CN221043273U - 一种驱动稳定的led灯驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动稳定的LED灯驱动电路，涉及电子电路技术领域，该电路包括有：DCDC转换回路：用于对外部DC电源供电作出DCDC转换、输出具有欠压保护、短路保护以及过热保护性质的直流电；驱动控制回路：用于根据用户需求切换工作模式、输出控制信号以驱动与之连接的LED灯按需亮灭；以及，LED灯输出接口：用于汇总所述DCDC转换回路以及所述驱动控制回路的输出端，面向LED灯允许其连接以驱动LED灯工作。相比于现有技术，在本实用新型当中提供的LED灯驱动电路结构简洁、易于实现、应用到具体的需求LED灯的场景中时，能持续输出稳定、可靠的直流电驱动与之连接的LED灯长时间稳定工作。

Description

一种驱动稳定的LED灯驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种LED灯驱动电路。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)灯作为一种普遍的发光元件，其本质为发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，应用在具体场景中时，可直接把电转化为光。

LED灯的核心发光结构为一个半导体的光电转化芯片，该芯片具有两接线端，其中一端附在一个支架上连接电源负极，另一端连接电源的正极，整个光电转化芯片以环氧树脂或其他绝缘高分子材料封装起来以方便应用。

为保证LED灯正常工作，每一个单独设置的LED灯或每一组密集设置的LED灯，往往需要对应设置LED驱动电路。该LED驱动电路是电源电路中的一种，是向对应的LED灯提供功率的装置，用以向其对应的LED灯供电。

LED驱动电路与其需要驱动LED灯一一对应设置，在对LED灯供电时，若出现过压或欠压的情况时，轻则LED灯无法正常点亮或点亮后亮度不能达到要求，重则可能会造成LED灯的损坏。而在驱动电路正常运行过程中，驱动电路本身的电子元器件和LED灯本身都不可避免地将产生热量，驱动电路长时间工作、LED灯长时间点亮时，很容易出现热量累积影响电路正常运行甚至烧损器件。而现实生活中的LED灯很大一部分被应用于户外或者恶劣环境下，户外环境下的风霜雨雪或其他因素容易干扰驱动电路或LED灯本身造成短路，短路对电路的危害不言而喻。因此，构建一种安全稳定的驱动电路用以驱动LED灯，避免LED灯在工作过程中出现欠压损坏，避免电路过热或发生短路故障是非常必要的。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种LED灯驱动电路，该电路结构简洁，能稳定输出驱动能源和驱动控制信号，保证与之连接的LED灯长时间稳定工作，应用到具体场景中时，便于取得良好的用户体验感。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种驱动稳定的LED灯驱动电路，该电路包括有：

DCDC转换回路：用于对外部DC电源供电作出DCDC转换、输出具有欠压保护、短路保护以及过热保护性质的直流电；

驱动控制回路：用于根据用户需求切换工作模式、输出控制信号以驱动与之连接的LED灯按需亮灭；

以及，LED灯输出接口：用于汇总所述DCDC转换回路以及所述驱动控制回路的输出端，面向LED灯允许其连接以驱动LED灯工作。

进一步地，DCDC转换回路包括有稳压转换芯片，所述稳压转换芯片的具体型号为：LGS5145。

进一步地，DCDC转换回路还包括有第一电感，所述第一电感的其中一端连接所述稳压转换芯片，其另一端引出成为VCC端。

进一步地，DCDC转换回路还包括有至少一个滤波电容，每一个所述滤波电容的其中一端均连接所述VCC端，每一个所述滤波电容的另一端均接地。

进一步地，DCDC转换回路还包括有第一反馈电阻以及第二反馈电阻；所述第一反馈电阻的一端连接所述VCC端，其另一端连接所述第二反馈电阻的其中一端，所述第二反馈电阻的另一端接地；所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的公共端接入所述稳压转换芯片。

进一步地，驱动控制回路包括有驱动控制芯片，所述驱动控制芯片的具体型号为CA51F551S1，所述VCC端接入驱动控制芯片。

进一步地，驱动控制回路还包括有选择按键，所述选择按键的其中一端接地，其另一端连接所述驱动控制芯片。

进一步地，驱动控制回路还包括有驱动输出电阻，所述驱动输出电阻的其中一端连接所述驱动控制芯片，其另一端连接所述LED灯输出接口。

进一步地，LED灯输出接口具有第一接线端、第二接线端以及第三接线端；所述LED灯输出接口的第一接线端接入所述VCC端；所述LED灯输出接口的第二接线端连接所述输出驱动电阻；所述LED灯输出接口的第三接线端接地。

进一步地，该电路包括有USB直连回路；所述USB直连回路包括有USB输入接口以及USB输出接口；所述USB输入接口具备电源接入端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

所述USB输出接口具备电源输出端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

所述USB输入接口的电源接入端接入外部DC电源，且所述USB输入接口的电源接入端连接所述USB输出接口的电源输出端；所述USB输入接口的信号正极端连接所述USB输出接口的信号正极端；所述USB输入接口的信号正极端连接所述USB输出接口的信号正极端；所述USB输入接口的电源负极端连接所述USB输出接口的电源负极端；

所述USB输入接口的电源接入端还接入所述稳压转换芯片；所述USB输入接口的电源负极端与所述USB输出接口的电源负极端分别接地。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中提供的LED灯驱动电路结构简洁、易于实现、应用到具体的需求LED灯的场景中时，能持续输出稳定、可靠的直流电驱动与之连接的LED灯长时间稳定工作。

附图说明

图1是具体实施例方式中提供的驱动稳定的LED灯驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

请参阅图1。

在本具体实施方式中提供一种驱动稳定的LED灯驱动电路，该电路包括有：

DCDC转换回路：用于对外部DC电源供电作出DCDC转换、输出具有欠压保护、短路保护以及过热保护性质的直流电；

驱动控制回路：用于根据用户需求切换工作模式、输出控制信号以驱动与之连接的LED灯按需亮灭；

以及，LED灯输出接口J3：用于汇总DCDC转换回路以及驱动控制回路的输出端，面向LED灯允许其连接以驱动LED灯工作。

在本具体实施方式中，DCDC转换回路包括有稳压转换芯片U1，稳压转换芯片U1的具体型号为：LGS5145。

在本具体实施方式中，该电路包括有USB直连回路；USB直连回路包括有USB输入接口J1以及USB输出接口J2；USB输入接口J1具备电源接入端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

USB输出接口J2具备电源输出端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

USB输入接口J1的电源接入端接入外部DC电源24V，且USB输入接口J1的电源接入端连接USB输出接口J2的电源输出端；USB输入接口J1的信号正极端连接USB输出接口J2的信号正极端；USB输入接口J1的信号正极端连接USB输出接口J2的信号正极端；USB输入接口J1的电源负极端连接USB输出接口J2的电源负极端；

USB输入接口J1的电源接入端还接入稳压转换芯片U1；USB输入接口J1的电源负极端与USB输出接口J2的电源负极端分别接地。

LGS5145作为一种带内部开关的DCDC稳压器，具有4.5-45V的的宽输入电压范围。外部DC电源24V通过USB输出接口J1进入到电路中后，进一步通过USB输出接口与稳压转换芯片U1之间的连接关系进入LGS5145中，LGS5145超宽的电压输入范围能最大限度地减少整个电路对外部浪涌抑制组件的依赖，能适应更多的外部DC电源。与此同时，由于LGS514内部自带开关器件，其将静态电流与高开关频率结合在一起，可在广泛的负载电流范围内实现高效率输出，高效驱动与之连接的LED灯稳定运行。选用LGS514作为稳压器应用在本电路中，还能有效利用LGS514本身自带的软启动、热关机、UVLO欠压锁定，门驱动器欠压锁定等性能，最大程度上保证自身电路以及与之连接的LED灯长时间稳定工作，帮助用户获得更好的使用体验。

在本具体实施方式中，DCDC转换回路还包括有第一电感L1，第一电感L1的其中一端连接稳压转换芯片U1，其另一端引出成为VCC端。外部DC电源24V经USB输出接口J1送入稳压转换芯片U1 LGS5145后，LGS5145对其作出了DCDC转换并以稳定的电压值以及稳定的电流值输出，在其输出路径上额外设置第一电感L1，利用电感本身对电流“来拒去留”的元件特性，进一步抑制LGS5145处输出的电流波动，为第一电感L1处引出的VCC端提供进一步的稳流保障。

在本具体实施方式中，DCDC转换回路还包括有两个滤波电容(C3/C4)，每一个滤波电容(C3/C4)的其中一端均连接VCC端，每一个滤波电容(C3/C4)的另一端均接地。在VCC端处设置多个滤波电容(C3/C4)，可有效利用电容本身对电压骤变敏感的元件特性，为VCC端提供进一步的稳压保障，结合上文所述的第一电感L1对LGS5145处输出的电流的波动抑制，最终在VCC端处得到一个电流值稳定且电压值稳定的电源供给。

在本具体实施方式中，DCDC转换回路还包括有第一反馈电阻R2以及第二反馈电阻R3；第一反馈电阻R2的一端连接VCC端，其另一端连接第二反馈电阻R3的其中一端，第二反馈电阻R3的另一端接地；第一反馈电阻R2和第二反馈电阻R3的公共端接入稳压转换芯片U1。通过设置第一反馈电阻R2以及第二反馈电阻R3，则VCC端处的电流也将通过第一反馈电阻R2和第二反馈电阻R3流向大地，设置合理的第一反馈电阻R2阻值以及第二反馈电阻R3阻值，则在第一反馈电阻R2和第二反馈电阻R3的公共端处的电压变化情况将如实反映VCC端处电压变化情况，将第一反馈电阻R2与第二反馈电阻R3的公共端与稳压转换芯片U1连接，则该处电压情况将实时向稳压转换芯片U1反馈，帮助稳压转换芯片U1了解VCC端处的实时电压，以便及时应对诸如瞬时高压、雷击电涌窜入、负载短路、电路过热等有可能出现的电路突发危机。

在本具体实施方式中，驱动控制回路包括有驱动控制芯片U2，驱动控制芯片U2的具体型号为CA51F551S1，VCC端接入驱动控制芯片U2。CA51F551S1是基于1T 8051内核的8位微控制器，其作为CA51F551系列芯片中的一员，通常情况下，运行速度比传统的8051更快，性能更加优越。CA51F551S1内置8K Flash程序存储器，可多次重复编程，将其应用到本具体实施方式提供的电路中时，技术人员可充分利用CA51F551S1的可编程特性，对其烧录对应的控制程序以对应控制与之连接的LED灯亮度、亮灭的时间点、点亮方式等等。

在本具体实施方式中，驱动控制回路还包括有选择按键SW1，选择按键SW1的其中一端接地，其另一端连接驱动控制芯片U2。如上文所述，对驱动控制芯片U2烧录对应的控制程序，可对应控制与之连接的LED灯的亮灭情况，在此基础上设置的选择按键SW1将为用户带来更多的选择自由：技术人员可充分利用驱动控制芯片U2 CA51F551S1的可编程特性，事先在控制程序中对选择按键SW1定义，允许用户在具体使用过程中，通过选择按键SW1点亮/关闭与之连接的LED灯或选择LED灯的点亮模式，对应控制LED灯持续点亮、随机闪亮或跑马式接续点亮等等，该处设置选择按键SW1将赋予电路更多的灵活度，方便用户使用时选择中意的LED灯点亮模式，提升用户的使用体验。

在本具体实施方式中，驱动控制回路还包括有驱动输出电阻R4，驱动输出电阻R4的其中一端连接驱动控制芯片U2，其另一端连接LED灯输出接口J3。

在本具体实施方式中，LED灯输出接口J3具有第一接线端、第二接线端以及第三接线端；LED灯输出接口J3的第一接线端接入VCC端；LED灯输出接口的第二接线端连接输出驱动电阻R4；LED灯输出接口J3的第三接线端接地。

DCDC转换回路对外部DC电源供电作出DCDC转换，在VCC端处输出具有稳定的电流值、稳定的电压值的直流电；驱动控制回路通过设置选择按键SW1，将选择按键SW1与驱动控制芯片U2协同工作，在输出驱动电阻R4处输出控制信号；上述直流电与控制信号一同接入LED灯输出接口J3中，该LED灯输出接口面向LED灯开放、允许其连接，一旦LED灯连接，通过该LED灯输出接口J3获得的直流电将为LED等提供稳定可靠的工作电源、控制信号将控制LED灯的亮灭情况，二者结合将能适应更多应用场景，驱动LED灯长时间稳定工作，降低LED灯在使用过程中的故障率，延长其使用寿命，显著提升用户体验。

上述驱动稳定的LED灯驱动电路可具体应用于诸如户外露营照明、室内氛围营造、舞台造影等场景中，对应起到长时间稳定驱动LED灯使其稳定工作的效果，极大程度上降低产品的故障率，帮助用户获得理想的使用体验。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，该电路包括有：

DCDC转换回路：用于对外部DC电源供电作出DCDC转换、输出具有欠压保护、短路保护以及过热保护性质的直流电；

驱动控制回路：用于根据用户需求切换工作模式、输出控制信号以驱动与之连接的LED灯按需亮灭；

以及，LED灯输出接口：用于汇总所述DCDC转换回路以及所述驱动控制回路的输出端，面向LED灯允许其连接以驱动LED灯工作。

2.如权利要求1所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述DCDC转换回路包括有稳压转换芯片，所述稳压转换芯片的具体型号为：LGS5145。

3.如权利要求2所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述DCDC转换回路还包括有第一电感，所述第一电感的其中一端连接所述稳压转换芯片，其另一端引出成为VCC端。

4.如权利要求3所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述DCDC转换回路还包括有至少一个滤波电容，每一个所述滤波电容的其中一端均连接所述VCC端，每一个所述滤波电容的另一端均接地。

5.如权利要求3所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述DCDC转换回路还包括有第一反馈电阻以及第二反馈电阻；所述第一反馈电阻的一端连接所述VCC端，其另一端连接所述第二反馈电阻的其中一端，所述第二反馈电阻的另一端接地；所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻的公共端接入所述稳压转换芯片。

6.如权利要求3所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述驱动控制回路包括有驱动控制芯片，所述驱动控制芯片的具体型号为CA51F551S1，所述VCC端接入驱动控制芯片。

7.如权利要求6所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述驱动控制回路还包括有选择按键，所述选择按键的其中一端接地，其另一端连接所述驱动控制芯片。

8.如权利要求7所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述驱动控制回路还包括有驱动输出电阻，所述驱动输出电阻的其中一端连接所述驱动控制芯片，其另一端连接所述LED灯输出接口。

9.如权利要求8所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，所述LED灯输出接口具有第一接线端、第二接线端以及第三接线端；所述LED灯输出接口的第一接线端接入所述VCC端；所述LED灯输出接口的第二接线端连接所述输出驱动电阻；所述LED灯输出接口的第三接线端接地。

10.如权利要求2所述的驱动稳定的LED灯驱动电路，其特征在于，该电路包括有USB直连回路；所述USB直连回路包括有USB输入接口以及USB输出接口；所述USB输入接口具备电源接入端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

所述USB输出接口具备电源输出端、信号正极端、信号负极端以及电源负极端；

所述USB输入接口的电源接入端接入外部DC电源，且所述USB输入接口的电源接入端连接所述USB输出接口的电源输出端；所述USB输入接口的信号正极端连接所述USB输出接口的信号正极端；所述USB输入接口的电源负极端连接所述USB输出接口的电源负极端；

所述USB输入接口的电源接入端还接入所述稳压转换芯片；所述USB输入接口的电源负极端与所述USB输出接口的电源负极端分别接地。