CN203661356U - 一种led驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED驱动器，该驱动电路包括输出/输入信号依次串接的整流电路、直流降压转换电路、整理滤波电路、电流采样电路、辐射抑制电路和负载，整理滤波电路的信号输出端还与过压保护电路、恒压控制电路和欠压保护电路的信号输入端连接，电流采样电路的信号输出端还与过流保护电路和恒流控制电路的信号输入端连接，恒流控制电路的信号输出端与负载转换电路和恒压控制电路的信号输入端连接，恒压控制电路的信号输入端还与过流保护电路和欠压保护电路的信号输出端连接，过压保护电路和恒压控制电路的信号输出端与直流降压转换电路的信号输入端连接。该驱动电路用于控制负载先在恒压状态下工作，后在恒流状态下工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED驱动电路，具体涉及一种控制LED由恒压工作模式转为恒流工作模式的控制电路。
背景技术
随着工业的高速发展，社会上对能源的需求急剧增加，特别是在电力方面会经常出现短缺现象，在某些工业发达城市会采取城市限电措施，这严重影响了城市的正常生活秩序。因而，节能技术特别是电力节能方面的技术成为当今的研究热点。在此背景下，LED照明技术应运而生，并有取代现有普通照明技术的趋势。在能源和环境问题日益突出的今天，节能减排的效果愈显重要，对LED照明的需求也越是非常迫切。在可替代能源不完善的前提下，如何对现有不可再生能源进行更加有效的利用，是解决目前的能源短缺问题的有效途径。LED灯由于具有高效、节能、环保等一系列优点而成为国家、地区与相关企业行业发展和关注的焦点。其作为半导体照明技术中最重要的部件，更因为具有节能、环保、长寿命、免维护等很多优点而被市场广泛接受。LED灯具中的驱动电源电路是LED产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，都得到了广泛的市场应用。
由于在目前的LED照明的研究及产业化阶段中，LED驱动电源的使用寿命在整个LED灯使用寿命中起着决定性的作用，研究出高效率和高可靠性的LED驱动电源，成为了目前LED产业中需要优先解决的关键问题。有了它才能保证LED稳定、高效率及长寿命工作及运行。
由于LED照明灯所独有的电气特性使得LED驱动电源电路面临更大挑战，加上LED灯的理论使用寿命可长达10万小时，因此要求所配的LED驱动电源因具有很高的可靠性。为了防止LED灯的提前损坏，要求所设计的电路控制系统能够精确控制LED驱动电源的输出电流稳定。而目前市面上采用的稳压驱动电路普遍存在稳流能力较差的缺点，从而使得所驱动的LED灯的寿命大为缩短。
LED恒流驱动电源技术的好坏直接关系到大功率LED灯亮度的均匀性和一致性。在便携式产品的应用上，随着电源电压的逐渐降低，我们需要LED灯的亮度不变，那就要求LED驱动电源电路应具有很高的电流精度，由于很小的电流变化都会引起LED灯的亮度变化。所以在用市电供电的LED灯具上，由于电网电压的经常波动，要求LED驱动电源即使在电源电压变化的情况下，也能具有高精度的驱动电源恒流输出特性。此外，由于大功率LED灯发热厉害，且会随着环境温度的变化，驱动电源的输出电流也会发生漂移。这些都要求大功率LED驱动电源电路能够提供稳定的高精度的LED恒流输出电流。
与白炽灯不同，LED器件必须通过开关电源将交流电整流为稳定的直流电才可工作，因此在家用或公共场所使用的高功率LED照明器件通常需要使用开关电源。虽然开关电源电路效率较高，但是因其整流电路为非线性电路，会给电网造成大量电流谐波污染，其电路中的容性滤波元件还会降低电路的功率因数，增加电网负担并引发谐波污染。因此普遍要求功率稍大一些的LED驱动电源电路都应具有高功率因数功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种大功率LED驱动器，使LED先在恒压模式状态工作，后在恒流的模式状态下工作，并具有驱动转换效率高使用寿命长等特点。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种LED驱动器，其特征在于，所述驱动电路包括输出/输入信号依次串接的AC/DC整流电路、DC/DC降压转换电路、整理滤波电路、电流采样电路、辐射抑制电路和LED负载，整理滤波电路的信号输出端还与过压保护电路、恒压控制电路和欠压保护电路的信号输入端连接，电流采样电路的信号输出端还与过流保护电路和恒流控制电路的信号输入端连接，恒流控制电路的信号输出端与LED转换电路和恒压控制电路的信号输入端连接，恒压控制电路的信号输入端还与过流保护电路和欠压保护电路的信号输出端连接，过压保护电路和恒压控制电路的信号输出端与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接；所述驱动电路用于控制LED先在恒压状态下工作，后在恒流状态下工作。
其中优选的技术方案是，所述恒压控制电路包括基准电压芯片U3、光耦U2和电压采样电路，电压采样电路的信号输入端与整流滤波电路的信号输出端连接，电压采样电路的信号输出端通过光耦U2与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接。
进一步优选的技术方案是，所述恒流控制电路包括运算放大器U7，运算放大器U7的管脚8经外围电路与恒压控制电路连接，运算放大器U7的管脚9经外围电路与电压采样电路并联的基准电源芯片U4连接，并将信号反馈至DC/DC降压转换电路，运算放大器U7的管脚10经外围电路与电流采样电路连接。
进一步优选的技术方案还有，所述LED转换电路包括红、绿发光二极管，运算放大器U7的管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和三极管Q2经外围电路与红、绿发光二极管连接，用于控制LED在恒压状态下工作时红发光二极管亮，在恒流状态下工作时绿发光二极管亮。
进一步优选的技术方案还有，所述过压保护电路包括三极管Q3、Q4、光耦U5和芯片U6，过压保护电路的信号输入端经芯片U6、光耦U5及三极管Q3、Q4，将输出信号反馈至DC/DC降压转换电路。
进一步优选的技术方案还有，所述过流保护电路包括电压采样电路、基准电源芯片U4及光耦U2，其中电压采样电路与运算放大器U7的管脚12连接。
进一步优选的技术方案还有，所述欠压保护电路包括与运算放大器U7的管脚1、管脚2和管脚3连接的外围电路，外围电路通过基准电源芯片U4及光耦U2与DC/DC降压转换电路连接。
本实用新型的优点和有益效果在于：该LED驱动器可以实现先在恒压模式状态工作，后在恒流的模式状态下工作，并具有恒压模式状态工作时绿色指示灯亮，恒流模式状态工作时红色指示灯亮的功能，同时具有驱动转换效率高，使用寿命长（大于50000h），节能效果好，功率因数可控制在0.4~0.65之间等特点。
附图说明
图1是本实用新型LED驱动器的原理框图；
图2是本实用新型LED驱动器的原理图；
图3是图2中恒压恒流控制电路原理图；
图4是图2中LED转换电路原理图；
图5是图2中过压保护电路与案例图；
图6是图2中过流保护电路原理图；
图7是图2中欠压保护电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1、2所示，本实用新型是一种LED驱动器，该驱动电路包括输出/输入信号依次串接的电源供电电路、AC/DC整流电路、DC/DC降压转换电路、整理滤波电路、电流采样电路、辐射抑制电路和LED负载，整理滤波电路的信号输出端还与过压保护电路、恒压控制电路和欠压保护电路的信号输入端连接，电流采样电路的信号输出端还与过流保护电路和恒流控制电路的信号输入端连接，恒流控制电路的信号输出端与LED转换电路和恒压控制电路的信号输入端连接，恒压控制电路的信号输入端还与过流保护电路和欠压保护电路的信号输出端连接，过压保护电路和恒压控制电路的信号输出端与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接；所述驱动电路用于控制LED先在恒压状态下工作，后在恒流状态下工作。
如图3所示，在本实用新型中优选的实施方案是，恒压控制电路包括基准电压芯片U3、光耦U2和电压采样电路，电压采样电路的信号输入端与整流滤波电路的信号输出端连接，电压采样电路的信号输出端通过光耦U2与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接。
如图3所示，在本实用新型中进一步优选的实施方案是，恒流控制电路包括运算放大器U7，运算放大器U7的管脚8经外围电路与恒压控制电路连接，运算放大器U7的管脚9经外围电路与电压采样电路并联的基准电源芯片U4连接，并将信号反馈至DC/DC降压转换电路，运算放大器U7的管脚10经外围电路与电流采样电路连接。
如图4所示，在本实用新型中进一步优选的实施方案还有，LED转换电路包括红、绿发光二极管，运算放大器U7的管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和三极管Q2经外围电路与红、绿发光二极管连接，用于控制LED在恒压状态下工作时红发光二极管亮，在恒流状态下工作时绿发光二极管亮。
如图5所示，在本实用新型中进一步优选的实施方案还有，过压保护电路包括三极管Q3、Q4、光耦U5和芯片U6，过压保护电路的信号输入端经芯片U6、光耦U5及三极管Q3、Q4，将输出信号反馈至DC/DC降压转换电路。
如图6所示，在本实用新型中进一步优选的实施方案还有，过流保护电路包括电压采样电路、基准电源芯片U4及光耦U2，其中电压采样电路与运算放大器U7的管脚12连接。
如图7所示，在本实用新型中进一步优选的实施方案还有，欠压保护电路包括与运算放大器U7的管脚1、管脚2和管脚3连接的外围电路，外围电路通过基准电源芯片U4及光耦U2与DC/DC降压转换电路连接。
在本实用新型中LED由恒压工作状态到恒流工作状态的转换条件为：LED的工作电流在0~5A时为恒压供电，LED的工作电流在5.25~5.4A时为恒流供电。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种LED驱动器，其特征在于，所述驱动电路包括输出/输入信号依次串接的AC/DC整流电路、DC/DC降压转换电路、整理滤波电路、电流采样电路、辐射抑制电路和LED负载，整理滤波电路的信号输出端还与过压保护电路、恒压控制电路和欠压保护电路的信号输入端连接，电流采样电路的信号输出端还与过流保护电路和恒流控制电路的信号输入端连接，恒流控制电路的信号输出端与LED转换电路和恒压控制电路的信号输入端连接，恒压控制电路的信号输入端还与过流保护电路和欠压保护电路的信号输出端连接，过压保护电路和恒压控制电路的信号输出端与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接；所述驱动电路用于控制LED先在恒压状态下工作，后在恒流状态下工作。
2.如权利要求1所述的LED驱动器，其特征在于，所述恒压控制电路包括基准电压芯片U3、光耦U2和电压采样电路，电压采样电路的信号输入端与整流滤波电路的信号输出端连接，电压采样电路的信号输出端通过光耦U2与DC/DC降压转换电路的信号输入端连接。
3.如权利要求2所述的LED驱动器，其特征在于，所述恒流控制电路包括运算放大器U7，运算放大器U7的管脚8经外围电路与恒压控制电路连接，运算放大器U7的管脚9经外围电路与电压采样电路并联的基准电源芯片U4连接，并将信号反馈至DC/DC降压转换电路，运算放大器U7的管脚10经外围电路与电流采样电路连接。
4.如权利要求3所述的LED驱动器，其特征在于，所述LED转换电路包括红、绿发光二极管，运算放大器U7的管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和三极管Q2经外围电路与红、绿发光二极管连接，用于控制LED在恒压状态下工作时红发光二极管亮，在恒流状态下工作时绿发光二极管亮。
5.如权利要求4所述的LED驱动器，其特征在于，所述过压保护电路包括三极管Q3、Q4、光耦U5和芯片U6，过压保护电路的信号输入端经芯片U6、光耦U5及三极管Q3、Q4，将输出信号反馈至DC/DC降压转换电路。
6.如权利要求5所述的LED驱动器，其特征在于，所述过流保护电路包括电压采样电路、基准电源芯片U4及光耦U2，其中电压采样电路与运算放大器U7的管脚12连接。
7.如权利要求6所述的LED驱动器，其特征在于，所述欠压保护电路包括与运算放大器U7的管脚1、管脚2和管脚3连接的外围电路，外围电路通过基准电源芯片U4及光耦U2与DC/DC降压转换电路连接。
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