專利名稱：恒流式led驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED照明燈供電技術(shù)，具體的說涉及一種恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
調(diào)光技術(shù)應(yīng)用于LED照明燈，可以在擁有一定環(huán)境光照的情況下降低LED照明燈 功率，更加充分發(fā)揮LED照明節(jié)能的特性。但由于LED本身的特性及一些其它因素限制，在 大多數(shù)情況下不便于LED調(diào)光技術(shù)應(yīng)用。目前主要的LED調(diào)光技術(shù)方案主要有可控硅調(diào)光、直接改變LED工作電壓調(diào)光和 改變LED工作電流調(diào)光?？煽毓枵{(diào)光技術(shù)原本應(yīng)用于白熾燈調(diào)光，在正弦交流供電時(shí)，由一個(gè)觸發(fā)信號調(diào) 整可控硅導(dǎo)通角，改變電源通斷時(shí)間控制輸入功率，經(jīng)整流濾波后給LED供電實(shí)現(xiàn)調(diào)光，該 方式會(huì)對電網(wǎng)造成干擾，并且整流濾波器件需要承受很大的紋波電流沖擊，穩(wěn)定性較差。輸 出功率與導(dǎo)通時(shí)間為非線性關(guān)系，同時(shí)受供電波形，可控硅一致性的影響，該方式不能實(shí)現(xiàn) 準(zhǔn)確的調(diào)光。改變電壓調(diào)光技術(shù)是指調(diào)整LED供電電壓，從而改變LED工作電流實(shí)現(xiàn)調(diào)光，但是 LED在正常工作情況下溫度、電壓有微小的變化都會(huì)對LED伏安特性有較大的影響，LED功 率從10%到100%之間調(diào)整電壓變化一般不會(huì)超過5%，因此這種方式對電源電壓精度要 求高，并且工作很不穩(wěn)定。而且LED的伏安特性是非線性的，也沒有一致性，同樣存在不能 準(zhǔn)確調(diào)光的問題。改變電流調(diào)光技術(shù)是基于目前常用的恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該供電方式比較適用于 LED照明，工作較穩(wěn)定，并且可以準(zhǔn)確調(diào)光。雖然電流調(diào)光可以解決以上兩種方式的不足，但 是在需要統(tǒng)一調(diào)光的大中型公共場所照明系統(tǒng)中，同樣會(huì)存在一系列問題。LED照明燈具通常是由多顆LED串并聯(lián)組成LED陣列，為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)光，需要把 LED燈具再組成一個(gè)更大的LED陣列與一個(gè)可調(diào)恒流驅(qū)動(dòng)電源連接，各個(gè)燈具之間相互關(guān) 聯(lián)，如果有燈具短路或開路會(huì)影響，甚至損壞其它燈具。如果使用多個(gè)電流調(diào)光型LED照明燈，可以解決燈具之間相互影響的問題，但是 要進(jìn)行大范圍的統(tǒng)一調(diào)光，需要額外增加專用的控制線路把所有照明燈連接起來，用于傳 送調(diào)光控制信號，成本高，線路復(fù)雜，特別不適合在現(xiàn)有的供電線路上進(jìn)行改造，以至于目 前LED調(diào)光技術(shù)主要用于臺燈。要實(shí)現(xiàn)LED照明燈的可靠調(diào)節(jié)，首先需要給LED陣列提供一個(gè)恒流型的LED驅(qū)動(dòng) 電源，只有通過對恒流電源的可靠調(diào)節(jié)，才能實(shí)現(xiàn)LED照明燈亮度的高精度調(diào)節(jié)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單的恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，能夠?yàn)長ED陣 列動(dòng)態(tài)提供一個(gè)穩(wěn)定恒流電源。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，包括開關(guān)電源模塊，該開關(guān)電源模塊的輸入端連接直流電源，輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電路連接在LED陣列的輸入端組，LED陣 列的輸出端組串分壓采樣電阻后接地，其關(guān)鍵在于所述開關(guān)電源模塊為開關(guān)DC/DC變換 IC，該開關(guān)電源模塊的反饋端連接在比較器的輸出端上，該比較器的正向輸入端接所述LED 陣列的輸出端組，反向輸入端接穩(wěn)壓電源VPC。形成電流輸入型開關(guān)電源。開關(guān)電源模塊的反饋端是電壓反饋引腳，正常工作時(shí)電壓為定值，當(dāng)該此腳電壓 高于或低于定值時(shí)，開關(guān)電源模塊的輸出端的PWM輸出占空比分別會(huì)急劇的減小和增大。 由于分壓采樣電阻與LED陣列串聯(lián)，比較器的正向輸入端從分壓采樣電阻和LED連接點(diǎn)獲 得動(dòng)態(tài)的分壓降Ur,再與穩(wěn)壓電源VPC進(jìn)行比較。當(dāng)分壓降Ue大于VCP時(shí)，比較器輸出電壓升高，分壓降Ue小于VCP時(shí)，比較器輸出 電壓下降，因些可形成以下負(fù)反饋過程即Ur壓降丨，U2輸出電壓丨，U3輸出占空比丨，LED工作電流丨，Ri壓降I。由于比較器增益很高，輸出電壓定值時(shí)必須分壓降Ur與穩(wěn)壓電源VPC幾乎相等， 由于有上述負(fù)反饋過程，電路會(huì)自動(dòng)平衡到分壓降Ue與穩(wěn)壓電源VPC相等。只要穩(wěn)壓電源VPC恒定，最終就能達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡點(diǎn)。由LED特性決定當(dāng)LED工作電流改變時(shí)兩端壓降變化很小，因此LED功率與LED 工作電流基本上為線性關(guān)系，又因分壓降Ur = LED電流XRi且分壓降Ur = VPC，所以LED 功率與VPC成線性關(guān)系。所述穩(wěn)壓電路的方式較多如穩(wěn)壓電路一所述穩(wěn)壓電路由第一二極管、第一電感和第一電解電容組成，所述 第一二極管的正極接地，正極接所述開關(guān)電源模塊的輸出端；所述第一電感的一端接所述開關(guān)電源模塊的輸出端，第一電感的另一端接所述 LED陣列的輸入端組；所述電解電容的正端接所述LED陣列的輸入端組，負(fù)端接地。如穩(wěn)壓電路二 為升壓型，該穩(wěn)壓電路二由第二電阻、第二電感、第二三極管和第 二二極管組成，所述第二電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊的輸出端，第二電阻的另一端接 所述第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極串所述第二電感 后接所述直流電源，該第二三極管的集電極還接所述第二二極管的正極，第二二極管的負(fù) 極接所述LED陣列的輸入端組。如穩(wěn)壓電路三為升降壓型，該穩(wěn)壓電路三由第三電阻、第三電感、第四電感、第 三三極管、PNP三極管、第三二極管、第四二極管、第三電容和非門組成，所述第三電阻的一 端接所述開關(guān)電源模塊的輸出端，第三電阻的另一端接所述第三三極管的基極，第三三極 管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極接姐所述非門的輸入端，非門的輸出端連接所述PNP 三極管的基極；所述第三三極管的集電極還串所述第三電感后接所述直流電源，該第三三極管的 集電極還接所述第三二極管的正極，第三二極管的負(fù)極接所述PNP三極管的發(fā)射極，該P(yáng)NP 三極管的集電極接所述第四二極管負(fù)極，該第四二極管正極接地；所述PNP三極管的集電極還串所述第四電感后接所述LED陣列的輸入端組。如穩(wěn)壓電路四為變壓器型，該穩(wěn)壓電路四由第四電阻、第四三極管、第五二極管和變壓器組成，所述第四電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊的輸出端，第四電阻的另一端接 所述第四三極管的基極，第四三極管的發(fā)射極接地，第四三極管的集電極接所述變壓器輸 入線圈的一端，該輸入線圈的另一端接所述直流電源；所述變壓器輸出線圈的一端接地，輸出線圈的另一端接所述第五二極管的正極， 該第五二極管的負(fù)極接所述LED陣列的輸入端組。顯著效果提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，能夠?yàn)長ED陣列動(dòng)態(tài)提供 一個(gè)穩(wěn)定恒流電源，便于LED照明燈亮度的高精度調(diào)節(jié)。

圖1為本實(shí)用新型降壓型的電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型升壓型的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型升降壓型的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型變壓器耦合型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示，一種恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，包括開關(guān)電源模塊U3，該開關(guān)電源模塊U3 為開關(guān)DC/DC變換IC，該開關(guān)電源模塊U3的輸入端連接直流電源，輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電路連接 在LED陣列的輸入端組，LED陣列的輸出端組串分壓采樣電阻Ri后接地；開關(guān)電源模塊U3的反饋端連接在比較器U2的輸出端上，該比較器U2的正向輸入 端接所述LED陣列的輸出端組，反向輸入端接穩(wěn)壓電源VPC。開關(guān)電源模塊U3的信號為LM2576，其反饋端的定值為1. 23V。開關(guān)電源模塊U3的反饋端是電壓反饋引腳，LM2576正常工作時(shí)電壓為1. 23V，當(dāng) 該此腳電壓高于或低于1. 23V時(shí)，開關(guān)電源模塊U3的輸出端的PWM輸出占空比分別會(huì)急劇 的減小和增大。由于分壓采樣電阻Ri與LED陣列串聯(lián)，比較器U2的正向輸入端從分壓采 樣電阻Ri和LED連接點(diǎn)獲得動(dòng)態(tài)的分壓降UE，再與穩(wěn)壓電源VPC進(jìn)行比較。當(dāng)分壓降Ur大于VCP時(shí)，比較器U2輸出電壓升高，分壓降Ur小于VCP時(shí)，比較器 U2輸出電壓下降，因些可形成以下負(fù)反饋過程即Ur壓降丨，U2輸出電壓丨，U3輸出占空比丨，LED工作電流丨，Ri壓降I。由于比較器U2增益很高，輸出電壓定值時(shí)必須分壓降Ur與穩(wěn)壓電源VPC幾乎相 等，由于有上述負(fù)反饋過程，電路會(huì)自動(dòng)平衡到分壓降Ue與穩(wěn)壓電源VPC相等。只要穩(wěn)壓電源VPC恒定，最終就能達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡點(diǎn)。由LED特性決定當(dāng)LED工作電流改變時(shí)兩端壓降變化很小，因此LED功率與LED 工作電流基本上為線性關(guān)系，又因分壓降Uk = LED電流X Ri且分壓降Uk = VPC,所以LED功率與VPC成線性關(guān)系，調(diào)節(jié)VPC的大小，就能實(shí)現(xiàn)LED功率的可靠調(diào)節(jié)。所述穩(wěn)壓電路的方式較多如圖1所示，如穩(wěn)壓電路一為降壓型，所述穩(wěn)壓電路一由第一二極管、第一電感 和第一電解電容組成，所述第一二極管的正極接地，正極接所述開關(guān)電源模塊U3的輸出端；所述第一電感的一端接所述開關(guān)電源模塊U3的輸出端，第一電感的另一端接所 述LED陣列的輸入端組；所述電解電容的正端接所述LED陣列的輸入端組，負(fù)端接地。如圖2所示，如穩(wěn)壓電路二 為升壓型，該穩(wěn)壓電路二由第二電阻、第二電感、第 二三極管和第二二極管組成，所述第二電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊U3的輸出端，第二 電阻的另一端接所述第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極 串所述第二電感后接所述直流電源，該第二三極管的集電極還接所述第二二極管的正極， 第二二極管的負(fù)極接所述LED陣列的輸入端組。如圖3所示，如穩(wěn)壓電路三為升降壓型，該穩(wěn)壓電路三由第三電阻、第三電感、第 四電感、第三三極管、PNP三極管、第三二極管、第四二極管、第三電容和非門組成，所述第三電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊U3的輸出端，第三電阻的另一端接所 述第三三極管的基極，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極接姐所述非門的輸 入端，非門的輸出端連接所述PNP三極管的基極；所述第三三極管的集電極還串所述第三電感后接所述直流電源，該第三三極管的 集電極還接所述第三二極管的正極，第三二極管的負(fù)極接所述PNP三極管的發(fā)射極，該P(yáng)NP 三極管的集電極接所述第四二極管負(fù)極，該第四二極管正極接地；所述PNP三極管的集電極還串所述第四電感后接所述LED陣列的輸入端組。如圖4所示，如穩(wěn)壓電路四為變壓器型，該穩(wěn)壓電路四由第四電阻、第四三極管、 第五二極管和變壓器組成，所述第四電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊U3的輸出端，第四電 阻的另一端接所述第四三極管的基極，第四三極管的發(fā)射極接地，第四三極管的集電極接 所述變壓器輸入線圈的一端，該輸入線圈的另一端接所述直流電源；所述變壓器輸出線圈的一端接地，輸出線圈的另一端接所述第五二極管的正極， 該第五二極管的負(fù)極接所述LED陣列的輸入端組。盡管以上結(jié)構(gòu)結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式
，上述具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表 示，如更改開關(guān)電源模塊的型號，更改其反饋電壓值，更改穩(wěn)壓電路電壓變換方式，包括降 壓、升壓、升降壓、變壓器耦合等等，這樣的變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，包括開關(guān)電源模塊(U3)，該開關(guān)電源模塊(TO)的輸入端 連接直流電源，輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電路連接在LED陣列的輸入端組，LED陣列的輸出端組串分壓 采樣電阻(Ri)后接地，其特征在于所述開關(guān)電源模塊(U3)為開關(guān)DC/DC變換IC，該開關(guān) 電源模塊(U； )的反饋端連接在比較器(似)的輸出端上，該比較器(似)的正向輸入端接所 述LED陣列的輸出端組，反向輸入端接穩(wěn)壓電源VPC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓電路由第一二極 管、第一電感和第一電解電容組成，所述第一二極管的正極接地，正極接所述開關(guān)電源模塊 (U3)的輸出端；所述第一電感的一端接所述開關(guān)電源模塊(U； )的輸出端，第一電感的另一端接所述 LED陣列的輸入端組；所述電解電容的正端接所述LED陣列的輸入端組，負(fù)端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓電路為升壓型，該 穩(wěn)壓電路由第二電阻、第二電感、第二三極管和第二二極管組成，所述第二電阻的一端接所 述開關(guān)電源模塊(U； )的輸出端，第二電阻的另一端接所述第二三極管的基極，第二三極管 的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極串所述第二電感后接所述直流電源，該第二三極管的 集電極還接所述第二二極管的正極，第二二極管的負(fù)極接所述LED陣列的輸入端組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓電路為升降壓型， 該穩(wěn)壓電路由第三電阻、第三電感、第四電感、第三三極管、PNP三極管、第三二極管、第四二 極管、第三電容和非門組成，所述第三電阻的一端接所述開關(guān)電源模塊(U； )的輸出端，第 三電阻的另一端接所述第三三極管的基極，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電 極接姐所述非門的輸入端，非門的輸出端連接所述PNP三極管的基極；所述第三三極管的集電極還串所述第三電感后接所述直流電源，該第三三極管的集電 極還接所述第三二極管的正極，第三二極管的負(fù)極接所述PNP三極管的發(fā)射極，該P(yáng)NP三極 管的集電極接所述第四二極管負(fù)極，該第四二極管正極接地；所述PNP三極管的集電極還串所述第四電感后接所述LED陣列的輸入端組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述穩(wěn)壓電路為變壓器型， 該穩(wěn)壓電路由第四電阻、第四三極管、第五二極管和變壓器組成，所述第四電阻的一端接所 述開關(guān)電源模塊(U； )的輸出端，第四電阻的另一端接所述第四三極管的基極，第四三極管 的發(fā)射極接地，第四三極管的集電極接所述變壓器輸入線圈的一端，該輸入線圈的另一端 接所述直流電源；所述變壓器輸出線圈的一端接地，輸出線圈的另一端接所述第五二極管的正極，該第 五二極管的負(fù)極接所述LED陣列的輸入端組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種恒流式LED驅(qū)動(dòng)電源，包括開關(guān)電源模塊U3，該開關(guān)電源模塊U3的輸入端連接直流電源，輸出端經(jīng)穩(wěn)壓電路連接在LED陣列的輸入端組，LED陣列的輸出端組串分壓采樣電阻Ri后接地，其特征在于所述開關(guān)電源模塊U3為開關(guān)DC/DC變換IC，該開關(guān)電源模塊U3的反饋端連接在比較器U2的輸出端上，該比較器U2的正向輸入端接所述LED陣列的輸出端組，反向輸入端接穩(wěn)壓電源VPC。其顯著效果能夠?yàn)長ED陣列動(dòng)態(tài)提供一個(gè)穩(wěn)定恒流電源，便于LED照明燈亮度的高精度調(diào)節(jié)。
文檔編號H05B37/02GK201854486SQ20102060291
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
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