CN204465943U - 副边采样led控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种副边采样LED控制系统。副边采样LED控制系统包括整流电路、开关型电源变换器电路、半桥驱动输出电路和采样反馈电路，所述采样反馈电路包括电流变换器副边、第七二极管、第三电阻、第四电阻、第五电容、第一运算放大器、第五电阻和第六电阻。利用本实用新型提供的副边采样LED控制系统可以通过实时采样副边驱动LED电流来反馈给开关型电源变换器电路进而控制功率管占空比的方式来稳定LED电流的控制系统。

Description

副边采样LED控制系统

技术领域

本实用新型涉及开关电源电路，尤其涉及到副边采样LED控制系统。

背景技术

LED控制系统是基于开关电源电路设计的，同时在LED控制系统电路中LED电流的监控是电路设计很重要的一部分，电流过大会把LED烧坏，电流过小会使LED亮度不够。

发明内容

本实用新型旨在提供一种通过实时采样副边驱动LED电流来反馈给开关型电源变换器电路进而控制功率管占空比的方式来稳定LED电流的控制系统。

副边采样LED控制系统，包括整流电路、开关型电源变换器电路、半桥驱动输出电路和采样反馈电路：

所述整流电路是连接到电源电路的输入端用于接收AC输入电压；

所述开关型电源变换器电路是对所述整流电路整流后的输入电压以响应整流后的输入电压生成调节的输出电压；

所述半桥驱动输出电路是把所述开关型电源变换器电路输出的电压半桥输出滤波得到直流电压驱动LED；

所述采样反馈电路是通过采样变压器副边驱动LED电流并反馈给所述开关型电源变换器电路以调整功率管占空比的方式来稳定LED电流。

所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管：

所述第一二极管的P极接地，N极接AC输入电压的一端和所述第二二极管的P极；

所述第二二极管的P极接AC输入电压的一端和所述第一二极管的N极，N极接所述第四二极管的N极和所述开关型电源变换器电路；

所述第三二极管的P极接地，N极接AC输入电压的另一端和所述第四二极管的P极；

所述第四二极管的P极接AC输入电压的另一端和所述第三二极管的N极，N极接所述第二二极管的N极和所述开关型电源变换器电路。

所述开关型电源变换器电路包括第一电容、第一电阻、第二电容、第三电容、第二电阻、第五二极管、变压器原边、PWM产生电路和功率NMOS管：

所述第一电容的一端接所述第二二极管的N极和所述第四二极管的N极和所述第一电阻的一端和所述第三电容的一端和所述第二电阻的一端和所述变压器原边的一端，另一端接地；

所述第一电阻的一端接所述第二二极管的N极和所述第四二极管的N极和所述第一电容的一端和所述第三电容的一端和所述第二电阻的一端和所述变压器原边的一端，另一端接所述第二电容的一端和所述PWM产生电路的电源VCC端；

所述第二电容的一端接所述第一电阻的一端和所述PWM产生电路的电源VCC端，另一端接地；

所述第一电阻和所述第二电容产生所述PWM产生电路的电源端VCC，所述第一电阻起到降压和限流的作用，所述第二电容起到滤波的作用；

所述第三电容的一端接所述第二二极管的N极和所述第四二极管的N极和所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端和所述变压器原边的一端，另一端接所述第二电阻的另一端和所述第五二极管的N极；

所述第二电阻的一端接所述第二二极管的N极和所述第四二极管的N极和所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端和所述第三电容和所述变压器原边的一端，另一端接所述第三电容的另一端和所述第五二极管的N极；

所述第五二极管的P极接所述变压器原边的另一端和所述功率NMOS管的漏极，N极接所述第三电容的一端和所述第二电阻的一端；

所述第三电容、所述第二电阻和所述第五二极管组成箝位电路；

所述变压器原边的一端接所述第二二极管的N极和所述第四二极管的N极和所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端和所述第三电容的一端，另一端接所述第五二极管的P极和所述功率NMOS管的漏极；

所述PWM产生电路是产生PWM信号驱动所述功率NMOS管，所述PWM产生电路的电压反馈FB端接所述采样反馈电路的输出端，根据所述采样反馈电路的输出端电压的高低来调节控制所述PWM产生电路的脉宽调制信号端GT的占空比进而驱动所述功率NMOS管的栅极来达到间接调节LED的电流；

所述功率NMOS管的栅极接所述PWM产生电路的脉宽调制信号输出端GT，漏极接所述第五二极管的P极和所述变压器原边的一端，源极接地。

所述半桥驱动输出电路包括变压器副边、第六二极管、电流变换器原边、第四电容、第一LED、第二LED和第三LED：

所述变压器副边的一端接所述第六二极管的P极，另一端接地；

所述第六二极管的P极接所述变压器副边的一端，N极接所述电流变换器原边的一端；

所述电流变换器原边的一端接所述第六二极管的N极，另一端接所述第四电容的一端和所述第一LED的P极；

所述第四电容的一端接所述电流变换器原边的一端和所述第一LED的P极；

所述第一LED的P极接所述电流变换器原边的一端和所述第四电容的一端，N极接所述第二LED的P极；

所述第二LED的P极接所述第一LED的N极，N极接所述第三LED的P极；

所述第三LED的P极接所述第二LED的N极，N极接地。

所述采样反馈电路包括电流变换器副边、第七二极管、第三电阻、第四电阻、第五电容、第一运算放大器、第五电阻和第六电阻：

所述电流变换器副边的一端接所述第七二极管的P极，另一端接地；

所述第七二极管的P极接所述电流变换器副边，N极接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端；

所述第三电阻的一端接所述第七二极管的N极和所述第四电阻的一端，另一端接地；

所述第四电阻的一端接所述第七二极管的N极和所述第三电阻的一端，另一端接所述第五电容的一端和所述第一运算放大器的正输入端；

所述第五电容的一端接所述第四电阻的一端和和所述第一运算放大器的正输入端，另一端接地；

所述第一运算放大器的正输入端接所述第四电阻的一端和所述第五电容的一端，负输入端接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端，输出端接所述PWM产生电路的FB端和所述第五电阻的一端；

所述第五电阻的一端接所述PWM产生电路的FB端和所述第一运算放大器的输出端，另一端接所述第六电阻的一端和所述第一运算放大器的负输入端；

所述第六电阻的一端接所述第五电阻的一端和所述第一运算放大器的负输入端，另一端接地。

所述第一运算放大器、所述第五电阻和所述第六电阻组成放大电路，放大倍数为(1+第五电阻/第六电阻)；通过调节所述第五电阻和所述第六电阻的比值可以调节所述第一运算放大器的输出电压，这样就更方便地用来调节输出电压以配合所述PWM产生电路的FB端的电压值，在不增加功率的情况下进行调节；还有一种方法调节反馈给所述PWM产生电路的FB端是通过调节所述第三电阻的电阻值，增大电阻值势必增加系统功率，显然这种方法没有通过调节所述第五电阻和所述第六电阻的比值的方法功率更省。

所述采样反馈电路是通过感应出驱动LED电流并转换为反馈电压，所述电流变换器原边是流过实时的驱动LED电流，所述变换器副边、所述第七二极管和所述第三电阻形成通路，并把所述第三电阻上的电压反馈到所述PWM产生电路的FB端，所述第三电阻上的电压是和流过的电流成正比，该电压是和驱动LED电流的波形是一致的，所述第四电阻和所述第五电容形成低通滤波器，滤除所述第三电阻上的电压的高频部分，最后再通过所述第一运算放大器、所述第五电阻和所述第六电阻组成放大电路放大直流电压，使得反馈给所述PWM产生电路的FB端的电压以配合设置，这一设置的直流电压是随着输出驱动LED电流的变化而变化，所述PWM产生电路根据反馈电压的高低输出对应的占空比，这样就输出稳定的驱动LED电流。

附图说明

图1为本实用新型的副边采样LED控制系统的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型内容进一步说明。

副边采样LED控制系统，如图1所示，包括整流电路100、开关型电源变换器电路200、半桥驱动输出电路300和采样反馈电路400：

所述整流电路100是连接到电源电路的输入端用于接收AC输入电压；

所述开关型电源变换器电路200是对所述整流电路100整流后的输入电压以响应整流后的输入电压生成调节的输出电压；

所述半桥驱动输出电路300是把所述开关型电源变换器电路200输出的电压半桥输出滤波得到直流电压驱动LED；

所述采样反馈电路400是通过采样变压器副边驱动LED电流并反馈给所述开关型电源变换器电路200以调整功率管占空比的方式来稳定LED电流。

所述整流电路100包括第一二极管101、第二二极管102、第三二极管103和第四二极管104：

所述第一二极管101的P极接地，N极接AC输入电压的一端和所述第二二极管102的P极；

所述第二二极管102的P极接AC输入电压的一端和所述第一二极管101的N极，N极接所述第四二极管104的N极和所述开关型电源变换器电路200；

所述第三二极管103的P极接地，N极接AC输入电压的另一端和所述第四二极管104的P极；

所述第四二极管104的P极接AC输入电压的另一端和所述第三二极管103的N极，N极接所述第二二极管102的N极和所述开关型电源变换器电路200。

所述开关型电源变换器电路200包括第一电容201、第一电阻202、第二电容203、第三电容207、第二电阻208、第五二极管209、变压器原边206、PWM产生电路204和功率NMOS管205：

所述第一电容201的一端接所述第二二极管102的N极和所述第四二极管104的N极和所述第一电阻202的一端和所述第三电容207的一端和所述第二电阻208的一端和所述变压器原边206的一端，另一端接地；

所述第一电阻202的一端接所述第二二极管102的N极和所述第四二极管104的N极和所述第一电容201的一端和所述第三电容207的一端和所述第二电阻208的一端和所述变压器原边206的一端，另一端接所述第二电容203的一端和所述PWM产生电路204的电源VCC端；

所述第二电容203的一端接所述第一电阻202的一端和所述PWM产生电路204的电源VCC端，另一端接地；

所述第一电阻202和所述第二电容203产生所述PWM产生电路204的电源端VCC，所述第一电阻202起到降压和限流的作用，所述第二电容203起到滤波的作用；

所述第三电容207的一端接所述第二二极管102的N极和所述第四二极管104的N极和所述第一电容201的一端和所述第一电阻202的一端和所述第二电阻208的一端和所述变压器原边206的一端，另一端接所述第二电阻208的另一端和所述第五二极管209的N极；

所述第二电阻208的一端接所述第二二极管102的N极和所述第四二极管104的N极和所述第一电容201的一端和所述第一电阻202的一端和所述第三电容207和所述变压器原边206的一端，另一端接所述第三电容207的另一端和所述第五二极管209的N极；

所述第五二极管209的P极接所述变压器原边206的另一端和所述功率NMOS管205的漏极，N极接所述第三电容207的一端和所述第二电阻208的一端；

所述第三电容207、所述第二电阻208和所述第五二极管209组成箝位电路；

所述变压器原边206的一端接所述第二二极管102的N极和所述第四二极管104的N极和所述第一电容201的一端和所述第一电阻202的一端和所述第二电阻208的一端和所述第三电容207的一端，另一端接所述第五二极管209的P极和所述功率NMOS管205的漏极；

所述PWM产生电路204是产生PWM信号驱动所述功率NMOS管205，所述PWM产生电路204的电压反馈FB端接所述采样反馈电路400的输出端，根据所述采样反馈电路400的输出端电压的高低来调节控制所述PWM产生电路204的脉宽调制信号端GT的占空比进而驱动所述功率NMOS管205的栅极来达到间接调节LED的电流；

所述功率NMOS管205的栅极接所述PWM产生电路204的脉宽调制信号输出端GT，漏极接所述第五二极管209的P极和所述变压器原边206的一端，源极接地。

所述半桥驱动输出电路300包括变压器副边301、第六二极管302、电流变换器原边307、第四电容303、第一LED304、第二LED305和第三LED306：

所述变压器副边301的一端接所述第六二极管302的P极，另一端接地；

所述第六二极管302的P极接所述变压器副边301的一端，N极接所述电流变换器原边307的一端；

所述电流变换器原边307的一端接所述第六二极管302的N极，另一端接所述第四电容303的一端和所述第一LED304的P极；

所述第四电容303的一端接所述电流变换器原边307的一端和所述第一LED304的P极；

所述第一LED304的P极接所述电流变换器原边307的一端和所述第四电容303的一端，N极接所述第二LED305的P极；

所述第二LED305的P极接所述第一LED304的N极，N极接所述第三LED306的P极；

所述第三LED306的P极接所述第二LED305的N极，N极接地。

所述采样反馈电路400包括电流变换器副边401、第七二极管402、第三电阻403、第四电阻404、第五电容405、第一运算放大器406、第五电阻407和第六电阻408：

所述电流变换器副边401的一端接所述第七二极管402的P极，另一端接地；

所述第七二极管402的P极接所述电流变换器副边401，N极接所述第三电阻403的一端和所述第四电阻404的一端；

所述第三电阻403的一端接所述第七二极管402的N极和所述第四电阻404的一端，另一端接地；

所述第四电阻404的一端接所述第七二极管402的N极和所述第三电阻403的一端，另一端接所述第五电容405的一端和所述第一运算放大器406的正输入端；

所述第五电容405的一端接所述第四电阻404的一端和和所述第一运算放大器406的正输入端，另一端接地；

所述第一运算放大器406的正输入端接所述第四电阻404的一端和所述第五电容405的一端，负输入端接所述第五电阻407的一端和所述第六电阻408的一端，输出端接所述PWM产生电路204的FB端和所述第五电阻407的一端；

所述第五电阻407的一端接所述PWM产生电路204的FB端和所述第一运算放大器406的输出端，另一端接所述第六电阻408的一端和所述第一运算放大器406的负输入端；

所述第六电阻408的一端接所述第五电阻407的一端和所述第一运算放大器406的负输入端，另一端接地。

所述第一运算放大器406、所述第五电阻407和所述第六电阻408组成放大电路，放大倍数为(1+第五电阻/第六电阻)；通过调节所述第五电阻407和所述第六电阻408的比值可以调节所述第一运算放大器406的输出电压，这样就更方便地用来调节输出电压以配合所述PWM产生电路204的FB端的电压值，在不增加功率的情况下进行调节；还有一种方法调节反馈给所述PWM产生电路204的FB端是通过调节所述第三电阻403的电阻值，增大电阻值势必增加系统功率，显然这种方法没有通过调节所述第五电阻407和所述第六电阻408的比值的方法功率更省。

所述采样反馈电路400是通过感应出驱动LED电流并转换为反馈电压，所述电流变换器原边307是流过实时的驱动LED电流，所述变换器副边401、所述第七二极管402和所述第三电阻403形成通路，并把所述第三电阻403上的电压反馈到所述PWM产生电路204的FB端，所述第三电阻403上的电压是和流过的电流成正比，该电压是和驱动LED电流的波形是一致的，所述第四电阻404和所述第五电容405形成低通滤波器，滤除所述第三电阻403上的电压的高频部分，最后再通过所述第一运算放大器406、所述第五电阻407和所述第六电阻408组成放大电路放大直流电压，使得反馈给所述PWM产生电路204的FB端的电压以配合设置，这一设置的直流电压是随着输出驱动LED电流的变化而变化，所述PWM产生电路204根据反馈电压的高低输出对应的占空比，这样就输出稳定的驱动LED电流。

Claims (1)

1.副边采样LED控制系统，包括整流电路、开关型电源变换器电路、半桥驱动输出电路和采样反馈电路，其特征在于所述采样反馈电路包括电流变换器副边、第七二极管、第三电阻、第四电阻、第五电容、第一运算放大器、第五电阻和第六电阻：

所述电流变换器副边的一端接所述第七二极管的P极，另一端接地；

所述第七二极管的P极接所述电流变换器副边，N极接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端；

所述第三电阻的一端接所述第七二极管的N极和所述第四电阻的一端，另一端接地；

所述第四电阻的一端接所述第七二极管的N极和所述第三电阻的一端，另一端接所述第五电容的一端和所述第一运算放大器的正输入端；

所述第五电容的一端接所述第四电阻的一端和所述第一运算放大器的正输入端，另一端接地；

所述第一运算放大器的正输入端接所述第四电阻的一端和所述第五电容的一端，负输入端接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端，输出端接PWM产生电路的FB端和所述第五电阻的一端；

所述第五电阻的一端接PWM产生电路的FB端和所述第一运算放大器的输出端，另一端接所述第六电阻的一端和所述第一运算放大器的负输入端；

所述第六电阻的一端接所述第五电阻的一端和所述第一运算放大器的负输入端，另一端接地。