寬電壓輸入led驅(qū)動(dòng)電路的燈具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，它包括直流電源模塊、濾波電路、PWM調(diào)光電路、控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、高頻整流電路和LED陣列，所述直流電源模塊經(jīng)過(guò)濾波電路和PWM調(diào)光電路與控制電路連接，所述控制電路經(jīng)過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路和高頻整流電路與LED陣列相連。本實(shí)用新型通過(guò)采用閉環(huán)恒流控制技術(shù)，可在寬松的外圍電感參數(shù)條件下實(shí)現(xiàn)高精度的輸出電流，具有寬范圍電壓輸入、電路簡(jiǎn)單、降低成本和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。本實(shí)用新型具有寬電壓輸入范圍，驅(qū)動(dòng)電路高效、安全、可靠，可廣泛用于各種LED產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燈具，具體是說(shuō)是一種寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]LED由于環(huán)保、壽命長(zhǎng)、光電效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在各行各業(yè)應(yīng)用得以快速發(fā)展，LED電源也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。LED電源驅(qū)動(dòng)是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，通常情況下:LED驅(qū)動(dòng)電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。
[0003]以往采用脈沖驅(qū)動(dòng)LED，其發(fā)光亮度得以提高，但LED所處的工作電源的先決必要條件是穩(wěn)壓，其次，電壓較高時(shí)，LED的串并聯(lián)均應(yīng)采取均壓或均流措施，由此給LED的應(yīng)用帶來(lái)極大的麻煩和限制，相應(yīng)維護(hù)、維修工作也復(fù)雜。不同的LED所需的工作電壓、驅(qū)動(dòng)電流不同，而LED —般需保證其輸出光強(qiáng)相對(duì)穩(wěn)定，因此，要求有自適應(yīng)功能的LED驅(qū)動(dòng)電源，以提供適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妷?、?qū)動(dòng)電流。
[0004]現(xiàn)在多數(shù)用的小功率設(shè)備的直流輸入電壓往往是一個(gè)蓄電池組電壓等級(jí)，如12V電壓等級(jí):9?16V、24V電壓等級(jí)18?32V、36V電壓等級(jí)27疒48V等，直流輸入供電可以不必處理，直接送到負(fù)載使用，而交流市電則通過(guò)開(kāi)關(guān)電源等降壓后將交流變成直流后輸入到電壓等級(jí)相同的設(shè)備即可。但有很多的應(yīng)用是期望直流變換器能夠處理更寬的輸入電壓范圍，比如，在一些系統(tǒng)應(yīng)用中分布式輸入電壓具有很大的瞬態(tài)和浪涌，而且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，正常情況下需要濾波器濾掉，如果是寬范圍輸入的話可以滿足其電壓的變化，有些軍用車(chē)輛設(shè)計(jì)規(guī)范也需要類(lèi)似的寬輸入電壓范圍。使用寬輸入電壓范圍直流變換器的另外一個(gè)原因是建立一個(gè)可以被用于不同直流系統(tǒng)的“通用”產(chǎn)品，對(duì)于標(biāo)稱(chēng)值為12V，24V和48V的電池系統(tǒng)，一般需要提供三個(gè)不同的輸入電壓版本，這樣就增加了生產(chǎn)成本。
[0005]以上是在短距離供電傳輸時(shí)的狀態(tài)，如果供電線較長(zhǎng)，且?guī)У呢?fù)載比較多，那么傳輸線上的電壓將會(huì)降低太大，導(dǎo)致后面的負(fù)載無(wú)法正常工作，如果負(fù)載是寬范圍輸入的話，可以適應(yīng)更長(zhǎng)的輸電距離，更靈活的帶載功率調(diào)節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供了一種寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，使LED燈具能在寬電壓輸入范圍內(nèi)正常工作，節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，包括直流電源模塊、濾波電路、PWM調(diào)光電路、控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、高頻整流電路和LED陣列，所述直流電源模塊經(jīng)過(guò)濾波電路和PWM調(diào)光電路與控制電路連接，所述控制電路經(jīng)過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路和高頻整流電路與LED陣列相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述濾波電路由電容Cl和電阻Rl組成，所述PWM調(diào)光電路由電容C2和電阻R3組成，所述控制電路由IC芯片Ul和電阻R2組成，所述輸出驅(qū)動(dòng)電路由電阻R4、電阻R5和MOS管Ql組成，所述高頻整流電路由二極管D1、電感L和電容C3組成，所述LED陣列由η個(gè)LED串接而成；其中，所述電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電阻R3的一端、二極管Dl的負(fù)極、電容C3的一端和LED陣列的正極分別與直流電源VINDC端連接，所述電阻Rl的另一端與IC芯片Ul的Vin引腳連接，所述IC芯片Ul的Cs引腳分別與MOS管Ql的源極和電阻R5的一端連接；所述IC芯片Ul的GATE引腳分別與電阻R2的一端和電阻R4的一端連接，IC芯片Ul的PWM引腳和VDD引腳并聯(lián)后分別與電阻R3的另一端和電容C2的一端連接，IC芯片Ul的RT引腳與電阻R2的另一端連接，所述電阻R4的另一端與MOS管Ql的柵極連接，所述MOS管Ql的漏極分別與二極管Dl的正極和電感L的一端連接，所述電感L的另一端分別與電容C3的另一端和LED陣列的負(fù)極連接，所述的電容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引腳、電阻R5的另一端和電容C2的另一端分別接地。
[0009]優(yōu)選地，所述二極管Dl采用穩(wěn)壓二極管。
[0010]優(yōu)選地，所述MOS管Ql采用N型MOS晶體管。
[0011]優(yōu)選地，所述電容C3采用極性電容，所述極性電容與LED陣列并聯(lián)連接。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型通過(guò)采用閉環(huán)恒流控制技術(shù)，可在寬松的外圍電感參數(shù)條件下實(shí)現(xiàn)高精度的輸出電流，具有寬范圍電壓輸入、電路簡(jiǎn)單、降低成本和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
[0013]本實(shí)用新型具有寬電壓輸入范圍，驅(qū)動(dòng)電路高效、安全、可靠，可廣泛用于各種LED廣品的驅(qū)動(dòng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，它包括直流電源模塊、濾波電路、PWM調(diào)光電路、控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、高頻整流電路和LED陣列，所述直流電源模塊經(jīng)過(guò)濾波電路和PWM調(diào)光電路與控制電路連接，所述控制電路經(jīng)過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路和高頻整流電路與LED陣列相連。
[0018]如圖1和圖2所示，所述濾波電路由電容Cl和電阻Rl組成；所述PWM調(diào)光電路由電容C2和電阻R3組成；所述控制電路由IC芯片Ul和電阻R2組成，IC芯片采用PWM技術(shù)和CMOS工藝設(shè)計(jì)，集成了內(nèi)置穩(wěn)壓器，欠壓保護(hù)，溫度保護(hù)，電感飽和保護(hù)，RC振蕩器，調(diào)光控制器，系統(tǒng)控制器和輸出驅(qū)動(dòng)等模塊，在輸入電壓12VDC到80VDC范圍內(nèi)正常工作；所述輸出驅(qū)動(dòng)電路由電阻R4、電阻R5和MOS管Ql組成；所述高頻整流電路由二極管D1、電感L和電容C3組成；所述LED陣列由η個(gè)LED串接而成。
[0019]圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。如圖2所示，本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施電路由電容Cl、電阻R1、電容C2、電阻R3、IC芯片U1、電阻R2、電阻R4、電阻R5、N型MOS晶體管Q1、穩(wěn)壓二極管D1、電感L、極性電容C3和由η個(gè)LED串接而成LED陣列組成。其中，所述電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極、極性電容C3的一端和LED陣列的正極分別與直流電源VINDC端連接，所述電阻Rl的另一端與IC芯片Ul的Vin引腳連接，所述IC芯片Ul的Cs引腳分別與N型MOS晶體管Ql的源極和電阻R5的一端連接；所述IC芯片Ul的GATE引腳分別與電阻R2的一端和電阻R4的一端連接，IC芯片Ul的PWM引腳和VDD引腳并聯(lián)后分別與電阻R3的另一端和電容C2的一端連接，IC芯片Ul的RT引腳與電阻R2的另一端連接，所述電阻R4的另一端與N型MOS晶體管Ql的柵極連接，所述N型MOS晶體管Ql的漏極分別與穩(wěn)壓二極管Dl的正極和電感L的一端連接，所述電感L的另一端分別與極性電容C3的另一端和LED陣列的負(fù)極連接，所述的電容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引腳、電阻R5的另一端和電容C2的另一端分別接地。
[0020]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:
[0021]上電過(guò)程:直流一LED —L —Ql —R5，電感L上電后電流不發(fā)生突變，會(huì)給電阻R5留有檢測(cè)電流的時(shí)間，也為下一過(guò)程續(xù)流提供條件。電感L電流量與感值一定要符合線路基本需要，大電流適當(dāng)增加感值，電流量選取實(shí)際LED電流3倍以上。電阻R5值反饋電壓決定負(fù)載實(shí)際電流大小，阻值按供電電壓結(jié)合LED電流需要適當(dāng)調(diào)整選取，也是負(fù)載LED電流調(diào)節(jié)電阻。當(dāng)R5反饋電壓達(dá)到合適的值時(shí)，IC芯片Ul會(huì)關(guān)閉MOS管Q1，這時(shí)放電工程開(kāi)始:放電電流方向由L-D-LED, D是肖特基二極管選取正向電壓小，頻率要選擇實(shí)際工作頻率3倍以上，最大電流要大于LED實(shí)際電流的2倍以上，耐壓要大于供電電壓峰值的1.5倍以上。
[0022]在本實(shí)用新型具體實(shí)施過(guò)程中，IC芯片Ul可以采用深圳市碩芯科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SX3601的穩(wěn)壓IC芯片，SX3601是一款DC-DC高耐壓25V-75V降壓電源芯片，內(nèi)部集成基準(zhǔn)電源、振蕩器、誤差放大器、過(guò)熱保護(hù)、限流保護(hù)、短路保護(hù)等功能，非常適合高壓60V以上場(chǎng)合應(yīng)用。
[0023]以上所述只是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也被視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，包括直流電源模塊、濾波電路、PWM調(diào)光電路、控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、高頻整流電路和LED陣列，所述直流電源模塊經(jīng)過(guò)濾波電路和PWM調(diào)光電路與控制電路連接，所述控制電路經(jīng)過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)電路和高頻整流電路與LED陣列相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，所述濾波電路由電容Cl和電阻Rl組成，所述PWM調(diào)光電路由電容C2和電阻R3組成，所述控制電路由IC芯片Ul和電阻R2組成，所述輸出驅(qū)動(dòng)電路由電阻R4、電阻R5和MOS管Ql組成，所述高頻整流電路由二極管Dl、電感L和電容C3組成，所述LED陣列由η個(gè)LED串接而成；其中，所述電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電阻R3的一端、二極管Dl的負(fù)極、電容C3的一端和LED陣列的正極分別與直流電源VINDC端連接，所述電阻Rl的另一端與IC芯片Ul的Vin引腳連接，所述IC芯片Ul的Cs引腳分別與MOS管Ql的源極和電阻R5的一端連接；所述IC芯片Ul的GATE引腳分別與電阻R2的一端和電阻R4的一端連接，IC芯片Ul的PWM引腳和VDD引腳并聯(lián)后分別與電阻R3的另一端和電容C2的一端連接，IC芯片Ul的RT引腳與電阻R2的另一端連接，所述電阻R4的另一端與MOS管Ql的柵極連接，所述MOS管Ql的漏極分別與二極管Dl的正極和電感L的一端連接，所述電感L的另一端分別與電容C3的另一端和LED陣列的負(fù)極連接，所述的電容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引腳、電阻R5的另一端和電容C2的另一端分別接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，所述二極管Dl采用穩(wěn)壓二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，所述MOS管Ql采用N型MOS晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬電壓輸入LED驅(qū)動(dòng)電路的燈具，其特征是，所述電容C3采用極性電容，所述極性電容與LED陣列并聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203523106SQ201320634295
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】李洪林, 王建達(dá) 申請(qǐng)人:濟(jì)南合力達(dá)電力科技有限公司