專利名稱：一種大功率led恒流驅(qū)動技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率LED恒流驅(qū)動技術(shù)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體技術(shù)繼引發(fā)了微電子革命之后，又在孕育著一場新的產(chǎn)業(yè)革命一照明革命。發(fā)光二極管(LED)的特點使其在顯示及特種照明等領(lǐng)域獲得很大的應(yīng)用。但是LED理 論上的高光效使其潛在的巨大應(yīng)用前景是普通照明市場，特別是大功率LED的出現(xiàn)，使LED 用于通用照明成為可能。但LED由于其自身的特殊性質(zhì)，需要恒流驅(qū)動，而市場上通用的一 般都是穩(wěn)壓電源，這就需要在驅(qū)動LED前加入一級恒流驅(qū)動電路。現(xiàn)有LED恒流驅(qū)動電路的主要性能指標有(1)電路效率，即驅(qū)動電路本身所耗散的功率。這部分功率無法轉(zhuǎn)化為LED發(fā)出的 光，應(yīng)當(dāng)盡量予以減少。(2)電路的健壯性問題，當(dāng)某一顆LED損壞時盡量不會對此燈具其他LED的正常工 作產(chǎn)生嚴重的影響。(3)此驅(qū)動電路是否可以調(diào)光?？烧{(diào)光的LED驅(qū)動模塊可以根據(jù)環(huán)境，動態(tài)調(diào)節(jié)燈 具的功耗，更加節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種大功率LED恒流驅(qū)動技術(shù)。本發(fā)明提出的大功率LED恒流驅(qū)動技術(shù)所涉及的LED恒流驅(qū)動電路LED1、LED2、 LED3以并聯(lián)的方式分別通過輸入電源接口 J2與外部電源相連接，每個LED恒流驅(qū)動電路均 包括恒流驅(qū)動芯片、電感、電容、電阻、肖特基二極管；在LED恒流驅(qū)動電路LEDl中，恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳VIN連接輸入電源接頭J2 的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳VIN通過電容C7連接電源，恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳 Sff通過電感Ll連接到LED恒流驅(qū)動電路LEDl輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LEDl 輸出接口的正極通過電容Cl和采樣電阻Rl與電源相連；電容Cl和采樣電阻Rl之間連接 到LED恒流驅(qū)動電路LEDl輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LEDl輸出接口的負極與LED 恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳VIN接通過電阻R4與，LED 恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳GND與電源地相連，LED恒 流驅(qū)動芯片Ul的管腳VCC通過電容ClO與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳BOOT 通過電容C4與LED恒流驅(qū)動芯片Ul的管腳SW相連，肖特基二極管Dl的陰極接LED恒流 驅(qū)動芯片Ul的管腳SW，肖特基二極管Dl的陽極與電源相連；在LED恒流驅(qū)動電路LED2中，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN連接輸入電源接頭J2 的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN通過電容C8連接電源，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳 Sff通過電感L2連接到LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LED2 輸出接口的正極通過電容C2和采樣電阻R2與電源相連；電容C2和采樣電阻R2之間連接到LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的負極與LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN通過電阻R5與LED恒 流驅(qū)動芯片U2的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳GND與電源地相連，LED恒流 驅(qū)動芯片U2的管腳VCC通過電容Cll與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳BOOT通 過電容C5與LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳SW相連，肖特基二極管D2的陰極接LED恒流驅(qū) 動芯片U2的管腳SW，肖特基二極管D2的陽極與電源相連；在LED恒流驅(qū)動電路LED3中，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN連接輸入電源接頭J2 的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN通過電容C9連接電源，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳 Sff通過電感L3連接到LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LED3 輸出接口的正極通過電容C3和采樣電阻R3與電源相連；電容C3和采樣電阻R3之間連接 到LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的負極與LED 恒流驅(qū)動芯片U3的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN通過電阻R6與LED恒 流驅(qū)動芯片U3的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳GND與電源地相連，LED恒流 驅(qū)動芯片U3的管腳VCC通過電容C12與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳BOOT通 過電容C6與LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳SW相連，肖特基二極管D3的陰極接LED恒流驅(qū) 動芯片U3的管腳SW，肖特基二極管D3的陽極與電源相連；恒流驅(qū)動芯片Ul、U2和U3的管腳DM分別通過分壓電阻R8和電阻R9與輸入電 源接口 J2相連，電阻R9另一端連接光耦U4的管腳4。穩(wěn)壓二極管D4的陰極連接到電阻 R8和電阻R9之間，穩(wěn)壓二極管D4的陽極與電源相連；光耦U4的管腳3與連接電源，光耦 U4的管腳1通過電阻R7L連接輸入電源接口 J2的正極，光耦U4的管腳2連接輸入電源接 口 J2的負極。其中所述的LED恒流驅(qū)動芯片為LM3404HV;當(dāng)調(diào)光輸入端輸入為高電平或無輸入 信號時驅(qū)動模塊全功率正常運行。穩(wěn)壓管可以保證恒流驅(qū)動芯片DIM管腳上的電壓不會超 過其最大耐受電壓。具有3路獨立的LED恒流驅(qū)動芯片，以并聯(lián)的形式從輸入電源取電，實現(xiàn)對3路大 功率LED的恒流輸出。另外，電路留出一個調(diào)光信號輸入接口，使外來的PWM調(diào)光電壓信號 可以經(jīng)光耦控制恒流芯片的占空比，從而實現(xiàn)動態(tài)調(diào)光。本發(fā)明的工作過程如下將接口 Jl分別接3路LED燈串，接口 J2的VIN接輸入直流電源的正極，GND接輸 入電源的負極，PWM接調(diào)光線的正極，PGND接調(diào)光線的負極。打開輸入電源，模塊開始工作， 并將輸出3路LED燈串的電流穩(wěn)定在特定值。當(dāng)調(diào)光控制器通過調(diào)光線輸出不同占空比的 PWM波形時，LED燈串輸出不同功率。本發(fā)明的優(yōu)點為1采用單接口電源輸入和3路獨立恒流輸出，保證每一路的電流差異在5%以內(nèi)， 保證了 LED工作狀態(tài)的一致性。2采用具有低比較電壓和COT恒流控制策略的LED恒流驅(qū)動芯片，最大限度地減少 在外圍器件上的損耗，提高了系統(tǒng)的效率。3采用光耦隔離PWM調(diào)光信號，可實現(xiàn)遠距離對驅(qū)動模塊的動態(tài)調(diào)光控制，并且， 在不加調(diào)光信號時，仍可實現(xiàn)對LED的正常驅(qū)動。


圖1是可調(diào)光3路大功率LED恒流驅(qū)動模塊的結(jié)構(gòu)圖示。圖中標號U1、U2、U3分別為恒流驅(qū)動芯片；U4為光耦；L1、L2、L3分別為電感；Cl、 C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12 分別為電容；Rl 為采樣電阻；R2、R3、R4、R5、R6、 R7、R8、R9分別為電阻；D1、D2、D3分別為肖特基二極管；D4為穩(wěn)壓二極管Jl為接頭；J2為 輸入電源接口 ；LED1、LED2、LED3分別為LED恒流驅(qū)動電路。
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1 :3路LED恒流驅(qū)動電路以并聯(lián)的方式通過輸入電源接口與外部電源相連 接。其中所述的LED恒流驅(qū)動芯片為LM3404HV。在第1路驅(qū)動電路中，LED恒流驅(qū)動芯片Ul管腳VIN直接連接到輸入接口，并通 過電容C7與電源地相連。Ul的管腳SW通過一個電感Ll連接到此路LED輸出接口的正極， 此正極通過電容Cl和采樣電阻Rl與電源地相連。電容Cl和采樣電阻Rl之間連接到LED 輸出接口的負極，并與Ul的管腳CS相連，管腳VIN接輸入電源的正極，并通過一個電阻R4 與管腳RON相連。Ul的管腳GND直接與電源地相連，管腳VCC通過電容ClO與電源地相連， 管腳BOOT通過電容C4與管腳SW相連，肖特基二極管Dl的陰極接Ul管腳SW，陽極與電源 地相連。在第2路驅(qū)動電路中，LED恒流驅(qū)動芯片Ul管腳VIN直接連接到輸入接口，并通 過電容C8與電源地相連。Ul的管腳SW通過一個電感L2連接到此路LED輸出接口的正極， 此正極通過電容C2和采樣電阻R2與電源地相連。電容C2和采樣電阻R2之間連接到LED 輸出接口的負極，并與U2的管腳CS相連，管腳VIN接輸入電源的正極，并通過一個電阻R5 與管腳RON相連。Ul的管腳GND直接與電源地相連，管腳VCC通過電容Cll與電源地相連， 管腳BOOT通過電容C5與管腳SW相連，肖特基二極管D2的陰極接U2管腳SW，陽極與電源 地相連。在第3路驅(qū)動電路中，LED恒流驅(qū)動芯片U3管腳VIN直接連接到輸入接口，并通 過電容C9與電源地相連。U3的管腳SW通過一個電感L3連接到此路LED輸出接口的正極， 此正極通過電容C3和采樣電阻R3與電源地相連。電容C3和采樣電阻R3之間連接到LED 輸出接口的負極，并與U3的管腳CS相連，管腳VIN接輸入電源的正極，并通過一個電阻R6 與管腳RON相連。U3的管腳GND直接與電源地相連，管腳VCC通過電容C12與電源地相連， 管腳BOOT通過電容C6與管腳SW相連，肖特基二極管D3的陰極接U3管腳SW，陽極與電源 地相連。恒流驅(qū)動芯片U1、U2和U3的管腳DIM通過兩個分壓電阻R8和R9與輸入電源接口 相連，并連接到光耦U4的4腳。穩(wěn)壓管D4的陰極連接到電阻R8和R9之間，陽極與電源地 相連。光耦的3腳直接與電源地相連，其1腳通過電阻與調(diào)光接口的正極相連，U4的2腳連 接到調(diào)光接口的負極。其中所述的LED恒流驅(qū)動芯片為LM3404HV ；光耦U4采用TLP521-1， 當(dāng)調(diào)光輸入端輸入為高電平或無輸入信號時驅(qū)動模塊全功率正常運行。穩(wěn)壓管可以保證恒 流驅(qū)動芯片DIM管腳上的電壓不會超過其最大耐受電壓。
權(quán)利要求
一種大功率LED恒流驅(qū)動技術(shù)，其特征是LED恒流驅(qū)動電路LED1、LED2、LED3以并聯(lián)的方式分別通過輸入電源接口J2與外部電源相連接，每個LED恒流驅(qū)動電路均包括恒流驅(qū)動芯片、電感、電容、電阻、肖特基二極管；在LED恒流驅(qū)動電路LED1中，恒流驅(qū)動芯片U1的管腳VIN連接輸入電源接頭J2的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片U1的管腳VIN通過電容C7連接電源，恒流驅(qū)動芯片U1的管腳SW通過電感L1連接到LED恒流驅(qū)動電路LED1輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LED1輸出接口的正極通過電容C1和采樣電阻R1與電源相連；電容C1和采樣電阻R1之間連接到LED恒流驅(qū)動電路LED1輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LED1輸出接口的負極與LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳VIN接通過電阻R4與，LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳GND與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳VCC通過電容C10與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳BOOT通過電容C4與LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳SW相連，肖特基二極管D1的陰極接LED恒流驅(qū)動芯片U1的管腳SW，肖特基二極管D1的陽極與電源相連；在LED恒流驅(qū)動電路LED2中，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN連接輸入電源接頭J2的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN通過電容C8連接電源，恒流驅(qū)動芯片U2的管腳SW通過電感L2連接到LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的正極通過電容C2和采樣電阻R2與電源相連；電容C2和采樣電阻R2之間連接到LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LED2輸出接口的負極與LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VIN通過電阻R5與LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳GND與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳VCC通過電容C11與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳BOOT通過電容C5與LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳SW相連，肖特基二極管D2的陰極接LED恒流驅(qū)動芯片U2的管腳SW，肖特基二極管D2的陽極與電源相連；在LED恒流驅(qū)動電路LED3中，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN連接輸入電源接頭J2的管腳VIN，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN通過電容C9連接電源，恒流驅(qū)動芯片U3的管腳SW通過電感L3連接到LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的正極，此LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的正極通過電容C3和采樣電阻R3與電源相連；電容C3和采樣電阻R3之間連接到LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的負極，LED恒流驅(qū)動電路LED3輸出接口的負極與LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳CS相連，LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VIN通過電阻R6與LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳RON相連；LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳GND與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳VCC通過電容C12與電源地相連，LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳BOOT通過電容C6與LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳SW相連，肖特基二極管D3的陰極接LED恒流驅(qū)動芯片U3的管腳SW，肖特基二極管D3的陽極與電源相連；恒流驅(qū)動芯片U1、U2和U3的管腳DIM分別通過分壓電阻R8和電阻R9與輸入電源接口J2相連，電阻R9另一端連接光耦U4的管腳4。穩(wěn)壓二極管D4的陰極連接到電阻R8和電阻R9之間，穩(wěn)壓二極管D4的陽極與電源相連；光耦U4的管腳3與連接電源，光耦U4的管腳1通過電阻R7L連接輸入電源接口J2的正極，光耦U4的管腳2連接輸入電源接口J2的負極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率LED恒流驅(qū)動技術(shù)，所涉及的LED恒流驅(qū)動電路包括輸入接口、輸出接口、LED恒流驅(qū)動芯片、電容、電阻、電感及光耦。3路LED恒流驅(qū)動電路以并聯(lián)方式通過輸入電源接口與外部電源相連接。每路驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)相同，以LED恒流驅(qū)動芯片為核心，形成Buck電路拓撲，可以通過改變電流采樣電阻的阻值設(shè)定不同的輸出電流值。芯片的PWM調(diào)光管腳DIM通過分壓電阻與輸入電源接口相連，并經(jīng)光耦形成隔離的PWM調(diào)光接口。本發(fā)明可以同時驅(qū)動3路大功率LED，效率高達97％，可靠性高，單路LED串的損壞不會影響其他兩路的正常工作，并可進行隔離的PWM調(diào)光控制。
文檔編號F21V23/00GK101848570SQ20091002988
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者唐建華, 徐向陽 申請人:江蘇日月照明電器有限公司