CN202799307U - 一种发光二极管驱动电源控制电路 - Google Patents
一种发光二极管驱动电源控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202799307U CN202799307U CN201220449921.2U CN201220449921U CN202799307U CN 202799307 U CN202799307 U CN 202799307U CN 201220449921 U CN201220449921 U CN 201220449921U CN 202799307 U CN202799307 U CN 202799307U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control circuit
- temperature
- driving power
- led driving
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
一种发光二极管驱动电源控制电路，供电模块为所述发光二极管驱动电源控制电路提供直流电压，所述发光二极管驱动电源控制电路驱动并控制负载模块，所述发光二极管驱动电源控制电路包括温度调控电路、基准电压、功率开关和采样电阻，所述负载模块与所述功率开关的漏极相连，所述功率开关的源极与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端接电路地，所述温度调控电路检测所述发光二极管驱动电源温度，当所述发光二极管驱动电源的温度升高到温度阈值时，控制所述发光二极管控制电路的输出电流，控制负载模块的功率。本实用新型动态地改变输出电流，实现温度的闭环控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源控制电路，尤其涉及一种具有温度调控功能的发光二极管（LED）驱动电源控制电路。
背景技术
传统的LED驱动电源电路经常设置有过热保护电路，其工作逻辑是，当电路控制芯片温度升高至一定阀值时，关断LED驱动电路，当电路控制芯片温度降低到一定阀值时，重新开启LED驱动电路，这样LED灯会间歇性的点亮或熄灭，或者发生闪烁，造成用户使用时的困扰。
图1为现有技术中LED驱动电源电路原理图，通常包括：整流桥1，输入滤波电容2，变压器3，整流二极管4，输出电容5，LED负载6，功率开关7，采样电阻8，电流比较器9，过热保护电路10，控制逻辑电路11，时钟12和驱动缓冲电路13。当功率开关7导通时，变压器原边14电流上升，电流流经采样电阻8产生一电压信号，当该电压信号达到电流比较器9反向输入端的基准电压时，控制逻辑电路11输出信号使功率开关7关断，变压器储能转移到副边15，电流通过副边15整流二极管4输出到输出电容5上，并使得LED负载6通过电流，点亮LED灯。
图2为现有技术中LED驱动电源系统温度C与输出电流Iout的波形示意图，当过热保护电路10检测到驱动芯片温度过高达到某一阀值（过温保护阈值C2）时，输出信号使控制逻辑电路11关闭功率开关7的驱动，从而使LED灯熄灭，从而起到保护电路元件避免损坏的作用。当过热保护电路10检测到驱动芯片温度下降到某一阀值（重启温度阈值C1）时，输出信号使控制逻辑电路11重新开启，LED灯正常工作。当环境温度过高时，LED灯会反复的点亮和熄灭。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是LED灯在环境温度过高时反复点亮和熄灭。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供提供了一种发光二极管驱动电源控制电路，供电模块为所述发光二极管驱动电源控制电路提供直流电压，所述发光二极管驱动电源控制电路驱动并控制负载模块，所述发光二极管驱动电源控制电路包括温度调控电路、基准电压、功率开关和采样电阻，所述负载模块与所述功率开关的漏极相连，所述功率开关的源极与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端接电路地，所述温度调控电路检测所述发光二极管驱动电源温度，当所述发光二极管驱动电源的温度升高到温度阈值时，控制所述发光二极管驱动电源的输出功率。
进一步，还包括电流比较器、时钟、驱动开关控制模块、控制逻辑电路和驱动缓冲电路，所述时钟为所述控制逻辑电路提供时钟信号，所述驱动开关控制模块接收所述电流比较器和所述控制逻辑电路的输出信号，并输出控制信号给所述驱动缓冲电路，所述驱动缓冲电路输出信号接所述功率开关的门极，所述温度调控电路间接控制驱动开关控制模块。
优选的，所述温度调控电路的输入端与所述基准电压相连，所述温度调控电路的输出端与所述电流比较器的一个输入端相连，所述采样电阻与所述电流比较器的另一个输入端相连。
优选的，所述温度调控电路的输入端与所述采样电阻相连，所述温度调控电路的输出端与所述电流比较器的一个输入端相连，所述基准电压与所述电流比较器的另一个输入端相连。
优选的，所述温度调控电路与所述时钟电路相连。
进一步，所述温度调控电路根据三极管基极和发射极压差的负温度系数来探测系统的温度。
进一步，所述供电模块包括整流桥、输入滤波电容、供电电阻和偏置电容，所述整流桥输入端接交流输入端，所述整流桥输出端接所述输入滤波电容。
进一步，所述负载模块包括变压设备、整流二极管，输出电容和发光二极管负载，所述变压设备一端接所述输入滤波电容，另一端接所述功率开关的漏极，所述变压设备另一端接所述整流二极管和所述输出电容。
优选的，所述变压设备为变压器或者电感。
本实用新型的优点在于通过分析输出功率对系统温度的影响，利用采样得到的系统温度动态地改变输出电流，从而使系统温度得到控制，以消除LED灯交替性点亮与熄灭的状况。更进一步的来说，本实用新型中的温度控制电路通过改变电流比较器的基准电压，或者通过改变电流采样电压的幅值，或者通过改变系统时钟使输出电流动态的改变，达到温度闭环控制的效果。
附图说明
关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。
图1为现有技术中LED驱动电源电路原理图；
图2为图1中LED驱动电源系统温度与输出电流的波形示意图；
图3为本实用新型LED驱动电源控制电路第一实施例的电路示意图；
图4为第一实施例温度调控电路中基准电压与驱动电源芯片温度的关系示意图；
图5为本实用新型LED驱动电源控制电路第二实施例的电路示意图；
图6为第二实施例温度调控电路中电流采样信号与驱动电源芯片温度的关系示意图；
图7为本实用新型LED驱动电源控制电路第三实施例的电路示意图；
图8为第三实施例温度调控电路中时钟频率与驱动电源芯片温度的关系示意图；
图9为图3中电感代替变压器的电路示意图；
图10为本实用新型温度调控电路实施方式示意图；
图11为本实用新型各实施例中驱动电源芯片温度与输出电流的波形关系图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。
第一实施例
如图3所示，本实施例中具有温度调控功能的LED驱动电源控制电路包括功率开关309，采样电阻310，温度调控电路311，电流比较器312，时钟313，控制逻辑电路314，RS触发器315和驱动缓冲电路316，基准电压模块317为温度调控电路311提供基准电压。输入交流正弦波经过整流桥301整流，在输入滤波电容302上产生一输入直流电压。输入直流电压通过供电电阻303和偏置电容304，在驱动电源芯片的VCC管脚上产生一低压直流电压，为芯片的控制逻辑电路314和功率开关309开关驱动缓冲电路316供电，所述偏置电容304接地。整流桥301、输入滤波电容302、供电电阻303和偏置电容304构成驱动电源芯片的供电模块。驱动电源芯片通过周期性的开通和关闭功率开关309，在变压器305原边产生一交变的电压激励，当功率开关309开通时，变压器原边电压为输入直流电压，变压器的励磁电感储存能量，当功率开关309关闭时，变压器的励磁电感储能通过变压器副边的整流二极管306释放到输出电容307中，从而在输出电容307上生成一直流电压，点亮LED负载308。其中，变压器305、整流二极管306、输出电容307和LED负载308构成驱动电源芯片的负载模块。
在本实施方式中，驱动电源芯片内部包含一时钟313，当每个时钟周期开始时，控制逻辑电路314输出SET信号使RS触发器315输出为高，通过驱动缓冲电路316使功率开关309开通。功率开关309中从漏极319到源极318流过电流，该电流通过采样电阻310流到电路地，在采样电阻上310产生一电压信号。该电流采样信号连接到电流比较器312的同相输入端，电流比较器312的反向输入端接经过温度调控电路311处理过的基准电压信号，当采样电阻310上的电压信号等于经过温度调控电路311处理过的基准电压信号时，电流比较器312输出为高，使RS触发器315输出变为低，通过驱动缓冲电路316使功率开关309关闭。当下一个时钟周期到来时，功率开关309再次开通，如此每个开关周期周而复始，使得LED驱动电路的输出电流得到控制。
具体的，如图4所示，温度调控电路311检测驱动电源芯片温度Cv，当驱动电源芯片温度小于某预设阀值时，不改变基准电压值V0，当驱动电源芯片温度高于该预设阀值时，降低基准电压值，使得LED驱动电源电路的输出电流和系统功率降低，从而减低LED灯的亮度，但维持LED灯点亮。
第二实施例
如图5所示，本实施例具有温度调控功能的LED驱动电源控制电路包括功率开关309，采样电阻310，基准电压模块317，温度调控电路311，电流比较器312，时钟313，控制逻辑电路314，RS触发器315和驱动缓冲电路316。如第一实施例，整流桥301、输入滤波电容302、供电电阻303和偏置电容304构成驱动电源芯片的供电模块，变压器305、整流二极管306、输出电容307和LED负载308构成驱动电源芯片的负载模块。
在本实施方式中，驱动电源芯片内部包含一时钟313，当每个时钟周期开始时，控制逻辑电路314输出SET信号使RS触发器输出为高，通过驱动缓冲电路316使功率开关309开通。功率开关309中从漏极319到源极318流过电流，形成电流采样信号，该电流采样信号通过采样电阻310流到电路地，在采样电阻310上产生一电压信号。该电流采样信号连接到温度调控电路311，经过温度调控电路311处理过的电流采样信号连接到电流比较器312的同相输入端，电流比较器312的反向输入端接基准电压模块317的基准电压，当经温度调控电路311处理过的电流采样信号等于基准电压信号时，电流比较器312输出为高，使RS触发器315输出变为低，通过驱动缓冲电路316使功率开关309关闭。当下一个时钟周期到来时，功率开关309再次开通，如此每个开关周期周而复始，使得LED驱动电路的输出电流得到控制。这里的RS触发器也可以采用其他逻辑电路实现，可以将其称为驱动开关控制模块，以下实施例也如此。
具体的，如图6所示，温度调控电路311检测驱动电源芯片温度，当驱动电源芯片温度小于温度调控阈值C0时，不改变电流采样信号I，当驱动电源芯片温度高于C0时，经温度调控电路311放大或增加电流采样信号，形成I ‘ ，使得LED驱动电路的输出电流和系统功率降低，从而减低LED灯的亮度，但维持LED灯点亮。
第三实施例
如图7所示，本实施例具有温度调控功能的LED驱动电源控制电路包括功率开关309，采样电阻310，基准电压模块317，温度调控电路311，电流比较器312，时钟313，控制逻辑电路314，RS触发器315和驱动缓冲电路316。如前面实施例，整流桥301、输入滤波电容302、供电电阻303和偏置电容304构成驱动电源芯片的供电模块，变压器305、整流二极管306、输出电容307和LED负载308构成驱动电源芯片的负载模块。
在本实施方式中，驱动电源芯片内部包含一时钟313，温度调控电路311连接到时钟313，当每个时钟周期开始时，控制逻辑电路314输出SET信号使RS触发器315输出为高，通过驱动缓冲电路316使功率开关309开通。功率开关309中从漏极319到源极318流过电流，该电流通过采样电阻310流到电路地，形成电流采样信号，在采样电阻310上产生一电压信号。该电流采样信号连接到电流比较器312的同相输入端，电流比较器312的反向输入端接基准电压模块317的基准电压信号，当电流采样信号等于基准电压信号时，电流比较器312输出为高，使RS触发器315输出变为低，通过驱动缓冲电路316使功率开关309关闭。当下一个时钟周期到来时，功率开关309再次开通，如此每个开关周期周而复始，使得LED驱动电路的输出电流得到控制。
如图8所示，温度调控电路311检测驱动电源芯片温度，当驱动电源芯片温度Cv小于某预设阀值时，不改变时钟频率fc，当驱动电源芯片温度Cv高于该预设阀值时，减小时钟频率fc，使得LED驱动电路的输出电流和系统功率降低，从而减低LED灯的亮度，但维持LED灯点亮。
在以上实施例中，变压器305也可以替换为电感。如图9所示，第一实施例中的变压器替换为电感，采用升降压拓扑，温度调控方式与第一实施例相同。
应用于上述实施例的控制电路，本实用新型具有温度调控功能的LED驱动电源控制方法，通过对系统温度进行采样，并将所得到的温度信号经过温度调控电路运算，进而改变电流比较器的基准电压，或者改变电流采样信号的幅值，或者改变系统时钟频率，以改变变压器原边的平均电流，从而改变LED驱动电源的功率，获得闭环温度控制的效果。
以上实施例均为反激拓扑，本实用新型亦可适用于降压拓扑，升压拓扑或者升降压拓扑。
图10是本实用新型所述的温度调控电路的一种实现方式示意图。根据三极管基极和发射极压差（Vbe）的负温度系数来探测系统的温度。当芯片温度上升到一设定值时，VOUT1 (=VC1)开始低于过热基准电压，电阻R1上开始产生一与温度成正比例的电流，电阻R1上接温度调控基准电压402。此电流通过电流镜401输出，形成温度调控电流输出403，去改变电流比较器的基准电压，或者改变电流采样信号的幅值，或者改变系统时钟频率。
图11是根据以上实施例的LED驱动电源芯片温度与输出电流的波形示意图。当温度上升至过热保护阀值后，温度调控电路开始降低变压器原边电流，从而降低LED驱动电源功率和输出电流，系统损耗得以降低，使温度上升速度下降，最后达到温度闭环，实现系统温度的控制。
本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。
Claims (9)
1.一种发光二极管驱动电源控制电路，供电模块为所述发光二极管驱动电源控制电路提供直流电压，所述发光二极管驱动电源控制电路驱动并控制负载模块，其特征在于，所述发光二极管驱动电源控制电路包括温度调控电路、基准电压、功率开关和采样电阻，所述负载模块与所述功率开关的漏极相连，所述功率开关的源极与所述采样电阻的一端相连，所述采样电阻的另一端接电路地，所述温度调控电路检测所述发光二极管驱动电源温度，当所述发光二极管驱动电源的温度升高到温度阈值时，控制发光二极管驱动电源的输出功率。
2.根据权利要求1所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，还包括电流比较器、时钟、驱动开关控制模块、控制逻辑电路和驱动缓冲电路，所述时钟为所述控制逻辑电路提供时钟信号，所述驱动开关控制模块接收所述电流比较器和所述控制逻辑电路的输出信号，并输出控制信号给所述驱动缓冲电路，所述驱动缓冲电路输出信号接所述功率开关的门极，所述温度调控电路间接控制所述驱动开关控制模块。
3.根据权利要求2所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述温度调控电路的输入端与所述基准电压相连，所述温度调控电路的输出端与所述电流比较器的一个输入端相连，所述采样电阻与所述电流比较器的另一个输入端相连。
4.根据权利要求2所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述温度调控电路的输入端与所述采样电阻相连，所述温度调控电路的输出端与所述电流比较器的一个输入端相连，所述基准电压与所述电流比较器的另一个输入端相连。
5.根据权利要求2所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述温度调控电路与所述时钟电路相连。
6.根据权利要求2所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述温度调控电路根据三极管基极和发射极压差的负温度系数来探测系统的温度。
7.根据权利要求1所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述供电模块包括整流桥、输入滤波电容、供电电阻和偏置电容，所述整流桥输入端接交流输入端，所述整流桥输出端接所述输入滤波电容。
8.根据权利要求7所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述负载模块包括变压设备、整流二极管，输出电容和发光二极管负载，所述变压设备一端接所述输入滤波电容，另一端接所述功率开关的漏极，所述变压设备另一端接所述整流二极管和所述输出电容。
9.根据权利要求8所述的发光二极管驱动电源控制电路，其特征在于，所述变压设备为变压器或者电感。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201220449921.2U CN202799307U (zh) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | 一种发光二极管驱动电源控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201220449921.2U CN202799307U (zh) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | 一种发光二极管驱动电源控制电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202799307U true CN202799307U (zh) | 2013-03-13 |
Family
ID=47826471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201220449921.2U Expired - Lifetime CN202799307U (zh) | 2012-09-06 | 2012-09-06 | 一种发光二极管驱动电源控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202799307U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102869155A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-09 | 上海晶丰明源半导体有限公司 | 一种发光二极管驱动电源控制电路及其控制方法 |
-
2012
- 2012-09-06 CN CN201220449921.2U patent/CN202799307U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102869155A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-09 | 上海晶丰明源半导体有限公司 | 一种发光二极管驱动电源控制电路及其控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102869155A (zh) | 一种发光二极管驱动电源控制电路及其控制方法 | |
| CN103491682B (zh) | 一种控制峰值电流的线性开关恒流led驱动电路 | |
| CN103582217B (zh) | 一种电流纹波可控的led驱动电路 | |
| CN102762011B (zh) | 一种led恒流调光驱动电路装置 | |
| CN202475895U (zh) | 感应式led照明装置 | |
| CN107172752B (zh) | 一种兼容电压范围广的电子调光器 | |
| CN103079320B (zh) | 一种led恒流控制器及led恒流驱动电路 | |
| CN208656639U (zh) | 用于开关变换器的控制电路及开关变换器 | |
| CN202634758U (zh) | 一种led可控硅调光电源用智能维持电流电路 | |
| CN102833902B (zh) | 升压型led恒流驱动电路 | |
| CN203691685U (zh) | 一种新型led驱动电源 | |
| CN102510605B (zh) | 一种新型的led脉冲驱动照明电路及驱动方法 | |
| CN104168697A (zh) | 用于led驱动电源开关分段调光的输出电流控制电路 | |
| CN202799307U (zh) | 一种发光二极管驱动电源控制电路 | |
| CN203934046U (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN203590567U (zh) | 一种基于ac电源的自动调整照明强度的led驱动电路 | |
| CN202425146U (zh) | 一种led照明装置驱动电路 | |
| CN202907285U (zh) | 一种带温度补偿的恒流led电源 | |
| CN201967198U (zh) | Led灯驱动电源电路 | |
| CN202488835U (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN105430829A (zh) | 一种自供电升降压led驱动电源装置及其方法 | |
| CN204616156U (zh) | 一种适用于可控硅调光的led驱动电路 | |
| CN202488833U (zh) | 智能感控灯 | |
| CN202679728U (zh) | 一种非隔离临界自激式led驱动电源 | |
| CN207219090U (zh) | 一种兼容电压范围广的电子调光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 5 room 504-511, room 2, Lane 666, Zhang Heng Road, Pudong New Area, China (Shanghai) free trade zone, Shanghai, China () Patentee after: SHANGHAI BRIGHT POWER SEMICONDUCTOR Co.,Ltd. Address before: 201204 Shanghai city Pudong New Area in 299 Lane Road, No. 10 Patentee before: Shanghai Bright Power Semiconductor Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130313 |