一種led恒流驅(qū)動溫度補償電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種LED恒流驅(qū)動溫度補償電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED照明技術(shù)日趨成熟，LED芯片價格不斷下降，這一節(jié)能干凈的新型照明產(chǎn)品日漸普及。LED是發(fā)光二極管，具有單向?qū)щ娦裕荒芡ㄟ^額定的直流電流才能工作。220V50Hz的市電不能直接驅(qū)動，必須加一個裝置，將市電轉(zhuǎn)化為直流電，供給LED工作，這一裝置就是LED驅(qū)動電源。但因為LED的伏安特性決定，它不是線性元件，外加的工作電壓稍有變化，會引起電流明顯變化。且LED具有離散性，同一型號同一廠家的產(chǎn)品，正向工作電壓VF值也有差別，而VF變化也會引起電流較大改變。因此LED驅(qū)動電源通常采用恒流輸出，以保證LED電流的恒定。電源內(nèi)部設(shè)置負(fù)反饋環(huán)路，通過輸出信號采樣，反饋給控制電路，不斷調(diào)節(jié)輸出，使輸出電流近乎恒定。
[0003]使用三極管的反饋環(huán)路，既能做到直接從輸出電流取樣，又能減少元件。但實用中發(fā)現(xiàn)單獨使用三極管效果不好。通電后輸出電流漸漸下降，燈光變暗，且時間越久暗得越厲害。原因是三極管的放大倍數(shù)和結(jié)間電壓受溫度影響會產(chǎn)生很大的漂移，通電之后溫度升高，引起反饋信號的變化，最終導(dǎo)致輸出電流明顯下降。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種使電氣性能均勻穩(wěn)定，成本低廉的LED恒流驅(qū)動溫度補償電路。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種LED恒流驅(qū)動溫度補償電路，包括輸入電路、輸出電路和反饋電路，所述反饋電路包括控制芯片、三極管、光電耦合器和檢測電阻，所述三極管包括集電極、發(fā)射極和基極三個電極，所述溫度補償電路還包括補償電阻、匹配電阻和熱敏電阻，所述匹配電阻和熱敏電阻串聯(lián)后一端連接基極另一端連接發(fā)射極，所述補償電阻串聯(lián)檢測電阻后補償電阻一端連接基極檢測電阻一端連接發(fā)射極，所述集電極連接光電耦合器的輸入端；
[0006]所述三極管基極獲取所述檢測電阻輸出電流信號，經(jīng)放大后通過光電耦合器處理得到反饋信號，并將所述反饋信號輸送給控制芯片的反饋端，所述控制芯片根據(jù)反饋信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通或關(guān)斷，調(diào)節(jié)輸出電流。
[0007]進一步的，所述檢測電阻包括一個電阻或多個并聯(lián)的電阻。
[0008]進一步的，所述輸入電路和輸出電路之間通過變壓器耦合，所述光電耦合器輸入陰極連接三極管集電極，所述光電耦合器輸入陽極通過限流電阻連接輸出電路，
[0009]所述變壓器輸出端包括輔助繞組，所述輔助繞組輸出端通過限流電阻連接光電耦合器輸入陽極;所述光電親合器輸出端親合控制芯片。
[0010]進一步的，所述反饋電路還包括穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管陰極連接光電耦合器輸入端，所述穩(wěn)壓二極管陽極通過檢測電阻連接發(fā)射極。
[0011]進一步的，所述輸入電路包括輸入端和與輸入端連接的整流橋。
[0012]進一步的，所述輸入電路還包括與整流橋連接的輸入濾波電路，所述輸入濾波電路包括但是不限于型濾波電路，所述輸出電路包括輸出端和與輸出端連接的輸出濾波電路，所述輸出濾波電路包括但不限于η型濾波電路。
[0013]進一步的，所述溫度補償電路還包括整流二極管，所述變壓器輸出端通過整流二極管連接輸出濾波電路。
[0014]進一步的，其特征在于，所述溫度補償電路還包括啟動電路和給控制芯片供電的芯片供電電路。
[0015]進一步的，所述開關(guān)管為場效應(yīng)管或三極管，所述開關(guān)管為獨立元件或集成在控制芯片內(nèi)。
[0016]進一步的，所述輸入電路的地和輸出電路的地通過電容耦合，所述輸出電路輸入電壓100V-120V AC或180V-265V AC，輸入頻率50/60Hz，所述輸出電路輸出電壓25V-36VDC，輸出電流313.5mA-346.5mA。
[0017]由于輸出電流1通過檢測電阻Rs(圖中Rs為R10、R11、R12并聯(lián)之阻值)產(chǎn)生一個電壓信號Vs，VS = 1XRS。三極管Ql基極從檢測電阻測得Vs，經(jīng)過放大從集電極送給光電耦合器U2(下面簡稱光耦)，光耦將此信號耦合到控制芯片Ul的反饋腳形成反饋信號，控制芯片Ul依據(jù)反饋信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷(附圖中開關(guān)管內(nèi)置于控制芯片Ul之中)，調(diào)節(jié)輸出電流近于恒定。但是三極管Ql的特性參數(shù)與溫度有關(guān)，溫度變了特性參數(shù)會漂移，導(dǎo)致輸出電流隨溫度升高而下降。為此引入溫度補償電路抵消溫度漂移，達(dá)到輸出電流基本不受溫度影響之目的。所述溫度補償電路包括三極管Q1、補償電阻R9、匹配電阻R15和熱敏電阻RTl。所述三極管Ql集電極接光耦輸入端；發(fā)射極接檢測電阻的一端，此端可定義為信號“地”作為零電位的參照點;所述基極經(jīng)補償電阻連接檢測電阻另一端;匹配電阻R15和熱敏電阻RTl串聯(lián)后連接在基極與發(fā)射極之間，引入溫度漂移補償電路解決了溫度漂移的困擾，電流精度較高，成本低，性能可靠。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實施例的一種LED恒流驅(qū)動溫度補償電路示意圖。
【具體實施方式】
[0020]LED電源的傳輸方式分為隔咼與非隔咼兩種。隔咼式的主回路輸入和輸出電氣上是分開的，中間由互感式變壓器連接，原邊接輸入，副邊接輸出，能量經(jīng)磁場從輸入傳到輸出。反饋回路也是電氣隔離的，光電耦合器接在兩邊。光耦的輸入輸出之間沒有電氣公共端，反饋信號靠光親合。非隔離式的輸入輸出之間電氣相連，傳輸能量既有電流也有磁場。無論哪種電源都是靠反饋穩(wěn)定輸出的。反饋直接關(guān)系到參數(shù)精度、穩(wěn)定性，也關(guān)系到成本，而性能與成本常常不能兼顧。
[0021]當(dāng)前LED反饋電路有多種，就隔離電源來講，一般分為副邊反饋、原邊反饋。非隔離電源雖然無原副邊之分，卻與隔離式的原邊反饋相似，在此不單獨介紹。下面簡要介紹兩種反饋的工作原理。
[0022]副邊反饋，在輸出的主回路中串聯(lián)阻值很小的電阻，稱為檢測電阻。輸出電流(SPLED燈中的電流)通過這一電阻產(chǎn)生壓降Vs，Vs = 1XRs。式中Rs為檢測電阻之阻值，1為輸出電流，Vs為檢測電阻上的電壓。反饋回路檢測到這一電壓，將它送給控制電路，控制電路根據(jù)反饋信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間，調(diào)節(jié)輸出能量，最終穩(wěn)定輸出電流。因反饋信號采自輸出端，輸出端處于主變壓器的副邊，故稱“副邊反饋”。好處是信號直接采自輸出電流，所以精度高，批量生產(chǎn)中各項指標(biāo)均勻一致，便于控制。缺點是采樣電路需要集成運算放大器(簡稱集成運放)及一些輸助電路，元件多，體形大，成本高。普通照明中，成本和體積受到限制，難以廣泛應(yīng)用。
[0023]原邊反饋，變壓器的輸出電壓耦合給輔助繞組，輔助繞組將信號送給控制芯片的反饋端，芯片內(nèi)部經(jīng)補償運算控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間，進而維持輸出電流恒定。因輔助繞組處于主變壓器的原邊，故這種電路稱作“原邊反饋”。好處是元件少，可以縮小體積，降低成本。缺點也明顯，1.不是從輸出端直接檢測電流，所以恒流精度不高。2.控制芯片易受干擾，使用中可能出現(xiàn)燈閃。3.空載電壓可能過高，容易燒壞燈珠。這些會給批量生產(chǎn)和售后服務(wù)帶來困擾。
[0024]能否研制這樣電路，兼得二者之長，棄之所短？如果副邊反饋不用集成運放，而代之以三極管，既能做到直接從輸出電流取樣，又能減少元件。實用中發(fā)現(xiàn)只用三極管代替運算放大器效果不好。通電后輸出電流漸漸下降，燈光變暗，且時間越久暗得越厲害。原因是三極管的放大倍數(shù)和結(jié)間電壓受溫度影響會產(chǎn)生很大的漂移，通電之后溫度升高，引起反饋信號的變化，最終導(dǎo)致輸出電流明顯下降。
[0025]本方案就是設(shè)計一種LED恒流驅(qū)動溫度補償電路，使電氣性能均勻穩(wěn)定，成本低廉。
[0026]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述:
[0027]如圖1所示，一種LED恒流驅(qū)動溫度補償電路，包括輸入電路、輸出電路和反饋電路，所述反饋電路包括控制芯片Ul、三極管Ql、光電耦合器U2和檢測電阻，所述三極管Ql包括集電極、發(fā)射極和基極三個電極，所述溫度補償電路還包括補償電阻R9、匹配電阻R15和熱敏電阻RTl，所述匹配電阻R15和熱敏電阻RTl串聯(lián)后一端連接基極另一端連接發(fā)射極，所述補償電阻R9串聯(lián)檢測電阻后補償電阻一端連接基極檢測電阻一端連接發(fā)射極，所述集電極連接光電耦合器的輸入端；
[0028]所述三極管Ql基極獲取所述檢測電阻輸出電流信號，經(jīng)放大后通過光電耦合器U2處理得到反饋信號，并將所述反饋信號輸送給控制芯片Ul的反饋端，所述控制芯片Ul根據(jù)反饋信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通或關(guān)斷，調(diào)節(jié)輸出電流。
[0029]由于輸出電流1通過檢測電阻Rs(圖中Rs為R10、R11、R12并聯(lián)之阻值)產(chǎn)生一個電壓信號Vs，VS = 1XRS。三極管Ql基極從檢測電阻測得Vs，經(jīng)過放大從集電極送給光電耦合器U2(下面簡稱光耦)，光耦將此信號耦合到控制芯片Ul的反饋腳形成反饋信號，控制芯片Ul依據(jù)反饋信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷(附圖開關(guān)管內(nèi)置于控制芯片Ul之中)，調(diào)節(jié)輸出電流近于恒定。但是三極管Ql的特性參數(shù)與溫度有關(guān)，溫度變了特性參數(shù)會漂移，導(dǎo)致輸出電流隨溫度升高而下降。為此引入溫度補償電路抵消溫度漂移，