CN202634793U

CN202634793U - 镜像映射多路恒流led驱动器

Info

Publication number: CN202634793U
Application number: CN 201220201525
Authority: CN
Inventors: 缪仙荣; 姜文斌
Original assignee: CHANGXING YOUBANG ELECTRIC APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: CHANGXING YOUBANG ELECTRIC APPLIANCE Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-04

Abstract

镜像映射多路恒流LED驱动器，第一路取样电阻、第二路取样电阻、第三路取样电阻和第四路取样电阻分别取样第一路LED负载、第二路LED负载、第三路LED负载和第四路LED负载的电压信号输送给运算放大器恒流限压控制电路，运算放大器恒流限压控制电路控制变压器次级线圈的电压，变压器次级线圈的电压加载在第一路LED负载、第二路LED负载、第三路LED负载和第四路LED负载上。它既提高LED灯具的效率和可靠性，又降低成本，有助于LED照明普及。

Description

镜像映射多路恒流LED驱动器

技术领域：

本实用新型涉及LED灯技术领域，更具体地说涉及一种LED驱动器。

背景技术：

由于能效和环保的原因，世界各国陆续立法几年内彻底淘汰禁用白炽灯，当前照明的主角是节能灯，因LED照明不但节约电能，更因为LED灯无汞、无红外辐射和紫外线辐射，更高效节能也更环保，3-5年后照明的主流必然是LED灯。

由于LED属低压电流驱动发光元件，不能直接使用市电，需要配用驱动器，使得LED灯成本高于节能灯数倍；另外，LED照明需多芯片串联、多路并联组合使用，任何一颗LED芯片的损坏均可使LED灯整个失效，这降低了LED照明的可靠性。只有大幅降低成本并大幅提高可靠性，LED照明才能迅速普及，取代节能灯成为照明主流。

目前，LED驱动器分恒压驱动器和恒流驱动器，各有优劣:

A、见图1所示，恒压驱动器输出电压恒定，使用方便，但其电流受LED正向压降影响大。由于随温度升高LED压降减小，电流则增加；增大的电流使温度进一步升高，压降更小，电流也更大，如此不良循环，会导致LED过热损坏，故恒压驱动器需串联电阻以稳定电流，这会降低效率，使LED灯具失去节能优点。

B、见图2所示，恒流驱动器电流不受LED正向压降影响，无需串联电阻，效率高于恒压驱动器，其不足之处是：多路并联LED中，若有某一颗LED开路，由于电流恒定不变，其余几路电流就超过额定值，导致短期内陆续失效，可靠性较低。

C、见图3所示，分布恒流方案，即先恒压后恒流：在恒压之后，分几路恒流输出，每路独立恒流驱动，避免了一个LED开路，导致整个LED灯具损坏，提高了可靠性。但每路都独立配置恒流驱动电路，成本增加是其不足之处。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术之不足，而提供镜像映射多路恒流LED驱动器，它既提高LED灯具的效率和可靠性，又降低成本，有助于LED照明普及。

本实用新型的技术解决措施如下：

镜像映射多路恒流LED驱动器，包括至少二路LED负载，即第一路LED负载、第二路LED负载、第三路LED负载和第四路LED负载，每路LED负载由若干个LED发光二极管串联在一起组成；第一取样电阻、第二取样电阻、第三取样电阻和第四取样电阻分别取样第一路LED负载、第二路LED负载、第三路LED负载和第四路LED负载上的电压信号输送给电压信号输送给运算放大器恒流限压控制电路，运算放大器恒流限压控制电路控制变压器次级线圈的电压，变压器次级线圈的电压加载在第一路LED负载、第二路LED负载、第三路LED负载和第四路LED负载上。

所述第一运算放大器第二运算放器、第三运算放器和第四运算放大器、第九电容、第六电容、第七电容、第十二极管、第十一二极管、第十五电阻、第十六电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十三电阻、第二十四电阻第四稳压二极管和第五稳压二极管构成运算放大器恒流限压控制电路。

本实用新型的有益效果在于：

1、它以一个恒流控制电路，实现多路LED恒流输出，降低成本同时又提高LED灯具的效率和可靠性。

2、几路LED负载恒流值相同，选择适当精度的元件，就可将离散性误差控制在3%内。

3、多路LED负载中任意一路开路，其它几路LED仍正常工作，电流值的变化率小于3%。

4、它以较低的成本，实现了更高成本的分布恒流电路才具有的高可靠性优势，并克服了普通恒流驱动电路可靠性不足的缺陷，有助于LED灯的普及推广，对节能减排、绿色环保有积极意义。

附图说明

图1是恒压驱动器电路原理示意图

图2是恒流驱动器电路原理示意图

图3是分布恒流驱动器电路原理示意图

图4是本实用新型的电路原理图示意图

图5是常规恒流驱动器驱动四路LED格栅灯正常状态下的电路方框原理图

图6是常规恒流驱动器驱动四路LED格栅灯一路断开状态下的电路方框原理图

图7是本实用新型驱动四路LED格栅灯正常状态下的电路方框原理图

图8是本实用新型本实用新型驱动四路LED格栅灯一路断开状态下的电路方框原理图

图9为本实用新型实施例的电路图

具体实施方式：

实施例：见图9所示，镜像映射多路恒流LED驱动器，包括至少二路LED负载，即第一路LED负载1、第二路LED负载2、第三路LED负载3和第四路LED负载4，每路LED负载由若干个LED发光二极管串联在一起组成；第一取样电阻R26A、第二取样电阻R26B、第三取样电阻R26C和第四取样电阻R26D分别取样第一路LED负载1、第二路LED负载2、第三路LED负载3和第四路LED负载4上的电压信号输送给电压信号输送给运算放大器恒流限压控制电路A，运算放大器恒流限压控制电路A控制变压器B次级线圈的电压，变压器B次级线圈的电压加载在第一路LED负载1、第二路LED负载2、第三路LED负载3和第四路LED负载4上。

所述第一运算放大器U6A、第二运算放器U6B、第三运算放器U6C和第四运算放大器U6D、第九电容C9、第六电容C6、第七电容C7、第十二极管D10、第十一二极管D11、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24第四稳压二极管U4和第五稳压二极管U5构成运算放大器恒流限压控制电路A。

工作原理：

以本实用新型驱动四路LED格栅灯为实例：正常状态下见图7所示，每路LED负载上的电流为350mA；当任一路LED负载开路，其他几路LED负载上的电流仍为350mA，正常工作，见图8所示。

具体来说，取消每路都独立配置恒流驱动电路，而是根据基本的电子学欧姆定律，相同的电流在相同的电阻上形成相同的电压。相同参数的几路LED共用一个恒流控制电路，控制其中任一路电流为恒定值，则欧姆定律确定其它几路电流值也为相同的恒定值。运算放大器恒流限压控制电路通过控制变压器B上的电压来确保每路LED负载上的电流保持恒定。当其中一路LED负载中有LED发光二极管开路时，其他几路取样电阻的电压信号仍通过运算放大器恒流限压控制电路A控制变压器B次级线圈上的输出电压，确保余下的每路LED负载上电流恒定。事实上，由于元件参数的离散型，各路恒流值会存在一定的离散性误差。只要选择适当精度的元件，就可将离散性误差控制在预期范围内，实现多路恒流控制，这就是镜像映射多路恒流原理。它集恒流驱动和分布恒流优点，弃其不足，使镜像映射多路恒流既具有恒流驱动成本和效率优势，又具有分布恒流高可靠性优势。对实际电路测试表明，镜像映射多路恒流驱动器的各路恒流值误差小于3%；任意一路脱开，其它几路电流值的变化率小于3%，相比于常规恒流驱动5%的精度，具有显著的性能和成本优势。镜像映射多路恒流驱动器尤其适用于大功率LED照明场合，如LED格栅灯、LED路灯、LED广告灯以及地铁、商场等处的LED照明，可充分发挥其低成本高可靠特长。

相比较常规恒流驱动器驱动四路LED格栅灯：

正常时，恒流驱动器输出恒流1400mA，四支LED灯管，每支驱动电流350mA（图5所示）。电子元件因材料、制程、工艺等原因，必定存在几十PPM至几百PPM的失效率。当任一路LED因某缺陷开路，恒流驱动器仍输出恒流1400mA，其他三路LED驱动电流467mA即超过350mA额定电流值，LED很容易失效；当第二支LED因过流失效开路，余下二路LED驱动电流为700mA，超过350mA额定电流一倍，LED更快失效；同理，最后一支LED在1400mA冲击下几分钟内即烧毁（图6所示）；

可见，用常规恒流驱动器驱动多路LED负载，如LED格栅灯、LED路灯、LED筒灯等，可靠性不能让用户满意；政府LED路灯节能改造工程一般都采用能源合同（EMC），政府不出资金，全部工程费用由生产厂商垫付，改造后按节约的能源分期收回资金。在分期收回资金的几年里，维护保养和更换修理均由生产厂商负责。可靠性不足，使生产厂商陷于亏损的泥潭之中难于自拔也不在少数。

Claims

1.镜像映射多路恒流LED驱动器，包括至少二路LED负载，即第一路LED负载（1）、第二路LED负载（2）、第三路LED负载（3）和第四路LED负载（4），每路LED负载由若干个LED发光二极管串联在一起组成；其特征在于：第一取样电阻（R26A）、第二取样电阻（R26B）、第三取样电阻（R26C）和第四取样电阻（R26D）分别取样第一路LED负载（1）、第二路LED负载（2）、第三路LED负载（3）和第四路LED负载（4）上的电压信号输送给电压信号输送给运算放大器恒流限压控制电路（A），运算放大器恒流限压控制电路（A）控制变压器（B）次级线圈的电压，变压器（B）次级线圈的电压加载在第一路LED负载（1）、第二路LED负载（2）、第三路LED负载（3）和第四路LED负载（4）上。

2.根据权利要求1所述的镜像映射多路恒流LED驱动器，其特征在于：第一运算放大器（U6A）、第二运算放器（U6B）、第三运算放器（U6C）和第四运算放大器（U6D）、第九电容（C9）、第六电容（C6）、第七电容（C7）、第十二极管（D10）、第十一二极管（D11）、第十五电阻（R15）、第十六电阻（R16）、第十九电阻（R19）、第二十电阻（R20）、第二十一电阻（R21）、第二十三电阻（R23）、第二十四电阻（R24）第四稳压二极管（U4）和第五稳压二极管（U5）构成运算放大器恒流限压控制电路（A）。