Led燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及用于一般電光源的電路裝置，特別是涉及LED的供電電路及其控制裝置，尤其是涉及LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型的LED是英文LightEmitting D1de的縮寫，中文意思是“發(fā)光二極管”。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]近年來，LED作為一種節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，應(yīng)用越來越廣泛，例如用于普通照明、標(biāo)志和信號(hào)，以及用于顯示面板和電視屏幕的背光源等等。LED驅(qū)動(dòng)電路被用于提供電源給LED。
[0005]LED的特性是要求恒流驅(qū)動(dòng)，LED燈驅(qū)動(dòng)電路包括隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路和非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路，非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路由于效率高、成本低和集成度高，在小功率LED燈應(yīng)用中有很大的優(yōu)勢。
[0006]參見圖10，該圖是典型的DC-DC降壓電路(也叫Buck轉(zhuǎn)換電路，該電路圖中的LED燈可以是單個(gè)LED，也可以是多個(gè)LED串聯(lián)，或者是多個(gè)LED串聯(lián)后再并聯(lián))，該DC-DC降壓電路包括開關(guān)元件、二極管D1、電感LI和LED燈，改變開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間或者截止時(shí)間，都能改變流過LED燈的電流；而截止時(shí)間和電感LI的釋放能量有關(guān)，必須在電感LI所充的能量釋放到接近零時(shí)，這時(shí)打開開關(guān)元件，開關(guān)元件的損耗才比較小，這就是谷底開關(guān)模式。
[0007]參見圖11，現(xiàn)有技術(shù)LED燈驅(qū)動(dòng)電路之非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路基本上是采用比較器99采樣LED燈的串聯(lián)電阻R99的電壓來通過邏輯控制電路98來控制開關(guān)元件Q99而達(dá)到恒流的目的；這種非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路雖然容易恒流，但要調(diào)光，必須加入調(diào)光電路，導(dǎo)致成本增加；若要能實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光，還必須要加入價(jià)格較貴的智能芯片，即可編程序的集成電路，導(dǎo)致成本增加；而且，這種非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路在市電中的功率因素比較低，要提高功率因素，還得增加功率因素校正電路(例如填谷電路)，也會(huì)導(dǎo)致成本增加。
[0008]參見圖11，現(xiàn)有技術(shù)LED燈驅(qū)動(dòng)電路之非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入一般采用城市供電(簡稱市電)，市電整流后周期一般為100赫茲，整流后的電壓一般為從零到300伏不停變化的直流電，其峰值電壓和LED燈的電壓差比較大，能達(dá)到百伏以上，由于市電電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，其峰值電壓也跟隨波動(dòng)；目前現(xiàn)有技術(shù)LED燈驅(qū)動(dòng)用的電感LI 一般是毫亨級別，如果用現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)電阻R99反饋來控制電流，每隔一個(gè)微秒，電流都有不小的變化，如果用智能芯片采樣串聯(lián)電阻R99的電壓來實(shí)現(xiàn)恒流控制，控制開關(guān)元件Q99的智能芯片反應(yīng)速度必須為納秒級別，而智能芯片接收存儲(chǔ)信號(hào)要幾個(gè)時(shí)鐘周期，智能芯片運(yùn)算處理信號(hào)在這里至少得十幾個(gè)時(shí)鐘周期，再到智能芯片輸出執(zhí)行命令也要幾個(gè)時(shí)鐘周期，要達(dá)到反應(yīng)速度在100納秒以內(nèi)，智能芯片的時(shí)鐘頻率必須大于100兆赫茲，實(shí)際上由于運(yùn)算的復(fù)雜，所需的智能芯片時(shí)鐘頻率會(huì)高得多，智能芯片的時(shí)鐘頻率越高，能耗也就越高，同時(shí)成本也越高，這對普及智能芯片在LED上的應(yīng)用會(huì)有很大的障礙。
[0009]【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0010]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路，可以直接用成本較低的調(diào)控電路例如可編程序的集成電路來控制開關(guān)元件的導(dǎo)通和截止時(shí)間，既能達(dá)到恒流的目的，還可以很容易的接收外部信號(hào)來實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)光容易和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0012]—種LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括由開關(guān)元件、二極管D1、電感LI和LED燈組成的DC-DC降壓電路，以及將市電整流成為脈動(dòng)直流的整流橋電路BI;所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括電壓檢測模塊和調(diào)控電路；所述電壓檢測模塊電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端；所述調(diào)控電路與所述電壓檢測模塊和開關(guān)元件互相電連接，該調(diào)控電路接收所述電壓檢測模塊的輸出電壓信號(hào)，通過分析該輸出電壓信號(hào)，來實(shí)時(shí)監(jiān)測所述DC-DC降壓電路兩端的輸入電壓Vi，并計(jì)算得出所述開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間TH和截止時(shí)間TL，來控制所述開關(guān)元件的導(dǎo)通對截止時(shí)間的比率，從而使驅(qū)動(dòng)LED燈的電流保持恒定。
[0013]所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括能接收外部調(diào)光信號(hào)模塊發(fā)送調(diào)光信號(hào)的感應(yīng)器J1，該感應(yīng)器Jl將接收的調(diào)光信號(hào)傳遞給所述調(diào)控電路，所述調(diào)控電路接收到該調(diào)光信號(hào)后，來調(diào)整所述開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間TH或截止時(shí)間TL，從而使驅(qū)動(dòng)LED燈的電流發(fā)生變化來達(dá)到調(diào)光的目的。
[0014]所述電壓檢測模塊包括串聯(lián)在一起的兩個(gè)電阻Rl、R2，該串聯(lián)的兩個(gè)電阻Rl、R2電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端；所述調(diào)控電路的一個(gè)端口電連接在兩個(gè)電阻R1、R2之間。
[0015]所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括隔離二極管D2和儲(chǔ)能電容C2 ;隔離二極管D2的陽極電連接在所述整流橋電路BI的正輸出端，隔離二極管D2的陰極電連接在所述DC-DC降壓電路的LED燈的陽極端；儲(chǔ)能電容C2電連接在隔離二極管D2的陰極和地之間。
[0016]所述調(diào)控電路是可編程序的集成電路，包括可編程序的微控制單元或單片微處理器及其外圍電路。
[0017]所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括為所述調(diào)控電路降壓穩(wěn)壓供電的供電模塊，該供電模塊包括降壓電阻RV、穩(wěn)壓二極管DV和三極晶體管Q1，該三極晶體管Ql為場效應(yīng)管或三極管；降壓電阻RV和穩(wěn)壓二極管DV串聯(lián)后電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端，其中穩(wěn)壓二極管DV的陽極接地，該地就是所述整流橋電路BI的負(fù)輸出端，降壓電阻RV接所述整流橋電路BI的正輸出端；三極晶體管Ql的柵極或基極電連接在降壓電阻RV和穩(wěn)壓二極管DV之間，三極晶體管Ql的漏極或集電極電連接在所述整流橋電路BI的正輸出端，三極晶體管Ql的源極或發(fā)射極電連接到所述調(diào)控電路的電源端口。
[0018]所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括感應(yīng)器J1、降壓電阻RV、穩(wěn)壓二極管DV和電阻R5 ;所述調(diào)控電路為有八個(gè)端口的微控制單元Ul ;所述電壓檢測模塊包括兩個(gè)電阻Rl和R2，電阻Rl和R2串聯(lián)后電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端；所述開關(guān)元件為場效應(yīng)管Q2，場效應(yīng)管Q2的柵極通過電阻R5電連接到微控制單元Ul的第一個(gè)端口 0UT，場效應(yīng)管Q2的漏極電連接到電感LI和二極管Dl的陽極，場效應(yīng)管Q2的源極接地，該地就是所述整流橋電路BI的負(fù)輸出端；降壓電阻RV和穩(wěn)壓二極管DV串聯(lián)后電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端，其中穩(wěn)壓二極管DV的陽極接地，降壓電阻RV接所述整流橋電路BI的正輸出端；微控制單元Ul的第五個(gè)端口 VDD接降壓電阻RV和穩(wěn)壓二極管DV的公共端；感應(yīng)器Jl為紅外感應(yīng)器，該紅外感應(yīng)器Jl的第一個(gè)端口 IR電連接到微控制單元Ul的第三個(gè)端口 IR，紅外感應(yīng)器Jl的第二個(gè)端口接地，紅外感應(yīng)器Jl的第三個(gè)端口接降壓電阻RV和穩(wěn)壓二極管DV的公共端；微控制單元Ul的第四個(gè)端口 VSS接地，微控制單元Ul的第六個(gè)端口 V2接電阻Rl和R2的公共端V2，微控制單元Ul的第二個(gè)端口和第八個(gè)端口懸空。
[0019]同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路之有益效果在于:
[0020]由于設(shè)有電壓檢測模塊和調(diào)控電路，所采用的調(diào)控電路成本又較低，例如一種成本較低的可編程序的集成電路，調(diào)控電路接收電壓檢測模塊的輸出電壓信號(hào)，通過分析該輸出電壓信號(hào)，來實(shí)時(shí)監(jiān)測DC-DC降壓電路兩端的輸入電壓，并計(jì)算得出開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間，來控制所述開關(guān)元件的導(dǎo)通對截止時(shí)間的比率，從而使驅(qū)動(dòng)LED的電流保持恒定。因此本實(shí)用新型可以直接用成本較低的調(diào)控電路例如可編程序的集成電路來控制開關(guān)元件的導(dǎo)通和截止時(shí)間，既能達(dá)到恒流的目的，還可以很容易的接收外部信號(hào)來實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)光容易和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
[0021]【【附圖說明】】
[0022]圖1是本實(shí)用新型LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例一的簡明電原理方框示意圖；
[0023]圖2是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例二的簡明電原理方框示意圖；
[0024]圖3是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例三的簡明電原理方框示意圖；
[0025]圖4是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例四的簡明電原理方框示意圖；
[0026]圖5是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例五的簡明電原理方框示意圖；
[0027]圖6是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例六的簡明電原理方框示意圖；
[0028]圖7是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例七的簡明電原理方框示意圖；
[0029]圖8是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例八的簡明電原理方框示意圖；
[0030]圖9是所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路的一種具體電路示意圖；
[0031]圖10是現(xiàn)有技術(shù)DC-DC降壓電路(也叫Buck轉(zhuǎn)換電路)的電原理方框示意圖；
[0032]圖11是現(xiàn)有技術(shù)LED燈驅(qū)動(dòng)電路之非隔離恒流驅(qū)動(dòng)電路的電原理示意圖。
[0033]【【具體實(shí)施方式】】
[0034]下面結(jié)合各附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]參見圖1至圖9，一種LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括由開關(guān)元件300、二極管Dl、電感LI和LED燈組成的DC-DC降壓電路，LED燈為負(fù)載，以及將市電整流成為脈動(dòng)直流的整流橋電路BI;所述LED燈可調(diào)光的恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括電壓檢測模塊100和調(diào)控電路200 ;所述電壓檢測模塊100電連接在所述整流橋電路BI的輸出兩端；所述調(diào)控電路20