專利名稱：發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，具體的講，屬于一種發(fā)光二極管均 流驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
迄今為止，發(fā)光二極管(LED)的應(yīng)用已經(jīng)有了40多年的歷史，由于以往 主要用于顯示，其電源利用效率問題屬于次要因素，這是這樣一種情況，導(dǎo)致 了對(duì)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電流的控制都比較簡(jiǎn)單， 一般僅使用固定電壓源供電，輔 以串接的電阻限流，有低端設(shè)計(jì)甚至不加任何限流措施，只利用電源或控制器 件內(nèi)阻達(dá)到限流的目的，除了在電源效率、可靠性以及穩(wěn)定性上的折中外，這 種典型方案在日常低功率、低成本的應(yīng)用中還是足夠的。得益于新材料及新工藝的高速發(fā)展，發(fā)光二極管在亮度表現(xiàn)上較以往有了 較大改進(jìn)，由于發(fā)光二極管是固態(tài)器件，其壽命可以達(dá)到十萬小時(shí)以上，而且 其成分不含有害重金屬，以上因素使得發(fā)光二極管成為了一種十分具有吸引力 的照明光源。作為光源，亮度及光源的色譜(或者叫顏色、色溫)是決定光源是否具有 實(shí)用性的重要因素，白色發(fā)光二極管目前雖然不是發(fā)光效率最高的光源，其效 率也已達(dá)到了白熾燈的兩倍，加上具有高度的可靠性，其完全具備成為使用光 源的條件，為了使發(fā)光二極管光源產(chǎn)生比較自然的，偏黃的曖色，有必要在設(shè)計(jì)光源時(shí)混入不同顏色的發(fā)光二極管已達(dá)到優(yōu)化色溫的效果。例如，需要同時(shí) 將紅光二極管與白光二極管作為負(fù)載。發(fā)光二極管光源屬于高效光源， 一般1/2瓦或以上的發(fā)光二極管燈使用開關(guān) 電源供電，因此，電源以及相關(guān)的電路效率問題成為了重要技術(shù)指標(biāo)。照明用 發(fā)光二極管與一般發(fā)光二極管相比，尤其是采用不同種類的發(fā)光二極管作為負(fù) 載時(shí)，存在以下技術(shù)困難，即由于不同顏色的發(fā)光二極管所使用的半導(dǎo)體材料 不同，所以通過二極管的壓降也有較大差別，在混入兩種或多種不同顏色的二 極管時(shí)，電壓及電流都可能有異，很難同時(shí)達(dá)到均流及高效。另外，由于不同 二極管的性能參數(shù)有差異，且工作時(shí)溫升有別，簡(jiǎn)單的并聯(lián)不容易達(dá)到有效均 流，導(dǎo)致發(fā)光二極管不利于并聯(lián)連接。圖1所示的是一種簡(jiǎn)單的發(fā)光二極管的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)，該開關(guān)電源為反 激型，其包括變壓器T2,連接于變壓器T2原邊的輸入電路和連接于變壓器 副邊的由整流二極管D3和解耦電容C3組成的整流濾波電路，輸入電路中包括 電源BT1用以提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，以及一個(gè)開關(guān)器件Ul用以控制變壓 器的原邊產(chǎn)生脈動(dòng)直流電壓，開關(guān)器件U1是已知技術(shù)的器件，其工作原理是， 具有一個(gè)控制端和一個(gè)漏出端，漏出端可在控制端的控制下在呈現(xiàn)接地和斷路 兩種狀態(tài)。這樣的器件可以是ONSEMI公司的NCP 1013開關(guān)。發(fā)光二極管的開關(guān)電源具有一個(gè)第一輸出端CN5和反饋輸入端CN6，第一 LED負(fù)載與第二 LED負(fù)載并聯(lián)，第一 LED負(fù)載可以是紅光發(fā)光二極管串D6、 D7，第二LED負(fù)載可以是白光發(fā)光二極管D5。開關(guān)電源的工作原理如下，在開關(guān)器件U1的作用下，輸入電源BT1提供的電能通過變壓器傳遞在副邊的電路產(chǎn)生脈動(dòng)直流電，該脈動(dòng)交流電通過整流濾波電路整流為脈動(dòng)直流電為第一LED負(fù)載、第二LED負(fù)載供電，分別驅(qū)動(dòng)白 光二極管和紅光二極管發(fā)光。在這種電路中，為了平衡第一LED負(fù)載和第二LED負(fù)載的壓降，即紅光發(fā) 光二極管支路與白光發(fā)光二極管支路的壓降，達(dá)到均流的效果，需要在其中白 光二極管的支路上加入平衡電阻Rm。然而，可以看到，作為平衡壓降得在白光二極管之路上的Rm不僅消耗了 一部分功率，且這部分功率被轉(zhuǎn)化為了熱量，這對(duì)LED電源來說是很不利的， 其原因在于位于白光二極管之路的壓降不能在溫度變化時(shí)跟隨紅光二極管之 路的壓降變化，從而使開關(guān)電源的均流穩(wěn)定性欠佳。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種可產(chǎn)生兩 路電流輸出的，且兩路電流輸出成比例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路包括開關(guān)電源電路，用以接入交流輸入以及一個(gè)反饋控制信號(hào)，并根據(jù)反饋控 制信號(hào)將交流輸入轉(zhuǎn)換為交流或脈動(dòng)直流輸出；按照本發(fā)明，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路還包括變壓器，所述變壓器的原邊繞組 的同相端以及副邊繞組的反相端接入所述交流或脈動(dòng)直流輸出，所述變壓器的 原邊繞組反相端與第一整流元件連接第一發(fā)光二極管負(fù)載形成回路，所述變壓 器的副邊繞組的同相端通過第二整流元件連接至第二發(fā)光二極管負(fù)載。優(yōu)選的，由第一發(fā)光二極管負(fù)載或第二發(fā)光二極管負(fù)載的電流需求確定變 壓器原邊和副邊的匝數(shù)。
優(yōu)選的，所述變壓器的副邊繞組的同相端與反相端之間連有用以控制電壓 尖峰的吸收電路。
優(yōu)選的，所述開關(guān)電源電路是反激開關(guān)變換電路。
優(yōu)選的，所述開關(guān)電源電路是正激開關(guān)變換電路。
優(yōu)選的，還包括一個(gè)檢測(cè)電路，連接于反饋端與第負(fù)載之間，用以檢測(cè)第 二負(fù)載的電流量，并根據(jù)檢測(cè)到的電流量控制反饋端電壓的高低。
本發(fā)明的有益效果在于，通過監(jiān)控一個(gè)負(fù)載的電流就可以控制另一個(gè)負(fù)載 電流。這樣，就避免傳統(tǒng)的為了使各條負(fù)載支路上的功率相等，而在支路上增 加電阻等器件的做法。并因此，避免了加入電阻導(dǎo)致的電源效率低，以及電阻 發(fā)熱引起的問題。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中的一種開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為依照本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。 圖3為依照本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式
的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，用以利用接入的一個(gè)變壓器，通過 監(jiān)測(cè)負(fù)載一條支路中的電流，而使負(fù)載另一條支路的電流得以保持恒定，并因此減小檢流電流量，達(dá)到減小功耗的目的，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的特征作 詳細(xì)說明
圖2為依照本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路圖，
參照?qǐng)D1，本具體實(shí)施方式
中的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路包括第一電源輸入端CN1， 第二電源輸入端CN4;第一輸出端CN5，第二輸出端CN7以及反饋輸入端CN6; 其中，第一電源輸入端CN1和CN2連接反激開關(guān)電源電路100，用以將外部電 源連入發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路。第一輸出端連接第一LED負(fù)載，第一LED負(fù)載可 以是白光LED、或白光LED串，第二輸出端連接第二LED負(fù)載，第二 LED負(fù) 載可以是紅光LED、黃光LED或紅光LED串、黃光LED串或紅光LED黃光 LED混合串。反饋輸入端CN6用以連接第一 LED負(fù)載或第二 LED負(fù)載的任意 一個(gè)，從而從負(fù)載獲得反饋信號(hào)。
所述反激開關(guān)電源電路IOO包括電源接口部分101和開關(guān)器件U1，該部分 用以將外部的直流電源或交流電源接入，以激勵(lì)第一變壓器T2的原邊繞組，該 電源接口部分101可以是如圖2所示接入直流電源的穩(wěn)壓電路，當(dāng)然也可以是 用以接入交流電的整流濾波電路。
參照?qǐng)D2，第一變壓器T2的原邊繞組接法為典型反激型變換器的接法，即 并聯(lián)有由電容C4，電阻R2和二級(jí)管D2組成的漏感尖峰吸收電路。漏感尖峰吸 收電路用以控制由于變壓器的漏感所導(dǎo)致的電壓尖峰。其中，二極管D2的陽(yáng)極 連接第一變壓器T2原邊的負(fù)極，D2的陰極通過并聯(lián)的電阻R2和電容C4連接 第一變壓器T2原邊的正極。
開關(guān)器件Ul用以接收反饋輸入端CN6的反饋信號(hào)并依照該信號(hào)輸出一個(gè)開關(guān)器件Ul用以接收反饋輸入端CN6的反饋信號(hào)并依照該信號(hào)輸出一個(gè) 高電平或低電平信號(hào)；在本例中，參照?qǐng)D2，其可以是ONSEMI公司的NCP 1013 開關(guān)，該開關(guān)具有反饋端FB、漏出端DRAIN、電源端Vcc以及接地端GND，其 中反饋端FB用以接收負(fù)載的反饋信號(hào)，漏出端DRAIN用以依據(jù)反饋端FB的 反饋信號(hào)相應(yīng)的輸出高電平或低電平至第一變壓器T2的原邊反相端，從而對(duì)負(fù) 載供電。電源端Vcc連接外部電源，接地端GND接地。通過控制DRAIN端的 輸出，可以控制第一變壓器T2原邊繞組產(chǎn)生脈動(dòng)電流，從而在第一變壓器T2 的副邊感應(yīng)出脈動(dòng)電流。
反饋端FB可以由一個(gè)三極管Ql控制，三極管Ql的集電極接地，發(fā)射極 連接開關(guān)器件Ul的反饋輸入端，基極連接第二負(fù)載連接端，并通過檢流電阻 Rl接地。
本實(shí)施例采用反激開關(guān)電源電路，因此第一變壓器T2的副邊繞組的同相端 接地，以反相端作為輸出。
參照?qǐng)D2，第一變壓器T2的反相端連接第二變壓器T3的副邊的同相端和 原邊的反相端，第二變壓器T3的原邊繞組的同相端得輸出通過第一整流二極管 D3整流以及通過解耦電容C10濾波解耦，繼而連接至第一輸出端CN5輸出； 第二變壓器T3的副邊繞組的反相端的輸出通過第二整流二極管D5整流以及通 過解耦電容C3濾波解耦，并連接第二輸出端CN7輸出。在本實(shí)施例中，第二 變壓器T3作為一個(gè)均流器件，將由第一變壓器T2輸出的脈動(dòng)直流按比例分解 為兩個(gè)等波形、等相位的脈動(dòng)直流輸出。
對(duì)電流的分解是依照第二變壓器原邊繞組和副邊繞組的匝數(shù)確定的，艮P，根據(jù)電流變壓器原副邊電流關(guān)系方程N(yùn)"I1-N2"2確定，其中，Nl表示第二變壓器原邊繞組的匝數(shù)，N2表示第二變壓器副邊繞組的匝數(shù)，Il代表流經(jīng)第一整流元件D3的電流，12代表流經(jīng)第二整流元件D5的電流。
根據(jù)上述關(guān)系式可知，通過確定變壓器原邊或副邊的匝數(shù)，即可確定第一輸出電路與第二輸出電路的電流幅值的比值。
濾波電容C8接于開關(guān)器件控制器U反饋輸入端與地間，C9接于三極管Ql基極與地間，C10接于第二輸出端與地間。
本實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下首先在第一電源輸入端CN1和第二電源輸入端CN4接入電流源，在第一輸出端CN5與反饋輸入端CN6之間接入第一LED負(fù)載，在第二輸出端CN7與地之間接入第二LED負(fù)載，由于第二變壓器T3的原邊繞組匝數(shù)以及福邊繞組匝數(shù)已經(jīng)確定，因此，在LED負(fù)載的選擇上需要有所注意。如T3總輸出為1000mA,切匝數(shù)比為1/5，且選定第一 LED負(fù)載的電流需求為750mA,則第二 LED負(fù)載的電流即為150rnA，因此，第二LED負(fù)載的最大容許電流為約180mA。
第一 LED負(fù)載和第二 LED負(fù)載接入后，電流源的的輸入在開關(guān)器件控制器Ul的控制下轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流，并且，其中，通過第一LED負(fù)載的電流將通過檢流電阻Rl被檢測(cè)到并輸入至開關(guān)器件控制器Ul ，開關(guān)器件控制器Ul比據(jù)此調(diào)整MOSFET漏極輸出端的輸出，繼而調(diào)整回路電流值，在這里，由于第二變壓器T2的原邊和副邊繞組數(shù)恒定，并與第一組發(fā)光二極管的總功率和第二組發(fā)光二極管的總功率的比值相等，因此，在第一組發(fā)光二極管上的電流調(diào)整會(huì)直接相應(yīng)的影響第二組發(fā)光二極管的電流，使其也相應(yīng)發(fā)生變化。這樣，達(dá)到了通過監(jiān)控一個(gè)負(fù)載而控制另一個(gè)負(fù)載的目的。從而就避免傳統(tǒng)的為了使各條負(fù)載支路上的功率相等，而在支路上增加電阻等器件的做法。并因此，避免了加入電阻導(dǎo)致的電源效率低，以及電阻發(fā)熱引起的問題。
優(yōu)選的，在二極管D3的陰極與三極管Q1的基極間還可以串聯(lián)齊納二極管ZD1和電阻R7，其中，齊納二極管ZD1的陰極連接二極管D3的陰極，陽(yáng)極通過電阻R7連接Ql基極。通過設(shè)置具有一個(gè)高于負(fù)載工作電壓的擊穿電壓的齊納二極管ZD1，在出現(xiàn)開路時(shí)，擊穿齊納二極管，從而避免回路中出現(xiàn)開路時(shí)，輸出電壓失控，輸出過壓的情況發(fā)生。
優(yōu)選的，所輸二極管D3， D5可以是肖特基二極管，已具有更快的恢復(fù)速度。
優(yōu)選的，在第二變壓器T2的副邊的正極、負(fù)極間可以連接電阻RIO，其也作為吸收電路的一種，用于提供一個(gè)漏感能量的泄放路經(jīng)，以控制由于變壓器的漏感所導(dǎo)致的電壓尖峰。
優(yōu)選的，開關(guān)器件控制器U1輔助電源輸入端連接輔助電源Vaux，該輔助電源可以這樣實(shí)現(xiàn)在對(duì)第一變壓器T2設(shè)置第二副邊，第二副邊的負(fù)極接地，正極通過整流二極管D4，由電阻R6和電容C7組成的濾波電路，以及解耦電容C6連接至開關(guān)器件U1作為輔助電源輸入端。
圖3示出了本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式
，本實(shí)施方式中的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路包括正激開關(guān)電源電路200，該正激開關(guān)電源電路與反激開關(guān)電路的區(qū)別在于第一變壓器T2采用正激接法；在第一整流元件與第一輸出端之間設(shè)置有第一續(xù)流電感L1，在第二整流元件與第二輸入之間還設(shè)置有第二續(xù)流電感L2。與反激電路的原理相同，流經(jīng)第一續(xù)流電感和第二續(xù)流電感的電流具有相同的波形和相位，且幅值之比等于第二變壓器原邊繞組和副邊繞組匝數(shù)的反比。
另外，在電源部分，采用交流電源供電，因此，在電源接口部分采用正流濾波電路。
綜上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其包括開關(guān)電源電路，用以接入交流輸入以及一個(gè)反饋控制信號(hào)，并根據(jù)反饋控制信號(hào)將交流輸入轉(zhuǎn)換為交流或脈動(dòng)直流輸出；其特征在于發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路還包括變壓器，所述變壓器的原邊繞組的同相端以及副邊繞組的反相端接入所述交流或脈動(dòng)直流輸出，所述變壓器的原邊繞組反相端與第一整流元件連接第一發(fā)光二極管負(fù)載形成回路，所述變壓器的副邊繞組的同相端通過第二整流元件連接至第二發(fā)光二極管負(fù)載。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于由第一發(fā)光二 極管負(fù)載或第二發(fā)光二極管負(fù)載的電流需求確定變壓器原邊和副邊的匝數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述變壓器的 副邊繞組的同相端與反相端之間連有用以控制電壓尖峰的吸收電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述開關(guān)電源 電路是反激開關(guān)變換電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述開關(guān)電源 電路是正激開關(guān)變換電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求以上權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特 征在于還包括一個(gè)檢測(cè)電路，連接于反饋端與第負(fù)載之間，用以檢測(cè)第二負(fù) 載的電流量，并根據(jù)檢測(cè)到的電流量控制反饋端電壓的高低。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，屬于一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其包括開關(guān)電源電路，用以接入交流輸入以及一個(gè)反饋控制信號(hào)，并根據(jù)反饋控制信號(hào)將交流輸入轉(zhuǎn)換為交流或脈動(dòng)直流輸出；發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路還包括變壓器，所述變壓器的原邊繞組的同相端以及副邊繞組的反相端接入所述交流或脈動(dòng)直流輸出，所述變壓器的原邊繞組反相端與第一整流元件連接第一發(fā)光二極管負(fù)載形成回路，所述變壓器的副邊繞組的同相端通過第二整流元件連接至第二發(fā)光二極管負(fù)載。本發(fā)明可以提供一種產(chǎn)生兩路電流輸出的，且兩路電流輸出成比例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101505563SQ200910008658
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者黃華南 申請(qǐng)人:黃華南