一次级绕组和第二次级绕组获取采样电压和采样电流给反馈电路120，所述PWM控制及开关电路110根据所述采样电压和采样电流调节其自身的占空比，由变压器的第二次级绕组产生一负电压，并参与电流及电压控制采样反馈，变压器负责能量初次级耦合传递，从而调节输出LED负载所需电压和电流，并且可随该驱动电路输入端电路电压的变化而变化。
其中，所述PWM控制及开关电路110由主要由PWM芯片U1，第四电容C4S，第五电容C5和第四电阻R4组成。所述PWM芯片为现有的脉冲宽度调制芯片。所述反馈电路120由光耦合器U2，第十一电阻R11，第十二电阻R12和二极管Z1组成，所述第十二电阻R12并接在光耦合器U2的输出端，所述光耦合器U2的输出端并接在所述PWM控制及开关电路110的输入端，用于将所述采样电压和采样电流反馈给所述PWM控制及开关电路。
所述电压控制电路130由开关管Q2，第九电阻R9，第十电阻R10和第八电容C8组成，电阻R9与变压器的次级连接，从而可以得到变压器次级的采样电压。所述电流控制电流140由第一开关管Q1，第十电容C10，第五电阻R5，第六电阻R6，第九电阻R9，第十电阻R10和第十三电阻R13组成，所述第十电容串联在变压器的次级绕组第十三电阻R3之间，并且所述第十电容并联在所述开关管Q1的基极和发射集。所述电流控制电路用于对变压器次级绕组的输出电流进行电流采样，并将采样电流反馈给所述反馈电路。
本实用新型的LED驱动电路，分别通过电压控制电路130和电流控制电路140得到变压器次级绕组输出的采样电压和采样电流，然后反馈给反馈电路，PWM控制及开关电路根据负载及输入电源电压的变化，自动调整PWM芯片中的内置MOS管(图中未标出)的导通时间和关闭时间的比例，使变压器的第二次级绕组产生一负电压，并参与电流及电压控制反馈，变压器负责能量初次级能量耦合传递，从而输出LED负载所需电压和电流，并随输入电压的变化而变化，从而完成调光功能。
如图1，图2所示，本实用新型的LED驱动电路，在变压器的第一初级绕组N1，第二初级绕组N2，第一次级绕组N3和第二次级绕组N4的供电回路中分别串联第一整流滤波电路171，第二整流滤波电路172，第三整流滤波电路173和第四整流滤波电路174。当照明电路的开关关断时，变压器的初级绕组会产生一个较大的反电动势，此时，所述第一整流电路171用于吸收变压器T1的初级漏电感引起的尖峰电压和次级反馈到初级的尖峰电流，从而确保PWM芯片中的内置MOS不被损坏。所述第二整流电路172，第三整流电路173和第四整流电路174用于使变压器次级绕组输出平滑的直流电。所述第一整流电路171，第二整流电路172，第三整流电路173和第四整流电路174的组成及其工作原理均为现有技术，在此不再赘述。
本实用新型的驱动电路，采用的电子元器件少，其电路的结构简单，具有可靠性好，安全性高，调光线性度好，成本低，体积小等特点，适合室内LED照明使用。
本实用新型在驱动电路的输入端还设置了一桥式整流滤波电路160，用于将所述可控硅调光器输出的交流电转变成平滑的直流电。如图1，图2所示，所述桥式整流滤波电路串联在所述第一初级绕组N1的同名端和所述可控硅调光器100输出端之间，由一整流桥BR1和一滤波电路组成。构成所述桥式滤波电路的电子元器件，及其工作原理为现有技术，因此，不再赘述。
在进一步的实例中，所述驱动电路还包括串联在所述第一初级绕组N1的同名端和所述可控硅调光器100输出端之间的电磁兼容电路150(Electromagnetic Compatibility，EMC)，用于抑制所述驱动电路输入端的电磁干扰，即使驱动电路的不受环境中电磁的影响和干扰，并且不污染电网。
在进一步的实例中，在所述驱动电路的电流输入端接入一保险丝F1，用于当驱动电路输入端的电流过大熔断确保所述驱动电路不被烧坏。
以上对本实用新型进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种LED驱动电路，串联在可控硅调光器和LED负载之间，用于给LED负载提供驱动电压和驱动电流；其特征在于，所述驱动电路包括：PWM控制及开关电路，变压器，反馈电路，电压控制电路和电流控制电路；
所述变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组、第一次级绕组及第二次级绕组，所述驱动电路的输入端连接所述可控硅调光器；所述变压器的第一次级绕组与第二次级绕组的同名端相连为次级公共端，且第一次级绕组的异名端作为所述LED驱动电路的输出端；
所述电压控制电路连接在所述反馈电路的第一、第二输入端之间，且所述反馈电路第二输入端连接所述LED驱动电路的输出端；所述电流控制电路串接在所述次级公共端与第二次级绕组的异名端之间，且其一输出端与反馈电路第二输入端相连；所述反馈电路的输出端与所述PWM控制及开关电路输入端相连，所述PWM控制及开关电路的驱动端分别连接所述第一初级绕组和第二初级绕组的异名端；
所述电压控制电路和电流控制电路分别从所述第一、第二次级绕组获取采样电压和采样电流给反馈电路，PWM控制及开关电路根据所述采样电压和采样电流调节其占空比，使变压器负责能量初级级耦合传输，从而输出LED负载所需电压和电流。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述变压器包括串联在所述变压器第一初级绕组供电回路中的第一整流滤波电路，串联在第二初级绕组供电回路中的第二整流滤波电路，串联在第一次级绕组供电回路中的第三整流滤波电路和串联在第二次级绕组供电回路中的第四整流滤波电路；所述第一整流滤波电路用于吸收变压器的初级漏电感和次级反馈到初级的尖峰电流；所述第二整流滤波电路，第三整流滤波电路和第四整流滤波电路用于输出平滑的直流电。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括一桥式整流滤波电路，该电路串联在所述第一初级绕组同名端和所述可控硅调光器输出端之间，用于将所述可控硅调光器输出的交流电转变成平滑的直流电。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括一电磁兼容电路，该电路串联在所述桥式整流滤波电路和所述可控硅调光器输出端之间，用于抑制所述驱动电路输入端的电磁的干扰。
5.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第一整流滤波电路包括第一二极管，第二电阻和第三电容。
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