CN203289699U - Led大功率驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种LED大功率驱动电路,包括:电源、LED串、与LED串连接的功率放大单元、与功率放大单元连接的电流检测单元,控制所述功率放大单元的PWM控制单元及该单元的控制信号PWMD,所述电流检测单元与所述PWM控制单元连接,所述PWM控制单元采用8引脚UC3843系列芯片。该电路简单易用,控制方法简单,效率高,成本低;并对UC3843的外围电路进行优化设计,实现了PWM调光控制,避免了模拟调光带来的色坐标偏移问题。

Description

LED大功率驱动电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种驱动电路,尤其涉及一种LED大功率驱动电路。
背景技术
[0002] 20世纪90年代以来,随着氮化镓基第三代半导体的兴起,蓝色和白色发光二极管的研制成功,具有高效、节能、环保、寿命长等优点的固体光源LED发光二极管,真正点燃了绿色照明的光辉,被认为是21世纪最有价值的新光源。但是,大功率LED的电学离散性大,容易受温度的影响,发光二极管导通后,加在LED两端的电压稍有提高,就会引起流过LED的电流急剧上升,严重时会使LED长期超过额定电流工作,容易使LED的半导体芯片烧坏。要控制大功率LED的亮度,驱动器必须提供恒定的电流。大功率LED恒流驱动常用的有电阻限流、开管变换器、专用芯片等。电阻限流方式控制方法简单,但是这种方法不能解决由于供电电压波动引起的光通量输出变化问题,而且能量损耗大,效率低,不能实现节能的目的。不少半导体厂家推出了大功率LED专用驱动芯片,取得了不错的效果,但是这种芯片价格普遍比较贵。针对现有驱动电路的缺点,本实用新型提出了一种基于UC3843的峰值电流控制的大功率L ED恒流驱动电路。
[0003] 其中8引脚UC3843系列芯片的外部引脚设置及各引脚的基本功能如图1所示。
[0004] 表I为该8引脚UC3843系列芯片的引脚功能说明。
[0005]
Figure CN203289699UD00031
[0006]
Figure CN203289699UD00041
[0007] 表1:UC3843引脚功能说明实用新型内容
[0008] 本实用新型的目的在于提供一种LED大功率驱动电路,该电路利用PWM控制电路提供反馈,与PWM控制芯片内的误差放大器的输出信号进行比较,实现对输出脉冲占空比的控制,从而稳定流过LED的电流。
[0009] 为实现上述目的本实用新型提供一种LED大功率驱动电路,包括:电源、LED串、与LED串连接的功率放大单元、与功率放大单元连接的电流检测单元,控制所述功率放大单元的PWM控制单元及该单元的控制信号PWMD,所述电流检测单元与所述PWM控制单元连接,所述PWM控制单元采用8引脚UC3843系列芯片。
[0010] 所述功率放大单元包括N型MOSFET三极管,所述该MOSFET三极管栅极通过第一电阻与所述UC3843芯片第6引脚连接、通过所述第二电阻与接地端连接,源极通过第三电阻连接至接地端,所述漏极连·接至一电感,并通过与该电感串联的所述LED串连接至所述电源。
[0011 ] 所述PWM控制单元的UC3843系列芯片第4引脚通过第四电阻与所述该芯片第8弓丨脚连接,所述第8引脚通过连接的第一电容连接至接地端,所述该UC3843系列芯片第4引脚通过连接的第二电容连接至接地端。
[0012] 所述电流检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、三端可调分流基准芯片RT431,以及第一可变电阻及第二可变电阻,所述第五电阻一端与所述电源连接,其另一端连接方式具有四条连接支路,所述四条连接支路:
[0013] 第一条连接支路通过所述第一及第二可变电阻连接至接地端;
[0014] 第二条连接支路通过所述三端可调分流基准芯片RT431的输出及输入端连接至接地端;
[0015] 第三条连接支路通过所述第六电阻连接至所述UC3843系列芯片第2引脚;
[0016] 第四条连接支路通过并联的第三电容及第七电阻的两并联端点串联至所述UC3843系列芯片第I引脚。
[0017] 所述控制信号PWMD接入第一三极管栅极,所述第一三极管源极连接一参考电压,所述漏极连接至接地端,所述源极与漏极之间连接有一第八电阻,所述第一三极管源极连接至第二三极管栅极,所述参考电压通过第九电阻连接至第二三极管源极,所述第二三极管漏极连接至所述UC3843系列芯片第3引脚。[0018] 所述LED串及所述电感的串联支路还并联有一续流二极管。
[0019] 所述三端可调分流基准芯片RT431的控制端连接至所述第一可变电阻与第二可变电阻之间。
附图说明
[0020] 下面结合附图,通过对本实用新型的具体实施方式详细描述,将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0021] 附图中,
[0022] 图1为已知的8引脚UC3843系列芯片引脚设置示意图;
[0023] 图2为本实用新型LED大功率驱动电路模块结构示意图;
[0024] 图3为本实用新型LED大功率驱动电路连接示意图。
具体实施方式
[0025] 为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果,以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0026] 大功率LED是电流型器件,LED的亮度随工作电流的增大而增大,为保证流过每只LED的电流相同,使每只LED的亮度均匀,采用LED串联。整个电路的结构框图如图2所示。
[0027] 请参阅图2或3,本实用新型提供一种LED大功率驱动电路,包括:电源1、LED串
2、与LED串2连接的功率放大单元3、与功率放大单元3连接的电流检测单元4,控制所述功率放大单元3的PWM控制单元5及该单元的控制信号PWMD,所述电流检测单元4与所述PWM控制单元5连接,所述PWM控制单元5采用8引脚UC3843系列芯片。
[0028] 所述功率放大单元3包括N型MOSFET三极管Q1,所述该MOSFET三极管Q1栅极通过第一电阻R6与所述UC3843芯片第6引脚连接、通过所述第二电阻R11与接地端连接,源极通过第三电阻R12连接至接地端,所述漏极连接至一电感L1,并通过与该电感L1串联的所述LED串2连接至所述电源I。
[0029] 所述LED串2及所述电感L1的串联支路还并联有一续流二极管D1。
[0030] 所述第6引脚、MOSFET三极管Q1、电感L1、第三电阻R12及续流二极管D1共同构成了 BUCK型峰值电流控制模式电路。
[0031] 所述PWM控制单元5的UC3843系列芯片第4引脚通过第四电阻R13与所述该芯片第8引脚连接,所述第8引脚通过连接的第一电容C7连接至接地端,所述该UC3843系列芯片第4引脚通过连接的第二电容C9连接至接地端。
[0032] 所述第4引脚及第8引脚的连接方式可以确定所述第6引脚输出的PWM锯齿波的
震荡频率。
[0033] 所述电流检测单元4包括第五电阻R1、第六电阻R4、第七电阻R5、第三电容C3、三端可调分流基准芯片RT431,以及第一可变电阻R2及第二可变电阻R3,所述第五电阻R1 —端与所述电源I连接,其另一端连接方式具有四条连接支路,所述四条连接支路:
[0034] 第一条连接支路通过所述第一及第二可变电阻R2、R3连接至接地端GND ;
[0035] 第二条连接支路通过所述三端可调分流基准芯片RT431的输出及输入端连接至接地端GND ;[0036] 第三条连接支路通过所述第六电阻R4连接至所述UC3843系列芯片第2引脚;
[0037] 第四条连接支路通过并联的第三电容C3及第七电阻R5的两并联端点串联至所述UC3843系列芯片第I引脚。
[0038] 所述三端可调分流基准芯片RT431的控制端连接至所述第一可变电阻R2与第二可变电阻R3之间。
[0039] 具有以上连接结构的所述电流检测单元4与UC3843系列芯片内部的误差放大器组成电流检测反馈的电压基准与电流检测信号Is,通过电流检测比较来控制所述第6引脚输出的PWM信号的占空比,限制留过LED的电流峰值。电流检测为PWM控制电路提供反馈,与PWM控制芯片内的误差放大器的输出信号进行比较,实现对输出脉冲占空比的控制,从而稳定流过LED的电流。
[0040] 具有上述连接结构的电路单元,其电流检测信号峰值Is为:
[0041] Is= (Vpinl-L 4)/3R12
[0042] 其中Vpinl为UC3843系列芯片第I引脚上的电压。
[0043] 所述控制信号PWMD接入第一三极管Q2栅极,所述第一三极管Q2源极连接一参考电压Vref,所述漏极连接至接地端GND,所述源极与漏极之间连接有一第八电阻R17,所述第一三极管Q2源极连接至第二三极管Q3栅极,所述参考电压Vref通过第九电阻R16连接至第二三极管Q3源极,所述第二三极管Q3漏极连接至所述UC3843系列芯片第3引脚。
[0044] PWMD是数字调光脉冲信号输入,通过调节其占空比可以调节LED的亮度,达到调光的目的。
[0045] 该电路简单易用,控制方法简单,效率高,成本低;并对UC3843的外围电路进行优化设计,实现了 PWM调光控制,避免了模拟调光带来的色坐标偏移问题。
[0046] 以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种LED大功率驱动电路,其特征在于,包括:电源、LED串、与LED串连接的功率放大单元、与功率放大单元连接的电流检测单元,控制所述功率放大单元的PWM控制单元及该单元的控制信号PWMD,所述电流检测单元与所述PWM控制单元连接,所述PWM控制单元采用8引脚UC3843系列芯片。
2.如权利要求1所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述功率放大单元包括N型MOSFET三极管,所述该MOSFET三极管栅极通过第一电阻与所述UC3843系列芯片第6引脚连接、通过第二电阻与接地端连接,MOSFET三极管源极通过第三电阻连接至接地端,MOSFET三极管漏极连接至一电感,并通过与该电感串联的所述LED串连接至所述电源。
3.如权利要求1所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述PWM控制单元的UC3843系列芯片第4引脚通过第四电阻与所述该芯片第8引脚连接,所述第8引脚通过连接的第一电容连接至接地端,所述该UC3843系列芯片第4引脚通过连接的第二电容连接至接地端。
4.如权利要求1所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述电流检测单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、三端可调分流基准芯片RT431,以及第一可变电阻及第二可变电阻,所述第五电阻一端与所述电源连接,其另一端连接方式具有四条连接支路,所述四条连接支路: 第一条连接支路通过所述第一及第二可变电阻连接至接地端; 第二条连接支路通过所述三端可调分流基准芯片RT431的输出及输入端连接至接地端; 第三条连接支路通过所述第六电阻连接至所述UC3843系列芯片第2引脚; 第四条连接支路通过并联的第三电容及第七电阻的两并联端点串联至所述UC3843系列芯片第I引脚。
5.如权利要求1所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述控制信号PWMD接入第一三极管栅极,第一三极管源极连接一参考电压,第一三极管漏极连接至接地端,所述第一三极管源极与漏极之间连接有一第八电阻,所述第一三极管源极连接至第二三极管栅极,所述参考电压通过第九电阻连接至第二三极管源极,所述第二三极管漏极连接至所述UC3843系列芯片第3引脚。
6.如权利要求2所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述LED串及所述电感的串联支路还并联有一续流二极管。
7.如权利要求4所述的LED大功率驱动电路,其特征在于,所述三端可调分流基准芯片RT431的控制端连接至所述第一可变电阻与第二可变电阻之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104994666A (zh) * 2015-08-05 2015-10-21 宁波赛耐比光电科技股份有限公司 定频恒流buck电路
CN105792421A (zh) * 2016-04-05 2016-07-20 江南大学 一种无桥式led驱动电源

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