CN203675400U - 一种led驱动装置、电池充电器及其驱动控制电路 - Google Patents

一种led驱动装置、电池充电器及其驱动控制电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种驱动控制电路，包括与输入端相连的输入电源模块、与输入电源模块相连的PWM控制模块、与PWM控制模块的输出端相连的灌流电路模块、与输入电源模块通过电感L1相连的电压升降检测模块、以及通过二极管D4与电压升降检测模块相连的恒流源模块，恒流源模块与负载相连。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：电路中不包含电解电容，电路结构简单，便于集成和小型化，且电源使用寿命长；输入电源模块具有防反接功能,在电源反接时电路不工作，有效提高了电路的安全性与可靠性；输出宽电压、电流可调，可调区间大,使得其使用灵活度更高，应用面广，更容易得到推广；电压升降检测模块是其满足多功能，多样性的需求。

Description

一种LED驱动装置、电池充电器及其驱动控制电路
技术领域
本实用新型涉及负载驱动电路控制技术领域，具体地说是一种为负载提供恒压恒流的驱动控制电路。 
背景技术
采用LED灯实现照明正得到越来越广泛的应用，但LED灯不可以直接接电源，而需要通过稳定性好的电源作为其驱动电源才能正常工作，LED的驱动方法各式各样，现有的LED驱动电源大都采用了开关稳压的恒流方法，但此法成本高、电路较复杂，还会有电磁干扰；在电源转换成恒流驱动源的电路中大多都包含有电解电容器件，而电解电容电解液容易干涸被击穿，影响了恒流驱动源的使用寿命。 
因此，如何实现一种电路简单、成本较低，而且使用寿命较长的LED驱动电源是业内亟待解决的技术问题。 
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的在电源转换成恒流或恒压驱动源的电路中大多包含电解电容器件，影响了恒流驱动源的使用寿命的问题，提供一种驱动控制电路，电路简单且使用寿命长。 
本实用新型要解决的另一技术问题在于，针对现有技术的在电源转换成恒流或恒压驱动源的电路中大多包含电解电容器件，影响了恒流驱动源的使用寿命的问题，提供一种LED驱动装置，其中的驱动控制电路连接结构简单且使用寿命长。 
本实用新型要解决的再一技术问题在于，针对现有技术的在电源转换成恒流或恒压驱动源的电路中大多包含电解电容器件，影响了恒流驱动源的使用寿命的问题，提供一种电池充电器，其中的驱动控制电路连接结构简单且使用寿命长。 
为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案为：构造一种驱动控制电路，包括与输入端相连的输入电源模块、与所述输入电源模块相连的PWM控制模块，其特征在于：还包括与PWM控制模块的输出端相连的灌流电路模块、与输入电源模块通过起阻流滤波作用的电感L1相连的电压升降检测模块、以及通过二极管D4与电压升降检测模块相连的恒流源模块，其中所述灌流电路模块的工作电源由输入电源模块的输出端提供，所述电感L1与电压升降检测模块之间的节点与灌流电路模块相连，所述电压升降检测模块与二极管D4阳极之间的节点通过电感L2接地，由电阻R4、电阻R5组成的分压网络并联在二极管D4阴极与地之间，分压网络的中间节点与PWM控制模块的反馈端口相连，恒流源模块与负载相连。 
优选的，所述的输入电源模块包括防反接单元和串联稳压单元，所述防反接单元由二极管D1、二极管D2组成，二极管D1的阴极与二极管D2阴极对接后并联在输入端的正负极；所述串联稳压单元包含三极管Q1和稳压二极管D3，其中稳压二极管D3的阴极与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极通过二极管D1与输入端正极相连，三极管的发射极为输入电源模块的输出端。 
优选的，所述的灌流电路模块（3）由三极管Q3、三极管Q4和MOS管M1组成，其中所述三极管Q3、三极管Q4组成乙类单电源互补对称电路，其输出与MOS管M1的栅极相连，MOS管M1串联在电感L1的第二端与地之间。 
优选的，所述的电压升降检测模块包括隔直电容C6和隔直电容C7，用于检测电压的升降。 
优选的，所述的PWM控制模块包括产生PWM信号的IC芯片U1，其中所述的IC芯片U1的补偿管脚连接有用于电压电流相位校正的RC电路。 
优选的，所述的恒流源模块包含一阻尼恒流芯片U2。 
优选的，所述的二极管D4为肖特基二极管。 
优选的，所述的MOS管为增强型N沟道MOSFET。 
为了解决上述问题，本实用新型所采用的另一技术方案为：构造一种LED驱动装置，包括上述驱动控制电路，其中所述负载为LED模块。 
为了解决上述问题，本实用新型所采用的另一技术方案为：构造一种电池充电器，包括上述驱动控制电路，其中所述负载为被充电电池。 
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：一、在电路中不包含容易干涸被击穿电解电容，电路连接结构简单，便于集成和小型化.，且电源使用寿命长；二、采用DC宽电压输入(输入电压3V-80V),输入电源具有防反接功能,在电源反接时电路不工作，有效提高了电路的安全性与可靠性；三、输出宽电压(5V-70V)可调,电流(0-5A)可调，可调区间大,使得其使用灵活度更高，应用面广，更容易得到推广；四、电路中具有升降压自动识别电路模块，满足多功能，多样性的需求。 
附图说明
图1 为本实用新型实施的驱动控制电路的结构示意图。 
图2 为本实用新型实施的驱动控制电路的电路图。 
图3 为图2中输入电源模块的电路图。 
图4 为图2中PWM控制模块的电路图。 
图5 为图2中灌流电路模块的电路图。 
图6 为本实用新型实施的LED驱动装置的电路图。 
图7 为本实用新型实施的另一种LED驱动装置的电路图。 
图8 为本实用新型实施的电池充电器的电路图。 
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。 
本实用新型的具体实施方式如图1～图2所示，一种驱动控制电路，包括与输入端相连的输入电源模块1、与所述输入电源模块相连的PWM控制模块2，其特征在于：还包括与PWM控制模块2的输出端相连的灌流电路模块3、与输入电源模块1通过起阻流滤波作用的电感L1相连的电压升降检测模块4、以及通过二极管D4与电压升降检测模块4相连的恒流源模块5，其中所述灌流电路模块3的工作电源由输入电源模块1的输出端提供，所述电感L1与电压升降检测模块4之间的节点与灌流电路模块3相连，所述电压升降检测模块4与二极管D4阳极之间的节点通过电感L2接地，由电阻R4、电阻R5组成的分压网络6并联在二极管D4阴极与地之间，分压网络6的中间节点与PWM控制模块2的反馈端口相连，恒流源模块5与负载7相连。 
其中，输入电源模块1包括防反接单元101和串联稳压单元102，所述防反接单元由二极管D1、二极管D2组成，二极管D1的阴极与二极管D2阴极对接后并联在输入端的正负极；所述串联稳压单元包含三极管Q1和稳压二极管D3，其中稳压二极管D3的阴极与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极通过二极管D1与输入端正极相连，三极管的发射极为输入电源模块的输出端。 
其中，灌流电路模块（3）由三极管Q3、三极管Q4和MOS管M1组成，其中所述三极管Q3、三极管Q4组成乙类单电源互补对称电路，其输出与MOS管M1的栅极相连，MOS管M1串联在电感L1的第二端与地之间。 
其中，电压升降检测模块4包括隔直电容C6和隔直电容C7，用于检测电压的升降。 
其中，PWM控制模块2包括产生PWM信号的IC芯片U1，其中所述的IC芯片U1的补偿管脚连接有用于电压电流相位校正的RC电路。 
其中，恒流源模块5包含一阻尼恒流芯片U2。 
其中，二极管D4为肖特基二极管。 
其中，MOS管M1为增强型N沟道MOSFET。 
如图3～图5所示驱动控制电路的输入端可接入电压３Ｖ－８０Ｖ的电压，PWM控制模块2中的IC芯片U1和灌流电路模块3中的单电源互补对称电路的工作电源通过控制三极管Q1的导通获得。灌流电路模块3用于扩流，其实现扩流的过程如下： 
IC芯片U1输出具有一定占空比的方波信号至灌流电路模块3的输入端，当处于方波信号的正半周期时，三极管Q2导通，三极管Q3截止，MOS管M1导通，二极管D4反向截止，电感L1的阻流电流增大，电能转换成电磁能存储于电感L1中；当处于方波信号的负半周期时，三极管Q2截止，三极管Q3导通，此时，三极管Q3相当于MOS管M1的快速放电通道，使得MOS管M1截止，二极管D4导通，电感L1的阻流电流慢慢减小，电感L1中的电磁能转换成电能输出。
分压网络6的中间节点连接至IC芯片U1的反馈端口，使得可以调整得到恒压输出，本实施例中，恒压输出端口A为二极管D4阴极与分压网络6之间的连接节点。 
本实用新型中，IC芯片U1与阻尼恒流芯片U2共同完成驱动电路的恒流恒压输出控制。 
当出现电源反接的情况时，由于二极管D1的反向截止和二极管D2的导通作用，驱动电路不工作。 
如前所述，负载7可以是各种需要恒流或恒压控制的设备、器件等，例如汽车ＬＥＤ照明，太阳能充电，手机大电流充电，大功率测绘红外发射，移动照明等，具体而言包括但不限于LED、电池等。因此，本实用新型的驱动控制电路可以应用于LED灯具、电池充电器等。如图6～8所示。图6为LED驱动装置的驱动控制电路；图7为LED驱动装置的驱动控制电路的另一种实施方式，适用于对电压电流要求比较高的负载，如婴儿的奶加热，高精度伺服电机等；图8为电池充电器的驱动控制电路。 
以上所述为本实用新型的较佳实施方式，并非对本实用新型作任何形式上的限制。需要说明的是，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种驱动控制电路，包括与输入端相连的输入电源模块（1）、与所述输入电源模块相连的PWM控制模块（2），其特征在于：还包括与PWM控制模块（2）的输出端相连的灌流电路模块（3）、与输入电源模块（1）通过起阻流滤波作用的电感L1相连的电压升降检测模块（4）、以及通过二极管D4与电压升降检测模块（4）相连的恒流源模块（5），其中所述灌流电路模块（3）的工作电源由输入电源模块（1）的输出端提供，所述电感L1与电压升降检测模块（4）之间的节点与灌流电路模块（3）相连，所述电压升降检测模块（4）与二极管D4阳极之间的节点通过电感L2接地，由电阻R4、电阻R5组成的分压网络（6）并联在二极管D4阴极与地之间，分压网络（6）的中间节点与PWM控制模块（2）的反馈端口相连，恒流源模块（5）与负载（7）相连。
2.根据权利要求1所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的输入电源模块（1）包括防反接单元（101）和串联稳压单元（102），所述防反接单元由二极管D1、二极管D2组成，二极管D1的阴极与二极管D2阴极对接后并联在输入端的正负极；所述串联稳压单元包含三极管Q1和稳压二极管D3，其中稳压二极管D3的阴极与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极通过二极管D1与输入端正极相连，三极管的发射极为输入电源模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的灌流电路模块（3）由三极管Q3、三极管Q4和MOS管M1组成，其中所述三极管Q3、三极管Q4组成乙类单电源互补对称电路，其输出与MOS管M1的栅极相连，MOS管M1串联在电感L1的第二端与地之间。
4.根据权利要求3所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的电压升降检测模块（4）包括隔直电容C6和隔直电容C7，用于检测电压的升降。
5.根据权利要求4所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的PWM控制模块（2）包括产生PWM信号的IC芯片U1，其中所述的IC芯片U1的补偿管脚连接有用于电压电流相位校正的RC电路。
6.根据权利要求5所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的恒流源模块（5）包含一阻尼恒流芯片U2。
7.根据权利要求6所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的二极管D4为肖特基二极管。
8.根据权利要求7所述的驱动控制电路，其特征在于，所述的MOS管为增强型N沟道MOSFET。
9.一种LED驱动装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的驱动控制电路，其中所述负载为LED模块。
10.一种电池充电器，其特征在于，包括如权利要求1所述的驱动控制电路，其中所述负载为被充电电池。
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