CN204707330U - 一种led驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种LED驱动器，目的在于解决现有的线性LED驱动使用不便的不足，其包括整流单元，所述整流单元输入端与外部交流电电性连接，所述LED驱动器还包括提供基准电压的基准单元、控制LED灯珠的控制单元以及防止输入电压过高的保护单元，所述基准单元、控制单元分别与整流单元输出端电性连接；所述保护单元与控制单元电性连接。本实用新型一种LED驱动器通过基准单元、整流单元、保护单元的设计，在一定程度上提高了LED驱动器的灵活性，方便了用户的使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种驱动器，特别涉及一种LED驱动器。
背景技术
一般来说，LED驱动方式包括阻容降压、开关驱动以及线性驱动，阻容降压本身稳定性比较差而开关驱动又比较贵，因此市场上常用的便是线性驱动，但是目前的线性驱动多为集成电路，考虑到LED灯珠的多种多样，集成的线性驱动就呈现出移植性差的缺点，用户使用起来也不大方便。
实用新型内容
为了克服现有技术线性LED驱动使用不便的不足，本实用新型的目的在于提供一种使用方便的新型LED驱动器。
为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：提供一种LED驱动器，其包括整流单元，所述整流单元输入端与外部交流电电性连接，所述LED驱动器还包括提供基准电压的基准单元、控制LED灯珠的控制单元以及防止输入电压过高的保护单元，所述基准单元、控制单元分别与整流单元输出端电性连接；所述保护单元与控制单元电性连接。
优选地，所述基准单元包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压管ZD、电容C1、电容C2以及基准信号输出端，所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次连接形成一串联支路，所述电阻R5的自由端与整流单元的输出端连接，所述电阻R7的自由端接地；所述电容C1与所述电阻R7并联，所述电容C2、稳压管ZD分别与串联接在一起的电阻R6和电阻R7相并联；所述基准信号输出端电性连接于所述基准单元的电阻R6和电阻R7的连接处，所述基准信号输出端还电性连接于所述控制单元。
优选地，所述控制单元包括多个依次连接的子控制单元，每个子控制单元包括一运算放大器、一灯珠、一MOS管和一下拉电阻，多个灯珠也依次连接，每一个MOS管的源极通过对应的一个下拉电阻接地，每一个MOS管的栅极与对应的一个运算放大器的输出端连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的MOS管的漏极连接在相邻的两个子控制单元的灯珠之间，最后一级的子控制单元的MOS管的漏极与保护单元连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的运算放大器的反相输入端与下一级的子控制单元的MOS管的漏极连接，最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端和灯珠的负极均与保护单元连接，所有运算放大器的同相输入端与基准信号输出端连接，整流单元的输出端与第一级的子控制单元的灯珠的正极连接。
优选地，所述保护单元包括电阻R8、电阻R9以及电容C3，所述电阻R8的一端与最后一级的子控制单元的灯珠的负极电性连接，所述电阻R8的另一端电性连接最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端，电阻R8还通过电阻R9接地，所述电容C3并联于电阻R9。
优选地，所述整流单元为桥式整流电路。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型一种LED驱动器通过基准单元、整流单元、保护单元的分立式电路的设计，使得该LED驱动器可以根据不同的灯珠进行驱动匹配，在一定程度上提高了LED驱动器的灵活性，方便了用户的使用。
附图说明
图1是本实用新型一种LED驱动器的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
请参阅图1，本实用新型一种LED驱动器10，其包括整流单元、提供基准电压的基准单元、控制LED灯珠的控制单元以及防止输入电压过高的保护单元，其中，整流单元的输入端与外部交流电电性连接；基准单元、控制单元分别与整流单元输出端电性连接；保护单元与控制单元电性连接。
整流单元优选为常见的利用二极管单向导通性的桥式整流电路DB，外部交流电经过整流单元之后为整个LED驱动器供电。
基准单元为该LED驱动器10的提供基准电压，其包括包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压管ZD、电容C1、电容C2以及基准信号输出端，其中，所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次连接形成一串联支路，所述电阻R5的自由端与整流单元的输出端连接，所述电阻R7的自由端接地；所述电容C1与所述电阻R7并联，所述电容C2、稳压管ZD分别与串联接在一起的电阻R6和电阻R7相并联；所述基准信号输出端电性连接于所述基准单元的电阻R6和电阻R7的连接处，所述基准信号输出端还电性连接于所述控制单元。
控制单元是该LED驱动器10的灯组部分，其包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、灯珠LED1、灯珠LED2、灯珠LED3、灯珠LED4、NMOS管Q1、NMOS管Q2、NMOS管Q3、NMOS管Q4、下拉电阻R1、下拉电阻R2、下拉电阻R3以及下拉电阻R4，其中，
运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3以及运算放大器U4为普通的集成运算放大器，它们的同相输入端分别与前述基准信号输出端电性连接；
灯珠LED1、灯珠LED2、灯珠LED3、灯珠LED4顺次串联藕接，灯珠LED1的一端与上述整流单元电性连接，灯珠LED4的另一端则与保护单元电性连接；
NMOS管Q1的漏极电性连接于灯珠LED1、灯珠LED2的耦接处，NMOS管Q1的栅极电性连接于运算放大器U1的信号输出端，NMOS管Q1的源极电性连接于电阻R1的一端，下拉电阻R1的另一端则直接与地连接；
NMOS管Q2的漏极电性连接于灯珠LED2、灯珠LED3的耦接处，同时，该NMOS管Q2的漏极还电性连接于比较U1的反相信号输入端，NMOS管Q2的栅极电性连接于运算放大器U2的信号输出端，NMOS管Q1的源极电性连接于电阻R2的一端，下拉电阻R2的另一端则直接与地连接；
NMOS管Q3的漏极电性连接于灯珠LED3、灯珠LED4的耦接处，同时，该NMOS管Q3的漏极还电性连接于比较U2的反相信号输入端，NMOS管Q3的栅极电性连接于运算放大器U3的信号输出端，NMOS管Q3的源极电性连接于电阻R3的一端，下拉电阻R3的另一端则直接与地连接；
NMOS管Q4的漏极电性连接于灯珠LED4和保护单元的耦接处，同时，该NMOS管Q4的漏极还电性连接于比较U3的反相信号输入端，NMOS管Q4的栅极电性连接于运算放大器U4的信号输出端，NMOS管Q4的源极电性连接于电阻R4的一端，下拉电阻R4的另一端则直接与地连接。
值得一提的是，该控制单元可以看做多个依次连接的子控制单元，而每个子控制单元包括一运算放大器、一灯珠、一MOS管和一下拉电阻，多个灯珠也依次连接。同上所述，每一个MOS管的源极通过对应的一个下拉电阻接地，每一个MOS管的栅极与对应的一个运算放大器的输出端连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的MOS管的漏极连接在相邻的两个子控制单元的灯珠之间，最后一级的子控制单元的MOS管的漏极与保护单元连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的运算放大器的反相输入端与下一级的子控制单元的MOS管的漏极连接，最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端和灯珠的负极均与保护单元连接，所有运算放大器的同相输入端与基准信号输出端连接，整流单元的输出端与第一级的子控制单元的灯珠的正极连接。
保护单元是该LED驱动器10的过压保护部分，其包括电阻R8、电阻R9以及电容C3，所述电阻R8的一端与上述最后一级的子控制单元的灯珠的负极电性连接，所述电阻R8的另一端电性连接最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端，电阻R8还通过电阻R9接地，所述电容C3并联于电阻R9。
下面阐述本实用新型一种LED驱动器10的具体工作原理：
当外接交流电输入时，输入电压经过三个分压电阻R5、电阻R6、电阻R7分压、通过电容C2的滤波以及稳压管ZD的稳压，最终得到一个稳定的基准电压VREF，而此时NMOS管还没来得及导通，所有运算放大器的反相信号输入端均为0V，而同相信号输入端为基准电压VREF，这就导致了运算放大器的信号输出为最大高电平，也即所有的NMOS管都会开通。
如果输入电压从低到高的馒头波变化过程中，灯珠LED1会先导通，此时，由于NMOS管Q1开通，在电流不大的情况下，在NMOS管Q1和电阻R1上的电压会比灯珠LED2低，于是，电流都会从NMOS管Q1支路上走。随着输入电压升高，在完全导通的情况下，压降上升缓慢，因此NMOS管Q1和电阻R1上的电压会随着输入电压的上升而上升。当其电压高于灯珠LED2的导通电压，就开始有一部分电流从灯珠LED2、NMOS管Q2以及电阻R2形成的支路分流。当输入电压继续上升，灯珠LED2、NMOS管Q2以及电阻R2形成支路的支路电流进一步加大。当通过电阻R2支路的电流大到一定程度，使得电阻R2和NMOS管Q2上的电压大于同相信号输入端的基准电压VREF，通过运算放大器U1的比较，就能关断NMOS管Q1。此时，电流都从NMOS管Q2支路流过。在NMOS管Q2和电阻R2上的电压为输入电压减去灯珠LED1和灯珠LED2的压降总和。
同上所述，当输入电压进一步上升，NMOS管Q2，电阻R2上的电压也会升高，直到灯珠LED3导通，NMOS管Q3，电阻R3支路对NMOS管Q2，电阻R2支路进行分流。直到电阻R3，NMOS管Q3上的电压超过电阻R2，NMOS管Q2上的电压，NMOS管Q2截止。电流都从NMOS管Q3，电阻R3支路流过。
同样，当输入电压进一步上升，电流回路，也会慢慢地从NMOS管Q3，电阻R3支路转移到NMOS管Q4，电阻R4支路，进而实现LED灯珠自动跟随输入电压的上升而逐级导通。
如果当输入电压再升高的时候，该LED驱动器10则可以通过电阻R8，电阻R9的分压，使得运算放大器U4的反相输入端电压会上升，这就使得NMOS管Q4导通时的栅极驱动下降。流过NMOS管Q4的电流下降，一直到完全截止。达到一个输入过压保护的功能。
相反地，当输入电压下降时，NMOS管Q4，电阻R4上的电压会慢慢地下降。等到这个电压小于基准电压VREF时。通过运算放大器U3的比较，NMOS管Q3慢慢开通，开始分流NMOS管Q4上的电流。灯珠LED4会慢慢变暗，直到灭掉，没有电流通过。于是，随着电压的下降，NMOS管Q2导通，灯珠LED3会灭掉，各灯珠顺次如上，此处不再赘述。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种LED驱动器，其包括整流单元，所述整流单元输入端与外部交流电电性连接，其特征在于：所述LED驱动器还包括提供基准电压的基准单元、控制LED灯珠的控制单元以及防止输入电压过高的保护单元，所述基准单元、控制单元分别与整流单元输出端电性连接；所述保护单元与控制单元电性连接。
2.如权利要求1所述的LED驱动器，其特征在于：所述基准单元包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、稳压管ZD、电容C1、电容C2以及基准信号输出端，所述电阻R5、电阻R6、电阻R7依次连接形成一串联支路，所述电阻R5的自由端与整流单元的输出端连接，所述电阻R7的自由端接地；所述电容C1与所述电阻R7并联，所述电容C2、稳压管ZD分别与串联接在一起的电阻R6和电阻R7相并联；所述基准信号输出端电性连接于所述基准单元的电阻R6和电阻R7的连接处，所述基准信号输出端还电性连接于所述控制单元。
3.如权利要求2所述的LED驱动器，其特征在于：所述控制单元包括多个依次连接的子控制单元，每个子控制单元包括一运算放大器、一灯珠、一MOS管和一下拉电阻，多个灯珠也依次连接，每一个MOS管的源极通过对应的一个下拉电阻接地，每一个MOS管的栅极与对应的一个运算放大器的输出端连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的MOS管的漏极连接在相邻的两个子控制单元的灯珠之间，最后一级的子控制单元的MOS管的漏极与保护单元连接，最后一级的子控制单元之前的子控制单元的运算放大器的反相输入端与下一级的子控制单元的MOS管的漏极连接，最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端和灯珠的负极均与保护单元连接，所有运算放大器的同相输入端与基准信号输出端连接，整流单元的输出端与第一级的子控制单元的灯珠的正极连接。
4.如权利要求3所述的LED驱动器，其特征在于：所述保护单元包括电阻R8、电阻R9以及电容C3，所述电阻R8的一端与最后一级的子控制单元的灯珠的负极电性连接，所述电阻R8的另一端电性连接最后一级的子控制单元的运算放大器的反相输入端，电阻R8还通过电阻R9接地，所述电容C3并联于电阻R9。
5.如权利要求1所述的LED驱动器，其特征在于：所述整流单元为桥式整流电路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111970799A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-20 | 陕西亚成微电子股份有限公司 | 一种多段线性led驱动控制方法及电路 |
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2015
- 2015-07-07 CN CN201520483924.1U patent/CN204707330U/zh active Active
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
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