專利名稱::車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本實(shí)用新型涉及一種照明裝置,具體涉及一種車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
:現(xiàn)有車船用照明燈一般使用的是白熾燈或熒光燈,這種照明方式直接取車船上的直流電源通過直流逆變?yōu)榻涣骱笤俳訜艟?。目前,一種現(xiàn)有技術(shù),車用照明燈升壓裝置,它由多個(gè)線圈、鐵芯、照明燈、開關(guān)、整流調(diào)壓器組成。另一種現(xiàn)有技術(shù),汽車用照明燈,由大球面反光鏡,燈泡,無(wú)光焦度透鏡保護(hù)玻璃,置于燈泡前上方半圓球面小反光鏡,在保護(hù)鏡和大球面反光鏡的連接處垂置光軸設(shè)置把射向空間的光線偏轉(zhuǎn)到地面上來的半圓形楔形鏡,該楔形鏡由光軸向上或下變化楔角。這種現(xiàn)有技術(shù)消除了有害的弦光,并把有害光變成有用光,夜間會(huì)車可不關(guān)燈,不剌激對(duì)方駕駛員眼睛。還有一種現(xiàn)有技術(shù),汽車用照明裝置,其具有至少一個(gè)用于一個(gè)前照燈或者用于一個(gè)尾燈的反光罩和一個(gè)設(shè)置在該反光罩下邊的閃光信號(hào)燈和一個(gè)分別具有一個(gè)反光罩和一個(gè)對(duì)應(yīng)光源的停車燈。設(shè)計(jì)這種類型的照明裝置可以清晰分辨地顯示夜間圖像。為此閃光信號(hào)燈和停車燈在一個(gè)共同的、具有一個(gè)在汽車橫向在所述反射罩下方延伸的光出射孔的反射腔中設(shè)有一個(gè)觀察窗,所述反射腔遠(yuǎn)比反光罩直徑大。這種現(xiàn)有技術(shù)的汽車用照明裝置的缺點(diǎn)是1、這種現(xiàn)有技術(shù)的汽車用照明裝置由于不設(shè)置有控制升壓控制回路電路,能量轉(zhuǎn)換效率低。2、這種現(xiàn)有技術(shù)的汽車用照明裝置由于不設(shè)置有反饋控制回路電路,電源電壓的波動(dòng)會(huì)引起燈具亮度的明顯變化。3、這種現(xiàn)有技術(shù)的汽車用照明裝置由于不采用發(fā)光二極管照明,在車船顛簸時(shí),玻璃制的燈具容易被碰壞。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,能利用寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的DC-DC升壓原理,將車船上的直流電源電壓升高到LED照明所需要的電壓,同時(shí)通過采樣電阻對(duì)輸出電流采樣,以確保輸出電流恒定,不超過發(fā)光二極管照明所允許的最大電流。本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,包括電源及發(fā)光二極管;其特征在于還包括控制升壓回路及反饋控制回路。所述的升壓控制回路包括升壓電路及能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路,升壓電路包括升壓芯片及分別連接在升壓芯片管腳上的電阻Rf、Rs、Rp,能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路包括電感Ll、整流二極管Dl、電容Co及場(chǎng)效應(yīng)管Ml,升壓芯片的管腳與電源連接,管腳與能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)電路的場(chǎng)效應(yīng)管M1柵極連接。所述的反饋控制回路包括三極管放大電路、比較電路、分壓電路、基準(zhǔn)電源及開路保護(hù)電路;開路保護(hù)電路的一端與發(fā)光二極管的正極連接,另一端與基準(zhǔn)電源的一端連接,基準(zhǔn)電源的另一端接地,基準(zhǔn)電源的控制端與分壓電路的一端連接,分壓電路的另一端與比較電路的反相輸入端連接,比較電路的輸出端與三極管放大電路的輸入端連接。所述的控制升壓回路的電阻Rp的一端連接電源及電感Ll,電阻Rp的另一端分別與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳與管腳連接;基于P麗方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳與電阻Rf的一端連接,電阻Rf的另一端接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳連接場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極,場(chǎng)效應(yīng)管M1的源極與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片的管腳及電阻Rs的一端連接,電阻Rs的另一端接地,基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳是反饋輸入端,場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極與電感L1的另一端及整流二極管D1的正極連接,整流二極管D1的負(fù)極與電容Co的一端連接,電容Co的另一端接地,整流二極管D1的負(fù)極連接發(fā)光二極管的正極。所述的反饋控制回路中,三極管放大電路包括電阻R5、R11及三極管Q1;比較電路包括電容C5、比較器U2及電阻R9;分壓電路包括電阻R6、R7及R8;開路保護(hù)電路包括二極管D6、電阻R12及穩(wěn)壓管D3及D4;還包括基準(zhǔn)電壓U3、電阻Rsen及發(fā)光二極管。所述的發(fā)光二極管的正極連接穩(wěn)壓管D3的負(fù)極,穩(wěn)壓管D3的正極連接穩(wěn)壓管D4的負(fù)極,穩(wěn)壓管D4的正極連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端與基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極連接,基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極還連接電阻R8的一端,基準(zhǔn)電壓U3的正極接地,基準(zhǔn)電壓U3的控制端與負(fù)極短接;電阻R8的另一端連接相互并聯(lián)連接的電阻R6與R7的一端,電阻R6與R7的另一端接地,并與電阻Rsen的一端連接,Rsen的另一端與發(fā)光二極管的負(fù)極連接;比較器U2的非反相輸入端與發(fā)光二極管的負(fù)極連接,比較器U2的反相輸入端連接電阻R8與電阻R6及R7的連接點(diǎn),并與電容R5的一端連接,電容R5的另一端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端與比較器U2的輸出端連接,比較器U2的負(fù)電源端接地,比較器U2的正電源端連接電源,比較器U2的輸出端與二極管D6的正極連接,二極管D6的負(fù)極與電阻Rll的一端連接,電阻Rll的另一端并接電阻R5的一端及三極管Q1的基極,電阻R5的另一端接地,三極管Q1的發(fā)射極接地,三極管Q1的集電極是反饋輸出端。所述的控制升壓電路的基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳與反饋控制電路的三極管Q1的集電極連接;電容C1及C2并接在電源與地之間;反饋控制電路的三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間并接電阻R4及相互串接的電容C5及電阻R3。上述的車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,其中,發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電路由控制升壓回路電路與反饋控制回路電路兩部分組成,包括使用基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片,一個(gè)電壓比較器,一個(gè)基準(zhǔn)電壓參考源,一個(gè)放大三極管和其他一些被動(dòng)器件。使用寬脈調(diào)制(P麗)方法控制的直流-直流升壓方式,來驅(qū)動(dòng)大功率高效率的發(fā)光二極管照明燈具,同時(shí)通過一個(gè)比較器電路檢測(cè)輸出端流過發(fā)光二極管的電流,使輸出電流恒定在設(shè)定的限流值,從而發(fā)光二極管的發(fā)光亮度保持穩(wěn)定。本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置由于采用了上述方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置由于設(shè)置有反饋控制電路,能確保輸出電流的穩(wěn)定,能把輸出電流的最大值控制在發(fā)光二極管所允許的最大電流內(nèi)。2、本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置由于設(shè)置有控制升壓電路,照明效率高,使用安全可靠。3、本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置由于設(shè)置有發(fā)光二極管作為照明燈具,節(jié)能環(huán)保,減少常用熒光燈中水銀的使用,降低水銀對(duì)環(huán)境的污染。4、本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,轉(zhuǎn)換效率高,易于普及應(yīng)用及批量化生產(chǎn)。圖1是本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的完整的系統(tǒng)回路的電路原理圖。圖2是本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的控制升壓回路的電路原理圖圖3是本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的反饋控制回路的電路原理圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參見附圖1所示,本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置包括電源、發(fā)光二極管、控制升壓回路及反饋控制回路??刂粕龎夯芈返妮斎攵伺c電源連接,輸出端連接發(fā)光二極管,反饋控制回路的輸入端與二極管照明燈具連接,輸出端與控制升壓回路的控制端連接??刂粕龎弘娐返幕趯捗}調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳2與反饋控制電路的三極管Ql的集電極連接;電容Cl及電容C2并接在電源與地之間;反饋控制電路的三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間并接電阻R4及相互串接的電容C5及電阻R3。本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置的原理是,附圖1是完整的系統(tǒng)回路,與使用直流_交流逆變器相比,本實(shí)用新型具有成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)。根據(jù)輸出電壓電流的不同設(shè)置,效率在89_95%之間。其輸出參數(shù)及效率如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>[0030]由表中可明顯的看出,當(dāng)輸出電壓電流設(shè)置不同時(shí),轉(zhuǎn)換效率也不同,且都穩(wěn)定在89-95%之間。附圖2所示電路是電路的升壓部分,將車船上的直流電源電壓升壓到所使用的LED照明所需要的電壓,該電路使用了一顆基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片,例如PT4201,其輸入電壓與輸出電壓的關(guān)系由寬脈調(diào)制(P麗)控制的占空比Du決定,即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>Ll、Dl、Ml、Co構(gòu)成升壓結(jié)構(gòu)中能量轉(zhuǎn)移及存儲(chǔ)器件,Rp為芯片供電,Rf決定芯片的工作頻率,Rs可限制輸入電流的峰值。請(qǐng)參見附圖2所示,控制升壓回路包括一個(gè)基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片、多個(gè)電阻Rp、Rf及Rs、電感Ll、整流二極管Dl、電容Co及場(chǎng)效應(yīng)管Ml。電阻Rp的一端連接電源及電感Ll,電阻Rp的另一端分別與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片的管腳3與管腳7連接;基于P麗方式控制的直流_直流升壓芯片的管腳1接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳4與電阻Rf的一端連接,電阻Rf的另一端接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片的管腳8連接場(chǎng)效應(yīng)管M1的柵極,場(chǎng)效應(yīng)管M1的源極與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流_直流升壓芯片的管腳6及電阻Rs的一端連接,電阻Rs的另一端接地,基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳2是反饋輸入端,場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極與電感Ll的另一端及整流二極管D1的正極連接,整流二極管D1的負(fù)極與電容Co的一端連接,電容Co的另一端接地,整流二極管Dl的負(fù)極連接發(fā)光二極管的正極。請(qǐng)參見附圖3所示,反饋控制回路包括多個(gè)電阻R5、R6、R7、R8、R9、Rsen、Rll及R12、電容C5、二極管D6、多個(gè)穩(wěn)壓管D3、D4及U3、比較器U2、三極管Ql及發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的正極連接穩(wěn)壓管D3的負(fù)極,穩(wěn)壓管D3的正極連接穩(wěn)壓管D4的負(fù)極,穩(wěn)壓管D4的正極連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端與基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極連接,基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極還連接電阻R8的一端,基準(zhǔn)電壓U3的正極接地,基準(zhǔn)電壓U3的控制端與負(fù)極短接;電阻R8的另一端連接相互并聯(lián)連接的電阻R6與R7的一端,電阻R6與R7的另一端接地,并與電阻Rsen的一端連接,Rsen的另一端與發(fā)光二極管的負(fù)極連接;放大器U2的正相輸入端1與發(fā)光二極管的負(fù)極連接,放大器U2的反相輸入端3連接電阻R8與電阻R6及R7的連接點(diǎn),并與電容R5的一端連接,電容R5的另一端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端與放大器U2的輸出端4連接,放大器U2的負(fù)電源2端接地,放大器U2的正電源端5連接電源,放大器U2的輸出端4與二極管D6的正極連接,二極管D6的負(fù)極與電阻Rll的一端連接,電阻Rll的另一端并接電阻R5的一端及三極管Q1的基極,電阻R5的另一端接地,三極管Ql的發(fā)射極接地,三極管Ql的集電極是反饋輸出端。附圖3是高精度的控制回路應(yīng)用方式,此回路是基于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓參考源,例如TL431,和一個(gè)比較器構(gòu)成,例如LM321,標(biāo)準(zhǔn)電壓參考源提供一個(gè)基準(zhǔn)電源,通過電阻R8、R7、R6的分壓給比較器的反相輸入端設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)比較電壓V-,比較器的正相輸入端與發(fā)光二極管負(fù)極相接,流過電阻Rsen的輸出電流Io,在電阻Rsen上產(chǎn)生的壓降形成比較器的正向輸入端的電壓V+,當(dāng)輸出電流Io在電阻Rsen上形成的壓降V+大于設(shè)定的基準(zhǔn)電壓V-時(shí),比較器將此電壓差進(jìn)行比較運(yùn)算,同時(shí)使比較器輸出反轉(zhuǎn)為高電平,三極管Ql導(dǎo)通開始工作,反饋輸出端FB的電壓下降,此時(shí)基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片由于反饋輸出端FB的下降而啟動(dòng)控制升壓回路,使輸出的占空比Du變小,這樣輸出電壓下降,同時(shí)輸出電流Io也減小,這樣系統(tǒng)完成回路的反饋控制。穩(wěn)壓管D3、D4和電阻R12,這幾個(gè)元件主要是對(duì)電路起到開路保護(hù)的作用,避免在開路狀態(tài)下,不斷升高的電壓將場(chǎng)效應(yīng)管M1擊穿。綜上所述,本實(shí)用新型車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置由于設(shè)置有反饋控制電路,能確保輸出電流的穩(wěn)定,能把輸出電流的最大值控制在發(fā)光二極管所允許的最大電流內(nèi);本實(shí)用新型由于設(shè)置有控制升壓電路,照明效率高,使用安全可靠;本實(shí)用新型由于設(shè)置有發(fā)光二極管作為照明燈具,節(jié)能環(huán)保,減少常用熒光燈中水銀的使用,降低水銀對(duì)環(huán)境的污染;本實(shí)用新型成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,轉(zhuǎn)換效率高,易于普及應(yīng)用及批量化生產(chǎn)。權(quán)利要求一種車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,包括電源及發(fā)光二極管;其特征在于還包括控制升壓回路及反饋控制回路;所述的升壓控制回路包括升壓電路及能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路,升壓電路包括升壓芯片及分別連接在升壓芯片管腳(4)、(6)及(3)和(7)上的電阻Rf、Rs、Rp,能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路包括電感L1、整流二極管D1、電容Co及場(chǎng)效應(yīng)管M1,升壓芯片的管腳(3)與電源連接,管腳(8)與能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)電路的場(chǎng)效應(yīng)管M1柵極連接;所述的反饋控制回路包括三極管放大電路、比較電路、分壓電路、基準(zhǔn)電源及開路保護(hù)電路;開路保護(hù)電路的一端與發(fā)光二極管的正極連接,另一端與基準(zhǔn)電源的一端連接,基準(zhǔn)電源的另一端接地,基準(zhǔn)電源的控制端與分壓電路的一端連接,分壓電路的另一端與比較電路的反相輸入端連接,比較電路的輸出端與三極管放大電路的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述的控制升壓回路的電阻Rp的一端連接電源及電感L1,電阻Rp的另一端分別與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(3)與管腳(7)連接;基于P麗方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(1)接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(4)與電阻Rf的一端連接,電阻Rf的另一端接地;基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(8)連接場(chǎng)效應(yīng)管M1的柵極,場(chǎng)效應(yīng)管M1的源極與基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(6)及電阻Rs的一端連接,電阻Rs的另一端接地,基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(2)是反饋輸入端,場(chǎng)效應(yīng)管M1的漏極與電感L1的另一端及整流二極管D1的正極連接,整流二極管D1的負(fù)極與電容Co的一端連接,電容Co的另一端接地,整流二極管Dl的負(fù)極連接發(fā)光二極管的正極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述的反饋控制回路中,三極管放大電路包括電阻R5、R11及三極管Q1;比較電路包括電容C5、比較器U2及電阻R9;分壓電路包括電阻R6、R7及R8;開路保護(hù)電路包括二極管D6、電阻R12及穩(wěn)壓管D3及D4;還包括基準(zhǔn)電壓U3、電阻Rsen及發(fā)光二極管。所述的發(fā)光二極管的正極連接穩(wěn)壓管D3的負(fù)極,穩(wěn)壓管D3的正極連接穩(wěn)壓管D4的負(fù)極,穩(wěn)壓管D4的正極連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端與基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極連接,基準(zhǔn)電壓U3的負(fù)極還連接電阻R8的一端,基準(zhǔn)電壓U3的正極接地,基準(zhǔn)電壓U3的控制端與負(fù)極短接;電阻R8的另一端連接相互并聯(lián)連接的電阻R6與R7的一端,電阻R6與R7的另一端接地,并與電阻Rsen的一端連接,Rsen的另一端與發(fā)光二極管的負(fù)極連接;比較器U2的正相輸入端(1)與發(fā)光二極管的負(fù)極連接,比較器U2的反相輸入端(3)連接電阻R8與電阻R6及R7的連接點(diǎn),并與電容R5的一端連接,電容R5的另一端連接電阻R9的一端,電阻R9的另一端與比較器U2的輸出端(4)連接,比較器U2的負(fù)電源(2)端接地,比較器U2的正電源端(5)連接電源,比較器U2的輸出端(4)與二極管D6的正極連接,二極管D6的負(fù)極與電阻Rll的一端連接,電阻Rll的另一端并接電阻R5的一端及三極管Q1的基極,電阻R5的另一端接地,三極管Ql的發(fā)射極接地,三極管Q1的集電極是反饋輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,其特征在于所述的控制升壓電路的基于寬脈調(diào)制(P麗)方式控制的直流-直流升壓芯片的管腳(2)與反饋控制電路的三極管Ql的集電極連接;電容Cl及C2并接在電源與地之間;反饋控制電路的三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間并接電阻R4及相互串接的電容C5及電阻R3。專利摘要一種車船用發(fā)光二極管照明驅(qū)動(dòng)裝置,包括電源、發(fā)光二極管、控制升壓回路及反饋控制回路;升壓控制回路包括升壓電路及能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路,升壓電路包括升壓芯片及分別連接在升壓芯片管腳上的電阻Rf、Rs、Rp,能量轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)電路包括電感L1、整流二極管D1、電容Co及場(chǎng)效應(yīng)管M1,升壓芯片的管腳連接電源,管腳連接場(chǎng)效應(yīng)管M1柵極;反饋控制回路包括反饋電路、比較電路、分壓電路、基準(zhǔn)電源及開路保護(hù)電路。本實(shí)用新型輸出電流穩(wěn)定,輸出電流最大值控制在發(fā)光二極管允許最大電流內(nèi),照明效率高,使用安全可靠,節(jié)能環(huán)保,成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,轉(zhuǎn)換效率高,易于普及應(yīng)用及批量化生產(chǎn)。文檔編號(hào)H05B37/00GK201467512SQ20092007349公開日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年6月5日優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日發(fā)明者彭長(zhǎng)城,朱為民,歐炫宏,王新城,胡津華,蘇淼申請(qǐng)人:華潤(rùn)矽威科技(上海)有限公司