專利名稱：一種大功率led恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED發(fā)光二極管的恒流驅(qū)動(dòng)控制，尤其涉及一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
在中國專利申請201210125825.7中，公開了 一種多路輸出大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，包括AC-AC交交變頻單元，用于將交流市電變換為頻率與峰值穩(wěn)定的高頻交流電壓形成高頻交流母線，高頻交流母線的輸出分別與多路LCL無源諧振整流器的輸入端連接，每路LCL無源諧振整流器用于驅(qū)動(dòng)對應(yīng)的LED串發(fā)光。每路LCL無源諧振整流器由LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元和整流單元構(gòu)成，整流單元用于將LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元輸出的交變電流整流成直流電流后進(jìn)而驅(qū)動(dòng)對應(yīng)路的LED串。該產(chǎn)品可以避免多串LED并聯(lián)使用引起的電流不均問題，電路構(gòu)成成本低；可以工作于高頻狀態(tài)，具有其體積小，功率密度高等優(yōu)勢。但由于借助于諧振電路給LED提供驅(qū)動(dòng)電流，電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制作與調(diào)試工作量大，成本高。在中國專利申請201110052513.3中，公開了 一種基于LCL諧振網(wǎng)絡(luò)的無源大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電源，包括LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元和整流電路單元；LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元的輸入端接工頻交流電源，LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端與整流電路單元的輸入端相連接，整流電路單元的輸出端與LED陣列連接，將LCL諧振網(wǎng)絡(luò)單元輸出的交變電流整流成直流電流驅(qū)動(dòng)LED陣列。本產(chǎn)品中功率因數(shù)校正功能和恒流輸出功能只通過一個(gè)LCL諧振網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。由于不含電解電容和有源開關(guān)等元器件，該產(chǎn)品比傳統(tǒng)的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電源可靠性高、能量轉(zhuǎn)化效率高、更環(huán)保，比現(xiàn)有的無源大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電源結(jié)構(gòu)簡單，更容易實(shí)現(xiàn)。但由于借助于諧振電路給LED提供驅(qū)動(dòng)電流，電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制作與調(diào)試工作量大，成本聞。在中國專利申請200810020652.6中，公開了一種自激振蕩式大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其成本低、可靠性、穩(wěn)定性高且驅(qū)動(dòng)效率高；本電路包括整流濾波電路、開關(guān)電路、穩(wěn)壓恒流輸出電路、變壓器，自激振蕩式脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生電路、電流反饋?zhàn)枞娐?，整流濾波電路將市電接入整流為直流后輸出到開關(guān)電路進(jìn)行自激振蕩式高頻開關(guān)，再通過變壓器使穩(wěn)壓恒流輸出電路的高頻電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷河靡则?qū)動(dòng)LED，同時(shí)采樣電流信號通過電流反饋?zhàn)枞娐樊a(chǎn)生阻塞信號用以控制開關(guān)電路的工作；本電路不采用任何驅(qū)動(dòng)芯片，僅用較少的普通分立元器件，構(gòu)成一種自激振蕩結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路并結(jié)合電流反饋，實(shí)現(xiàn)了大功率LED的恒流驅(qū)動(dòng)。但由于借助于升降壓斬波電路實(shí)現(xiàn)LED串驅(qū)動(dòng)電流控制，系統(tǒng)存在磁芯變壓器，體積比較大，系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)整不方便。在中國專利申請200710076975.2中，公開了一種高壓大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置，可以驅(qū)動(dòng)LED串，包括開關(guān)管，采樣電阻Rcs與電感L，尤其是，還包括一個(gè)低壓控制電路，采集所述采樣電阻Res上的電壓降，從而產(chǎn)生一個(gè)控制信號送往所述開關(guān)管的控制端；所述采樣電阻Rcs與電感L相串聯(lián)，并串聯(lián)在所述開關(guān)管的輸出端與該電流驅(qū)動(dòng)裝置的電流輸出端之間；所述開關(guān)管的輸入端連接直流電壓源；還包括一個(gè)穩(wěn)壓二極管，陰極連接所述開關(guān)管的輸出端，陽極接地。采用本產(chǎn)品，具有高壓大功率應(yīng)用下恒流效果好、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)簡單、裝置成本低的優(yōu)點(diǎn)。但由于通過采樣LED串電流信號，使用帶磁滯的比較器實(shí)現(xiàn)LED串驅(qū)動(dòng)電流控制，電路控制準(zhǔn)確性依賴比較器滯環(huán)信號的準(zhǔn)確性，無法實(shí)現(xiàn)對象電流的準(zhǔn)確控制，構(gòu)成的產(chǎn)品分散性大。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，該恒流驅(qū)動(dòng)電路借助于555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)大功率LED驅(qū)動(dòng)電流的恒流與調(diào)整控制，借助于電阻采樣大功率LED串中流過的電流，將其轉(zhuǎn)換為采樣電壓信號，經(jīng)過運(yùn)算放大器放大送至555定時(shí)器的輸入控制端。依據(jù)555定時(shí)器的上、下門限電壓，使大功率LED串中流過的電流在希望值附近某一范圍內(nèi)按照一定的頻率變動(dòng)，由此保證LED串中的電流恒定。針對LED串的不同驅(qū)動(dòng)要求，在檢測反饋電路中設(shè)置檢測電壓信號移位電路，借助于移位電壓的變化，可適時(shí)調(diào)整不同LED串中的驅(qū)動(dòng)電流，以滿足不同規(guī)格大功率LED的驅(qū)動(dòng)要求。技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括555定時(shí)器(UA)、IR2125驅(qū)動(dòng)器、電壓放大器和采樣電阻；所述的采樣電阻與LED串電路相連；所述的IR2125驅(qū)動(dòng)器通過驅(qū)動(dòng)VT開關(guān)與LED串電路相連；所述的電壓放大器與采樣電阻相連，所述的電壓放大器與555定時(shí)器(Ua)相連；所述的555定時(shí)器(Ua)與IR2125驅(qū)動(dòng)器相連。所述的555定時(shí)器(Ua)輸出的控制信號通過IR2125驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)開關(guān)管的開通與關(guān)斷，實(shí)施LED串中電流的數(shù)值調(diào)整。所述的IR2125驅(qū)動(dòng)器與被驅(qū)動(dòng)LED串共用電源。在所述的LED串回路中設(shè)置電感元件，在場效應(yīng)開關(guān)管開通與關(guān)斷過程中，LED串中電流圍繞期望值在設(shè)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，以獲得LED串驅(qū)動(dòng)的恒定電流控制。
所述放大器的對稱直流電壓，由使用三端穩(wěn)壓器給555定時(shí)器(Ua)和電壓放大器提供正電源，用555定時(shí)器(Ub)構(gòu)成振蕩器實(shí)現(xiàn)直流電壓極性反轉(zhuǎn)，獲得負(fù)電源。所述555定時(shí)器(Ua)由三端穩(wěn)壓器提供電源。所述電路可穩(wěn)定工作電壓范圍為6 18V。所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的參數(shù)計(jì)算方法，具體如下:(I)流過LED串的電流為Id，Rs上的采樣電壓為IdRs ;R4、R5分壓信號為U」，該采樣信號與Uj的差值經(jīng)過353運(yùn)放Ul放大，輸出電壓為(IdRs-Uj)R8/R6 ;則LED串的電流采樣信
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號經(jīng)過 353 運(yùn)放的 U2 后輸出電壓為^^_________f________________iTT_________________"__________________________，設(shè)定 R9=R6 ；
610(2)當(dāng)Ui > 2Vc/3,開關(guān)管VT關(guān)斷，LED串中流過的電流按指數(shù)規(guī)律減小；當(dāng)Ui< Vc/3開關(guān)管VT導(dǎo)通，LED串中流過的電流按指數(shù)規(guī)律增加；分析從555控制器(Ua)比較控制電壓下閥值開始:VT關(guān)斷，被控電流下降，當(dāng)反饋電壓達(dá)到555控制器(Ua)下沿閥值時(shí)，開關(guān)管VT開始導(dǎo)通，u^Vc/3, LED串中流過的電流為I 「P U⑴[0019]VT管導(dǎo)通后，LED串中的電流將按指數(shù)規(guī)律上升，表達(dá)式為:
權(quán)利要求1.一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:包括555定時(shí)器、IR2125驅(qū)動(dòng)器、電壓放大器和采樣電阻；所述的采樣電阻與LED串電路相連；所述的IR2125驅(qū)動(dòng)器通過VT開關(guān)與LED串電路相連；所述的電壓放大器與采樣電阻相連，所述的電壓放大器與555定時(shí)器相連；所述的555定時(shí)器與IR2125驅(qū)動(dòng)器相連；所述的555定時(shí)器輸出的控制信號通過IR2125驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)開關(guān)管的開通與關(guān)斷，實(shí)施LED串中電流的數(shù)值調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的IR2125驅(qū)動(dòng)器與被驅(qū)動(dòng)LED串共用電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:在所述的LED串回路中設(shè)置電感元件，在場效應(yīng)開關(guān)管開通與關(guān)斷過程中，LED串中電流圍繞期望值在設(shè)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，以獲得LED串驅(qū)動(dòng)的恒定電流控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述放大器的對稱直流電壓，由使用三端穩(wěn)壓器給555定時(shí)器和電壓放大器提供正電源，用555定時(shí)器構(gòu)成振蕩器實(shí)現(xiàn)直流電壓極性反轉(zhuǎn)，獲得負(fù)電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述555定時(shí)器(Ua)由三端穩(wěn)壓器提供電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述電路可穩(wěn)定工作電壓范圍為6 18V。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括555定時(shí)器、IR2125驅(qū)動(dòng)器、電壓放大器和采樣電阻；所述的采樣電阻與LED串電路相連；所述的IR2125驅(qū)動(dòng)器通過驅(qū)動(dòng)VT開關(guān)與LED串電路相連；所述的電壓放大器與采樣電阻相連，所述的電壓放大器與555定時(shí)器相連；所述的555定時(shí)器與IR2125驅(qū)動(dòng)器相連。所述的555定時(shí)器輸出的控制信號通過IR2125驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)開關(guān)管的開通與關(guān)斷，實(shí)施LED串中電流的數(shù)值調(diào)整。該大功率LED電光源驅(qū)動(dòng)電路，可以有效降低驅(qū)動(dòng)電路的硬件成本。由于電路控制電流可調(diào)，適合于多種功率范圍內(nèi)大功率LED(串)的恒流驅(qū)動(dòng)。電路結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，成本低廉，適用范圍廣。
文檔編號H05B37/02GK203072227SQ20132007680
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者陳榮, 陳益飛, 卞金洪 申請人:鹽城工學(xué)院