LED驱动器低温启动装置的制作方法

本实用新型涉及一种led驱动器启动装置，尤其是涉及一种led驱动器低温启动的装置。

背景技术：

针对极寒地区的应用，常需要led驱动器在-60摄氏度下开机工作，比如俄罗斯。这对led驱动器是一个很大的挑战，比如led驱动器使用的电解电容，由于电解电容的电解液在低温情况下几乎冻结，造成电解电容的容量急剧下降，同时内阻上升。通常电解电容在电路中的作用是滤波和储能，容量下降和内阻上升对电解电容的作用是致命的。最终导致led驱动器在低温下不能很好启动，表现为输出波纹大或保护性重启等。常见解决手段就是用更大容量的电容，选择更特殊的低温电容。首先电解电容的成本和容量成正比，更高容量意味着更高的成本；其次低温电解电容所能承受的最低温度为-40摄氏度，在更低温度中启动更加困难，故在更低温度下只能选择昂贵的薄膜电容，成本更加昂贵。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小、价格便宜、操作性强的led驱动器低温启动装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种led驱动器低温启动装置，包括电源vcc、用来实现恒流的控制光耦、限流电阻、运算放大器和led控制器输出电流控制电路，所述的控制光耦一端通过限流电阻与电源vcc连接，所述的控制光耦另一端与运算放大器的输出端连接，所述的运算放大器的输入端与led控制器输出电流控制电路连接。

优选地，所述的led控制器输出电流控制电路包括三极管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电容c1，所述的三极管q1的基极分别与电阻r1一端、电阻r2一端和电容c1一端连接，所述的电阻r1的另一端与电源vcc连接，所述的三极管q1的发射极与电阻r3一端连接，所述的电阻r3另一端接在电阻r4、电阻r5之间，所述的电阻r4、电阻r5、电阻r6依次串联，所述的运算放大器的正极输入端接在电阻r5、电阻r6之间，所述的运算放大器的负极输入端为led驱动器的输出电流检测端；所述的电阻r2另一端、电容c1另一端、三极管q1的集电极和电阻r6另一端分别接地。

优选地，所述的电阻r1为ntc热敏电阻。

优选地，所述的led控制器输出电流控制电路包括三极管q2、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15和电容c2，所述的三极管q2的基极分别与电阻r14一端、电阻r15一端和电容c2一端连接，所述的三极管q2的发射极与电阻r13一端连接，所述的电阻r13另一端和电阻r14另一端分别与电源vcc连接，所述的三极管q2的集电极分别与运算放大器的负极输入端、电阻r12一端连接，所述的电阻r12另一端分别与led驱动器的输出电流检测端和电阻r11的一端连接，所述的电阻r11另一端、电阻r15另一端和电容c2另一端分别接地。

优选地，所述的电阻r14为ntc热敏电阻。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)体积小，只需要普通的电解电容，与薄膜电容相比体积较小。

2)价格便宜，本实用新型中用到的电解电容、晶体三极管、光耦都是比较廉价的器件。

3)不影响正常使用，采用led驱动器的led灯在低温条件下应用，基本上都是室外，本实用新型中涉及的led驱动器低温启动装置启动瞬间功率即亮度比正常低些，但不影响正常使用，因为启动时天还未完全暗下来。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的具体实现电路；

图2为本实用新型实施例2的具体实现电路；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

低温启动的最大瓶颈是电解电容，而电解电容的容量大小的选取基本上取决于led驱动器的输出功率，就是说大功率的要求电解电容容量大，小功率要求电解电容容量相对较小。同时电解电容的内部阻抗随着电容的温度上升而快速下降，同时容量快速上升。低温时电解电容在led驱动器带载时，这个内部阻抗相当于串联在高频回路中，只要电源启动后电解电容的温度快速上升，就会降低电解电容的内部阻抗，这是个良性循环。故只要在低温情况下让led驱动器降功率运行一段时间，电解电容就快速达到常温下性能，从而满足正常工作需求。从以上思路出发，本实用新型让led驱动器启动时，输出功率比较低，一段时间后输出功率上升到设定的正常功率。这样开机时低功率允许所需要的电解电容容量较低，内部阻抗大影响有限，在工作一段时间后，电解电容特效随着自己温度上升恢复到正常值，led驱动器输出也上升到正常功率，从而解决了启动启动问题。

实施例1

如图1所示，一种led驱动器低温启动装置，包括电源vcc、用来实现恒流的控制光耦、限流电阻、运算放大器和led控制器输出电流控制电路，所述的控制光耦一端通过限流电阻与电源vcc连接，所述的控制光耦另一端与运算放大器的输出端连接，所述的运算放大器的输入端与led控制器输出电流控制电路连接；

所述的led控制器输出电流控制电路包括三极管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电容c1，所述的三极管q1的基极分别与电阻r1一端、电阻r2一端和电容c1一端连接，所述的电阻r1的另一端与电源vcc连接，所述的三极管q1的发射极与电阻r3一端连接，所述的电阻r3另一端接在电阻r4、电阻r5之间，所述的电阻r4、电阻r5、电阻r6依次串联，所述的运算放大器的正极输入端接在电阻r5、电阻r6之间，所述的运算放大器的负极输入端为led驱动器的输出电流检测端；所述的电阻r2另一端、电容c1另一端、三极管q1的集电极和电阻r6另一端分别接地。

运算放大器u1a的+输入端为驱动器的恒定电流基准设定值，此设定值是基准电压vref通过r4、r5、r6分压，u1a的—输入端为驱动器的输出电流检测端。在led驱动器启动时，vcc通过r1和r2的分压，在对c1充电，开机时q1的b级电压很低，这是q1处于饱和导通状态，r3和r5、r6并联，这样驱动器的恒流设定值会降低，驱动器的输出电流降低，达到驱动器降低功率运行的初衷。降低额定电流的多少，取决于r3的阻值。随着时间的推移，电容c1会被逐渐充满，q1会从饱和导通转为放大区，最后进入截至区，r3完全断开，驱动器输出电流恢复到原始设定值。此方案使得输出电流基准跟随c1上电压缓慢平滑抬高，这样led驱动器输出电流也会平缓逐步上升，直观感觉led灯输出亮度缓慢变亮，无闪烁和阶跃变化。

如果考虑常温下不需要启动降功率的功能，可以优化一下该电路，把r1换为ntc热敏电阻，低温时r1阻值很大，r1c1的时间常数很大，启动的降功率时间很长。在常温下r1很小，这样降功率的时间非常短。

实施例2

如图2所示，一种led驱动器低温启动装置，包括电源vcc、用来实现恒流的控制光耦、限流电阻、运算放大器和led控制器输出电流控制电路，所述的控制光耦一端通过限流电阻与电源vcc连接，所述的控制光耦另一端与运算放大器的输出端连接，所述的运算放大器的输入端与led控制器输出电流控制电路连接；

所述的led控制器输出电流控制电路包括三极管q2、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15和电容c2，所述的三极管q2的基极分别与电阻r14一端、电阻r15一端和电容c2一端连接，所述的三极管q2的发射极与电阻r13一端连接，所述的电阻r13另一端和电阻r14另一端分别与电源vcc连接，所述的三极管q2的集电极分别与运算放大器的负极输入端、电阻r12一端连接，所述的电阻r12另一端分别与led驱动器的输出电流检测端和电阻r11的一端连接，所述的电阻r11另一端、电阻r15另一端和电容c2另一端分别接地。

运算放大器u2a通过控制光耦的电流控制其反向输入端(-)输入电压等于其正向(+)iref电压。vcc通过r13和r12分压，这个电压叠加led驱动器的输出电流在r11上压降，这两部分电压叠加后等于led驱动器的输出电流设定基准，通过控制q2的开通状况，从而控制输出电流，最终达到控制功率的目的。

vcc通过r14和r15分压，经过r14对c2充电，c2的电压缓慢上升，刚上电时c2电压几乎为零，q2处于饱和导通状态。随着c2电压的上升，q2的导通状态从饱和导通、放大到最终截止，这样led驱动器输出功率开始较低，降低的幅值取决于r13和r12的壁纸，最终q2截止时驱动器的功率输出恢复正常。

如果考虑常温下不需要启动降低功率的功能，和实施例1相同，把r14换为ntc热敏电阻即可达到常温环境下不降功率的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。