一种密封灯具的LED驱动器的制作方法

本实用新型涉及灯具技术领域，具体涉及一种密封灯具的led驱动器。

背景技术：

照明技术在不断发展，目前led灯具已经是目前照明设计中大量使用的灯具。led光源是近年广泛应用各种场合的新型节能光源，具有光效高、显色性好、无频闪、瞬时启动以及不怕震动等特点。但led光源对温度特别敏感。led光源在较高温度工作会严重影响led光源的寿命和发光光通量。一般工业使用的灯具，尤其是防爆灯具，通常是密闭式灯具，led灯具的光源在灯具内的温度比一般灯具要高，而且不少工业场所通风条件差，工艺条件恶劣高温高湿，连续工作，野外暴晒等因素造成led灯具的光通量和寿命受到很大影响。

led驱动是控制led光源性能的重要照明部件，决定了led光源的工作参数，也决定灯具的输出光通量和寿命。现一般led灯具都采用恒流方式来控制led光源的电参数，优点是不管输入电压变化，都能保持恒定的电流。但在上述的密闭式led灯具处于恶劣的工业环境下，led驱动采用不变的恒流控制方式，就可能在周边温度出现波动通风条件变差等不利条件下,使灯具中的led光源的温度超出合理范围，使光通量下降，寿命大幅度降低。每升高10度温度，会使寿命降低百分之30左右。季节气候的变化也可能使灯具在局部时间段温度上升。led光源的高温会使封装的金线脱落和环氧树脂变性等的造成的损伤，是不可逆的。如采用直接测量led光珠的温度来控制led驱动器的参数，led驱动要引出测温热电偶，还要连接到led铝基板上，在密闭式灯具特别是防爆灯具中处理密闭要求和防爆要求是结构很复杂，比较不具可操作性。

本发明目的是发明一种适合密闭式灯具(防爆灯具等)在恶劣的工业环境下工作的led驱动器，能根据led光源的温度来调节led驱动的参数，达到提高密封式led灯具的光通量和寿命的目的。

技术实现要素：

本实用新型提供一种密封灯具的led驱动器，其适合密闭式灯具(防爆灯具等)在恶劣的工业环境下工作，能根据led光源的温度来调节led驱动的参数，达到提高密封式led灯具的光通量和寿命的目的。

为实现上述效果，具体的技术方案如下：

一种密封灯具的led驱动器,所述密封灯具包括led灯，所述led驱动器包括恒流源输入电路、开关电路、输出电路和控制电路；

所述恒流源输入电路的输出端耦合至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输入端耦合至所述输出电路的输入端，所述输出电路的输出端耦合至所述led灯，所述控制电路的输入端耦合至所述led灯，所述控制电路的输出端耦合至所述开关电路；

所述控制电路根据所述led灯温度升高引起的端电压降低的变化控制所述开关电路的输出电流变化，以使所述开关电路输出的电流随所述led灯中灯珠的温度升高变化而变小。

所述开关电路包括功率开关管和pwm控制器，所述功率开关管耦合至所述恒流输入电路和输出电路之间，所述pwm控制器耦合至所述控制电路和功率开关管之间；

所述控制电路根据所述led灯的端电压的变化调节所述pwm控制器中脉宽调制信号的占空比，以使所述功率开关管输出与所述占空比对应的电流。

进一步地，所述控制电路包括电压反馈电路和光耦合反馈电路；

所述电压反馈电路并联于所述led灯的两端，所述光耦合反馈电路耦合所述pwm控制器与所述电压反馈电路之间；

所述电压反馈电路根据所述led灯的端电压的变化调节所述光耦合反馈电路中的电流变化，所述光耦合反馈电路中的电流变化调节所述pwm控制器中控制端的电流变化，进而调节所述pwm控制器中脉宽调制信号的占空比。

进一步地，所述电压反馈电路包括：稳压二极管zd1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1和三极管q2；

所述光耦合反馈电路包括：光电耦合器、电阻r5和稳压二极管zd2；

所述稳压二极管zd1和电阻r1串联且并联于所述led灯的两端，所述电阻r1的一端耦合所述led灯的正极端，所述稳压二极管zd1的负极耦合所述电阻r1的另一端，所述稳压二极管zd1的正极耦合所述led灯的负极端；

所述三极管q1的发射级与所述稳压二极管zd1的正极耦合，所述三极管q1的集电级与所述电阻r3耦合，所述三极管q1的基极耦合所述电阻r3和电阻r2之间，所述电阻r2的另一端耦合所述电阻r1和稳压二极管zd1之间；

所述光电耦合器的第一端子通过电感l1耦合所述led灯的正极端，所述光电耦合器的第二端子通过串联所述电阻r5和稳压二极管zd2耦合至所述led灯的负极端，其中，所述电阻r5的一端耦合所述光电耦合器的输出端，另一端耦合所述稳压二极管zd2的负极，所述光电耦合器的第三端子和第四端子分别耦合至所述pwm控制器；

所述三极管q2的基极耦合所述三极管q1的集电极，所述三极管q2的集电极耦合至所述光电耦合器的输出端和电阻r5之间，所述三极管q2的发射极耦合至所述稳压二极管zd2正极；

所述电阻r4耦合所述三极管q1发射极和三极管q2发射极之间。

进一步地，所述恒流源输入电路包括emi滤波器和输入整流电路，所述emi滤波器的输出端耦合至所述输入整流电路的输入端，所述输入整流电路的输出端耦合至所述功率开关管。

进一步地，所述输出电路包括高频变压器和输出整流电路，所述高频变压器的输入端耦合至所述功率开关管，所述高频变压器的输出端耦合至所述输出整流电路，所述输出整流电路的输出端耦合至所述led灯，以向所述led灯提供电流。

依据上述的led驱动器，本实用新型的有益效果是：本申请的led驱动器适合密闭式灯具(防爆灯具等)在恶劣的工业环境下工作，能根据led光源的温度来调节led驱动的参数，达到提高密封式led灯具的光通量和寿命的目的。

附图说明

图1为本实用新型的led驱动器原理示意图；

图2为led驱动器电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

现一般led灯具都采用恒流方式来控制led光源的电参数，优点是不管输入电压变化，都能保持恒定的电流。但在密闭式led灯具处于恶劣的工业环境下，led驱动采用不变的恒流控制方式，就可能使灯具中的led光源的温度超出合理范围，使光通量下降，寿命大幅度降低。每升高10度温度，会使寿命降低百分之30左右。季节气候的变化也可能使灯具在局部时间段温度上升。led光源的高温会使封装的金线脱落和环氧树脂变性等的造成的损伤，是不可逆的。基于此，本申请提供一种密封灯具的led驱动器，该led驱动器适合密闭式灯具(防爆灯具等)在恶劣的工业环境下工作，能根据led光源的温度来调节led驱动的参数，达到提高密封式led灯具的光通量和寿命的目的。

密封灯具包括led灯，本申请提供的led驱动器用于驱动led灯工作，且能使密封的led灯在恶劣的工业环境下工作，如图1所示，led驱动器包括恒流源输入电路、开关电路、输出电路和控制电路。

恒流源输入电路用于向led驱动器提供恒定的电流源，具体的，恒流源输入电路包括emi滤波器和输入整流电路，电流源先经过emi滤波器滤波后，再通过输入整流电路整流，整流后的电流源输入开关电路。

开关电路包括功率开关管和pwm控制器，其中，功率开关管的一端与输入整流电路耦合功率开关管的另一端与输出电路耦合，pwm控制器一端与功率开关管耦合，另一端与控制电路耦合。

输出电路包括高频变压器和输出整流电路，其中，高频变压器的输入端耦合至功率开关管，高频变压器的输出端耦合至输出整流电路，输出整流电路的输出端耦合至led灯，以向led灯提供整流后的电流。本例中涉及的输入整流电路和输出整流电路是常规的电流整流电路，本例不作赘述。

控制电路的输入端耦合至led灯，控制电路的输出端耦合至pwm控制器，控制电路根据led灯的端电压的变化控制开关电路的输出电流，以使开关电路输出的电流随led灯中灯珠的温度变化而变化，具体的，控制电路根据led灯温度升高引起的端电压降低的变化调节pwm控制器中脉宽调制信号的占空比，以使功率开关管输出与占空比对应的电流。

因led灯的两端电压和led灯珠的温度是负相关关系，如，灯珠的温度升高会使led灯的两端压下降，因此，控制电路根据led灯温度升高引起的端电压降低的变化调节pwm控制器中脉宽调制信号的占空比，从而达到根据led灯的温度升高变化来调节led驱动的参数，达到提高密封式led灯具的光通量和寿命的目的。

本例的控制电路包括电压反馈电路和光耦合反馈电路，其中，电压反馈电路并联于led灯的两端，光耦合反馈电路耦合pwm控制器与电压反馈电路之间；电压反馈电路根据led灯的端电压的变化调节光耦合反馈电路中的电流变化，光耦合反馈电路中的电流变化调节pwm控制器中控制端的电流变化，进而调节pwm控制器中脉宽调制信号的占空比。

控制电路的具体电路图如图2所示，其中，电压反馈电路包括：稳压二极管zd1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、三极管q1和三极管q2；光耦合反馈电路包括：光电耦合器、电阻r5和稳压二极管zd2。具体的耦合关系请参考图2及下述描述。

稳压二极管zd1和电阻r1串联且并联于led灯的两端，电阻r1的一端耦合led灯的正极端，稳压二极管zd1的负极耦合所述电阻r1的另一端，稳压二极管zd1的正极耦合led灯的负极端；

三极管q1的发射级与稳压二极管zd1的正极耦合，三极管q1的集电级与电阻r3耦合，三极管q1的基极耦合电阻r3和电阻r2之间，电阻r2的另一端耦合电阻r1和稳压二极管zd1之间；

光电耦合器的第一端子通过电感l1耦合led灯的正极端，光电耦合器的第二端子通过串联电阻r5和稳压二极管zd2耦合至led灯的负极端，其中，电阻r5的一端耦合光电耦合器的输出端，另一端耦合稳压二极管zd2的负极，光电耦合器的第三端子和第四端子分别耦合至pwm控制器；

三极管q2的基极耦合三极管q1的集电极，三极管q2的集电极耦合至光电耦合器的输出端和电阻r5之间，三极管q2的发射极耦合至稳压二极管zd2正极；

电阻r4耦合所述三极管q1发射极和三极管q2发射极之间。

当led灯的灯珠温度升高时，本申请的led驱动器的工作方式是：

在led灯的灯珠温度升高异常情况下，led灯的两端电压降低，导致稳压二极管zd1截止不导通，使三极管q1截止，进而使三极管q2导通，使光耦反馈电路的光电耦合器ic1输入端电流增大，光电耦合使光电耦合器ic1输出端电流增大，使pwm控制器的控制端电流增大，降低脉宽调制信号的占空比，使功率开关管的输出电流降低，也降低了led灯的电流，从而使led灯的灯珠温度降低，达到提高led灯的发光效率和使用寿命的效果。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。