一种led恒流驱动电路的制作方法_2

文档序号:8384463阅读:来源:国知局
包括:
[0058]电压输入模块21,LED模块22,LED恒流控制模块23,调节电阻Rbleed,功率管Ml,滤波器24,比较器25,控制电路26,驱动电路27。
[0059]如图2所示,所述电压输入模块21包括高压交流电源211、连接于所述高压交流电源输出端的电子变压器212,本实施例为了便于说明仅以电子变压器212为例,在实际应用中TRIAC调光器也适用于本发明。以及连接于所述电子变压器212输出端的整流单元213,所述整流单元213包括并联的两组二极管组,各二极管组包括串联的两个二极管,所述电子变压器212的两极分别连接于各二极管组的两个二极管之间。所述电压输入模块21输出的电压为连续增大或连续减小的正弦电压整流后的整流电压。
[0060]所述电压输入模块21的输出端可以接滤波电容也可以不接滤波电容,如图2所示,本实施例中电压输入模块21的输出端连接有滤波电容C2,所述滤波电容C2 —端与所述电压输入模块21的输出端相连,另一端接地。
[0061]所述LED模块22连接于所述电压输入模块,作为照明设备。
[0062]如图2所示,所述LED模块22由3个串联的LED灯组成,所述LED模块22的两端并联有滤波电容Cl,所述滤波电容Cl用于防止浪涌现象,保护LED模块工作在稳定状态下。
[0063]如图2所示,所述LED恒流控制模块23连接于所述LED模块22,用于实现所述LED模块22的恒流控制,所述LED恒流控制模块23可以是任意拓扑结构的LED恒流控制模块。
[0064]如图2所示,所述调节电阻Rbleed连接于所述电压输入模块21,通过所述调节电阻Rbleed的导通或关断来调节流过所述电子变压器212的电流,使该电流不小于保持电流,所述调节电阻Rbleed可以是可变电阻也可以是定值电阻,如图2所示,本实施例中,调节电阻Rbleed为预先设定的定值电阻。
[0065]如图2所示,所述功率管Ml连接于所述调节电阻Rbleed,受所述驱动电路27输出的电压控制,通过调整所述功率管Ml的门电压来控制所述调节电阻Rbleed的导通或关断,从而保证流过所述电子变压器212的电流大于其保持电流,达到LED驱动电路和所述电子变压器212相匹配的目的。
[0066]如图2所示,所述滤波器24用于对检测电压Vcs进行滤波,所述检测电压Vcs可以是从外部检测电路检测得到,也可以是从LED内部通路检测得到。
[0067]如图2所示,所述比较器25连接于所述滤波器24的输出端,用于将所述滤波器24的输出电压Vfb和参考电压VrefI进行比较,并输出一个比较结果Vo。所述参考电压Vrefl可以是预设的定值也可以是变化值。
[0068]如图2所示,所述控制电路26连接于所述比较器25的输出端并与一脉冲信号Vosc相连接,根据所述比较器25的比较结果决定所述控制电路26的输出结果是跟随所述脉冲信号还是直接输出低电平。如图2所示,本实施例中所述控制电路26为逻辑与门,当所述比较器25输出结果为高电平时,高电平与所述脉冲信号做与运算,输出结果跟随脉冲信号;当所述比较器25输出结果为低电平时,低电平与所述脉冲信号做与运算的结果是低电平,即当流过所述电子变压器212的电流小于他们的保持电流时,使所述功率管Ml受所述脉冲信号Vosc的控制去拉高流过所述电子变压器212的电流以满足其工作要求,当流过所述电子变压器212的电流大于他们的保持电流时,使所述功率管Ml关断。所述脉冲信号Vosc的占空比可以是固定不变的值,也可以是随某一控制信号不断变化的值。
[0069]如图2所示,所示驱动电路27连接于所述控制电路26和所述功率管Ml的控制端之间,用于根据所述控制电路26的输出信号来驱动所述功率管Ml的门电压。
[0070]上述LED恒流驱动电路2的工作原理如下:
[0071]如图2所示,当内部电源电压正常工作以后,输入电压Vin不断增大,检测电压Vcs可以是从外部检测电路检测得到,也可以是从LED内部通路检测得到,该电压Vcs与电压输入模块的输出电流Iin有关,将该检测电压Vcs通过滤波器24进行滤波,得到滤波器24的输出电压Vfb,滤波器24的输出电压Vfb通过比较器与参考电压Vrefl进行比较。当流过电子变压器212的电流较小时,相应的Vcs和Vfb也较小,即Vfb小于Vref 1,那么比较结果Vo输出为高电平,控制电路26的输出信号为随Vosc变化的脉冲信号,再经由驱动电路27驱动该脉冲信号控制功率管Ml的导通和关断,此时,输入电压Vin较小还不足以导通LED模块22,LED模块22上没有电流流过,流过电子变压器212的电流等于流过功率管Ml的电流;当流过电子变压器212的电流足够大时,相应的Vcs和Vfb也足够大,即Vfb大于参考电压Vrefl,那么比较结果Vo输出为低电平,控制电路26的输出信号为低,通过驱动电路后该低信号将功率管Ml关断,Rbleed和功率管Ml的支路断路,没有电流流过,此时流过电子变压器212的电流等于流过LED模块22的电流,流过LED模块22的电流足以使电子变压器212正常工作。
[0072]实施例二
[0073]如图3所示,本实施例提供一种LED恒流驱动电路,其基本电路结构如实施例一,其中,与实施例一的不同之处在于:
[0074]1、本实施例的电压输入模块21的输出端不接滤波电容,如图4所示,输入电压Vin为正弦交流电压整流后不带大容量的滤波电容的输出电压,该电压以正弦信号的前半周期为一个周期。
[0075]2、本实施例的LED恒流控制模块23为开关和线性结合的拓扑结构,所述LED恒流控制模块23包括:连接于LED模块22的功率管M2,通过调节所述功率管M2的导通电阻能实现LED模块22的恒流;采样电阻Rcsl,通过所述采样电阻Rcsl上电压Vcs的大小来判断流过所述LED模块22的电流大小;恒流控制电路231,连接于所述功率管M2的输出端,根据检测电压Vcs的值来产生不同占空比的开关信号以控制所述功率管M2的导通或关断。
[0076]3、本实施例中的检测电压Vcs是从LED内部通路检测得到,该检测电压Vcs与所述LED恒流控制模块23中控制恒流的检测电压一致。
[0077]4、本实施例中的脉冲信号Vosc为占空比不断变化的信号,该脉冲信号Vosc与LED恒流控制模块23中控制功率管M2导通或关断的开关信号Vg2 —致。
[0078]本实施例的LED恒流驱动电路的工作原理如下:
[0079]如图3所示,检测电压Vcs为从LED恒流控制模块23的通路中检测到的与输入电压Vin有关的电压,如图5所示,检测电压Vcs反映了流过LED模块22的电流变化,呈现类似LED电流波形的电压波形,由于控制功率管M2门电压的信号是具有一定占空比的脉冲信号,因此,检测电压Vcs为具有类似输入电压包络的脉冲式检测电压。当输入电压Vin未达到LED的阈值电压Vf时,功率管M2受开关信号Vg2控制做开关动作,如图8所示,Vg2为具有一定占空比的脉冲信号。此时LED模块22没有导通,因此没有电流流过功率管M2和采样电阻Rcsl,那么Vcs的值为O。Vcs经过滤波器24得到Vfb,如图5所示,Vfb为具有一定纹波,和输入电压的频率一致的低频信号。此时Vfb仍为0,再通过比较器25和参考电压Vrefl进行比较,如图5所示,参考电压Vrefl为预先设定的一个定值。由于Vfb小于参考电压Vrefl,得到的比较结果Vo为高电平,如图6所示。由于此时Vosc与功率管M2的门电压Vg2保持一致,因此得到功率管Ml的门电压Vgl和功率管M2的门电压Vg2 —致,如图7所示。功率管Ml和功率管M2以相同的频率进行开关动作,从电子变压器212抽取电流,并可通过调节电阻Rbleed来调整该电流,使其大于电子变压器212的保持电流,从而使得电子变压器212保持正常工作状态。当输入电压Vin略高于LED的阈值电压Vf,此时流过LED的电流比较小时,Vcs通过滤波器24得到的电压Vfb依旧小于参考电压Vrefl,此时的比较结果Vo也依旧为高电平,因
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