專利名稱：一種恒流恒壓led照明電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種恒流恒壓LED照明電路。
背景技術(shù)：
目前，LED的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，用于日常室內(nèi)和戶外照明的LED燈具也正越來(lái)越普 及。在LED燈具的電路中，雖然LED的功耗不大，但卻要求所提供的電源必需電流、電壓在 一定范圍內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)要求對(duì)LED有一定的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)作用。LED照明電路一 般需要將220V交流電在經(jīng)過(guò)整流濾波后輸出高達(dá)300 400V的直流電，由于LED的正向 壓降的離散性，導(dǎo)致在高達(dá)300 400V的電壓下直接驅(qū)動(dòng)LED串組也需要使用恒流驅(qū)動(dòng)， 以消除每組LED的總壓降的不一致的影響，解決這類負(fù)載的供電通常是采用恒流或穩(wěn)壓電 源，而且在電源電路中還需要加入對(duì)負(fù)載中某些元件在異常情況下的過(guò)電流保護(hù)電路，這 就使得這類電源存在元件多、電路復(fù)雜、消耗功率比例大的弊端。目前的LED驅(qū)動(dòng)電路一般 都是單獨(dú)設(shè)置恒流或穩(wěn)壓電路，同時(shí)具有恒流及恒壓兩種功能的電路尚不多見。圖1是一 種現(xiàn)有的隔離式開關(guān)電源穩(wěn)壓電路，所謂"隔離式"是指變壓器的兩側(cè)的接地端是獨(dú)立的， 這種電路的電源輸出端的電壓雖可保持穩(wěn)定，但是由于LED在高溫下長(zhǎng)期工作后其導(dǎo)通電 壓會(huì)下降，因此如果LED兩端的電壓保持不變，則其工作電流會(huì)升高。所以在穩(wěn)壓電路的實(shí) 際應(yīng)用中，在使用一段時(shí)間后，常常會(huì)發(fā)生由于電流的升高而造成LED被燒毀的現(xiàn)象，縮短 使用壽命。圖2是一種現(xiàn)有的非隔離式電源LED恒流電路，這種電路雖可保證輸出端的電 流穩(wěn)定，但是在多個(gè)負(fù)載并聯(lián)的情形下，則會(huì)造成電流在各個(gè)支路內(nèi)的不平均分布，以致于 在一路LED燒毀后，容易加速造成全部支路LED的燒毀。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同時(shí)具有恒流 及恒壓兩種功能的LED照明電路，該恒流恒壓LED照明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功耗低、節(jié) 能，能夠延長(zhǎng)LED負(fù)載的使用壽命。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包括整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、LED 負(fù)載，交流電經(jīng)所述整流濾波電路整流和濾波變?yōu)橹绷麟姾笤俳?jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓變?yōu)?恒壓的直流電后流經(jīng)所述LED負(fù)載，所述恒流恒壓LED照明電路還包括恒流控制電路，所 述恒流控制電路與所述穩(wěn)壓電路及所述LED負(fù)載相連接，所述恒流控制電路包括恒流控制 IC、電流取樣電阻、功率型MOSFET，所述恒流控制IC包括電源正端、接地端、輸出端、電流反 饋端，所述電源正端從所述穩(wěn)壓電路獲取電壓，所述電流取樣電阻的兩端分別與所述接地 端、所述電流反饋端相連接，所述功率型MOSFET的柵極與所述輸出端相連接，所述功率型 MOSFET的源極、漏極分別與所述電流反饋端及所述LED負(fù)載相連接。 所述恒流控制IC包括參考電壓產(chǎn)生電路及至少一個(gè)輸出比較器，所述參考電壓 產(chǎn)生電路包括參考比較器、第一三極管、第二三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻，所述 第一三極管及所述第二三極管的基極均與所述參考比較器的輸出端、所述輸出比較器的同相輸入端相連接并構(gòu)成參考電壓取樣點(diǎn)，所述第一三極管及所述第二三極管的集電極均與
所述電源正端相連接，所述第一三極管的發(fā)射極通過(guò)所述第三電阻與所述接地端相連接，
所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)所述第一電阻、所述第二電阻相串聯(lián)并與所述接地端相連
接，所述參考比較器的同相輸入端與所述第一電阻、所述第二電阻的分壓點(diǎn)相連接，所述參
考比較器的反相輸入端與所述第一三極管的發(fā)射極相連接，所述輸出比較器的輸出端、反
相輸入端分別與所述恒流控制IC的所述輸出端、所述電流反饋端相連接。 所述LED負(fù)載包括至少一組相串聯(lián)的若干個(gè)LED。 每組所述LED均與一個(gè)所述恒流控制電路相串聯(lián)，串聯(lián)后的若干組再并聯(lián)與所述 穩(wěn)壓電路相連接。 或者，各組所述LED并聯(lián)后再作為一個(gè)整體與一個(gè)所述恒流控制電路相串聯(lián)，并 與所述穩(wěn)壓電路相連接。 進(jìn)一步，所述恒流控制IC包括若干個(gè)輸出比較器，若干個(gè)所述輸出比較器相并聯(lián) 且同相輸入端均與所述參考電壓取樣點(diǎn)相連接。 所述LED負(fù)載包括若干組相串聯(lián)的若干個(gè)LED，所述恒流控制IC包括若干組并聯(lián)
的輸出端和電流反饋端，每組所述輸出端和電流反饋端各與一組所述LED相串聯(lián)。 所述穩(wěn)壓電路是開關(guān)電源，所述穩(wěn)壓電路包括功率因數(shù)校正電路。 所述恒流恒壓LED照明電路還包括EMI電路，所述EMI電路接于交流電源的輸入
端與所述整流濾波電路之間，所述整流濾波電路采用橋式整流。 所述恒流恒壓LED照明電路還包括短路保護(hù)電路，所述短路保護(hù)電路接于交流電 源的輸入端與所述EMI電路之間。 本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型包括整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、LED負(fù) 載、恒流控制電路，交流電經(jīng)所述整流濾波電路整流和濾波變?yōu)橹绷麟姾笤俳?jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓 電路穩(wěn)壓變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘?jīng)所述LED負(fù)載，所述恒流控制電路與所述穩(wěn)壓電路及所 述LED負(fù)載相連接，所述恒流控制電路包括恒流控制IC、電流取樣電阻、功率型MOSFET，所 述恒流控制IC包括電源正端、接地端、輸出端、電流反饋端，所述電源正端從所述穩(wěn)壓電路 獲取電壓，所述電流取樣電阻的兩端分別與所述接地端、所述電流反饋端相連接，所述功率 型MOSFET的柵極與所述輸出端相連接，所述功率型MOSFET的源極、漏極分別與所述電流反 饋端及所述LED負(fù)載相連接，通過(guò)所述整流濾波電路、所述穩(wěn)壓電路獲得穩(wěn)定的電壓輸出， 即使所述LED負(fù)載在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，當(dāng)所述LED負(fù)載的電流欲變化時(shí)，所述恒流控制IC 可阻止電流變化，延長(zhǎng)LED負(fù)載的使用壽命，避免燒毀，所述恒流控制IC作為一個(gè)獨(dú)立的器 件，方便替換現(xiàn)有其他電路的外圍恒壓及穩(wěn)流電路，使得電路元件大大減少、電路簡(jiǎn)單，故 本實(shí)用新型同時(shí)具有恒流及恒壓兩種功能，該恒流恒壓LED照明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功 耗低、節(jié)能，能夠延長(zhǎng)LED負(fù)載的使用壽命，并且具有過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能，將其應(yīng)用于LED發(fā) 光電路中可節(jié)省整個(gè)電路的功耗。

圖1是一種現(xiàn)有的隔離式開關(guān)電源穩(wěn)壓電路的示意圖； 圖2是一種現(xiàn)有的非隔離式電源LED恒流電路的示意圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路示意圖；[0018] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一的恒流控制IC的內(nèi)部電路示意圖； 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路示意圖； 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電路示意圖； 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例四的電路示意圖； 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例四的恒流控制IC的內(nèi)部電路示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 如圖3、圖4所示，本實(shí)施例是一種非隔離式恒流恒壓LED照明電路，包括整流濾波 電路1 、穩(wěn)壓電路2、LED負(fù)載3 、恒流控制電路4， EMI電路5、短路保護(hù)電路6，交流電經(jīng)所述 整流濾波電路1整流和濾波變?yōu)橹绷麟姾笤俳?jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓電路2穩(wěn)壓變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾?流經(jīng)所述LED負(fù)載3 ;所述整流濾波電路1采用橋式整流，包括整流橋Dl、濾波電容C5 ;所 述EMI電路5包括變壓器Tl及四個(gè)電容C1、C2、C3、C4，接于交流電源的輸入端與所述整流 濾波電路1之間；所述短路保護(hù)電路6包括保險(xiǎn)絲Fl，用于過(guò)流及短路保護(hù)，接于交流電源 的輸入端與所述EMI電路5之間；所述穩(wěn)壓電路2是開關(guān)電源，所述穩(wěn)壓電路2包括功率因 數(shù)校正電路U1，所述功率因數(shù)校正電路U1采用ST公司生產(chǎn)的型號(hào)為L(zhǎng)6561的電源PFC功 率因數(shù)控制電路，其具有電路簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛地應(yīng)用在節(jié)能燈等需要功率 因數(shù)校正的電源電路中，其外圍元件包括五個(gè)電容C6 C10、十個(gè)電阻R1 R10、兩個(gè)二極 管D2、 D3、一個(gè)MOS管Ql、一個(gè)穩(wěn)壓管Zl、一個(gè)變壓器T2 ;所述恒流控制電路4與所述穩(wěn)壓 電路2及所述LED負(fù)載3相連接，所述恒流控制電路4包括恒流控制ICU2、電流取樣電阻 R11、功率型M0SFET Q2，所述恒流控制IC U2包括電源正端VDD、接地端VSS、輸出端G、電流 反饋端CS，所述電源正端VDD從所述穩(wěn)壓電路2獲取電壓，所述電流取樣電阻Rl 1的兩端分 別與所述接地端VSS、所述電流反饋端CS相連接，所述功率型MOSFET Q2的柵極與所述輸出 端G相連接，所述功率型MOSFET Q2的源極、漏極分別與所述電流反饋端CS及所述LED負(fù) 載3相連接；所述恒流控制IC U2包括參考電壓產(chǎn)生電路及一個(gè)輸出比較器0P1，所述參考 電壓產(chǎn)生電路包括參考比較器0P0、第一三極管Q10、第二三極管Q20、第一電阻R21、第二電 阻R22、第三電阻R23，所述第一三極管Q10及所述第二三極管Q20的基極均與所述參考比 較器OPO的輸出端、所述輸出比較器OPl的同相輸入端相連接并構(gòu)成參考電壓取樣點(diǎn)Vref， 所述第一三極管Q10及所述第二三極管Q20的集電極均與所述電源正端VDD相連接，所述 第一三極管Q10的發(fā)射極通過(guò)所述第三電阻R23與所述接地端VSS相連接，所述第二三極 管Q20的發(fā)射極通過(guò)所述第一 電阻R21 、所述第二電阻R22相串聯(lián)并與所述接地端VSS相連 接，所述參考比較器OPO的同相輸入端與所述第一電阻R21、所述第二電阻R22的分壓點(diǎn)相 連接，所述參考比較器OPO的反相輸入端與所述第一三極管QIO的發(fā)射極相連接，所述輸出 比較器0P1的輸出端、反相輸入端分別與所述恒流控制IC U2的所述輸出端G、所述電流反 饋端CS相連接，所述電源正端VDD從所述穩(wěn)壓電路2獲取適合所述恒流控制IC U2的工作 電壓，所述輸出比較器0P1的輸出端直接驅(qū)動(dòng)所述功率型MOSFET Q2的柵極，流過(guò)所述電流 取樣電阻Rll的電流產(chǎn)生一個(gè)電壓反饋至所述輸出比較器0P1的反相輸入端，控制所述輸 出比較器0P1的輸出，從而使通過(guò)所述功率型MOSFET Q2的電流穩(wěn)定在如下值Vref/R11， 此值為設(shè)計(jì)的恒流值；所述LED負(fù)載3包括一組相串聯(lián)的N個(gè)LED，各所述LED與一個(gè)所述恒流控制電路4相串聯(lián)，串聯(lián)后再與所述穩(wěn)壓電路2相連接，以構(gòu)成回路。 本實(shí)用新型通過(guò)所述整流濾波電路1、所述穩(wěn)壓電路2獲得穩(wěn)定的電壓輸出，即使 所述LED負(fù)載3在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作，當(dāng)所述LED負(fù)載3的電流欲變化時(shí)，所述恒流控制IC U2可阻止電流變化，延長(zhǎng)LED負(fù)載的使用壽命，避免燒毀，所述恒流控制IC U2作為一個(gè)獨(dú) 立的器件，方便替換現(xiàn)有其他電路的外圍恒壓及穩(wěn)流電路，使得電路元件大大減少、電路簡(jiǎn) 單，能夠延長(zhǎng)LED負(fù)載的使用壽命，因此，本實(shí)用新型能夠?qū)ω?fù)載同時(shí)提供電壓及電流穩(wěn)定 的輸出，對(duì)于使用壽命要求高的LED負(fù)載尤其適用，該恒流恒壓LED照明電路效率高、功耗 低、節(jié)能并且具有過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能，將其應(yīng)用于LED照明電路中可節(jié)省整個(gè)電路的功耗。 實(shí)施例二 如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于本實(shí)施例的所述LED負(fù)載3包括M
組LED，每組有N個(gè)LED相串聯(lián)，M組之間相并聯(lián)，各組所述LED并聯(lián)后再作為一個(gè)整體與一
個(gè)所述恒流控制電路4相串聯(lián)，并與所述穩(wěn)壓電路2相連接構(gòu)成回路。本實(shí)施例只能控制
各組所述LED并聯(lián)后整體的電流。 本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。 實(shí)施例三 如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于本實(shí)施例的所述負(fù)載3包括兩組相 串聯(lián)的若干個(gè)LED，每組有N個(gè)LED，每組所述LED均與一個(gè)所述恒流控制電路4相串聯(lián)，串 聯(lián)后的兩組再并聯(lián)與所述穩(wěn)壓電路2相連接構(gòu)成回路，因此本實(shí)施例共有兩個(gè)所述恒流控 制IC U2、U3及其電流取樣電阻R11、R12，功率型M0SFET Q2、Q3。當(dāng)然，所述負(fù)載3不限于 兩組，也可以為多組。本實(shí)施例能夠通過(guò)若干個(gè)所述恒流控制電路4單獨(dú)控制各自所在組 的所述LED的電流。 本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。 實(shí)施例四 如圖7、圖8所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于本實(shí)施例的所述LED負(fù)載3包 括四組相串聯(lián)的LED，每組有N個(gè)LED，所述恒流控制IC U2包括四個(gè)輸出比較器0P1、0P2、 0P3、 0P4，四個(gè)所述輸出比較器0P1、 0P2、 0P3、 0P4相并聯(lián)且同相輸入端均與所述參考電壓 取樣點(diǎn)Vref相連接，所述恒流控制IC U2包括四組并聯(lián)的輸出端G1、G2、G3、G4和電流反饋 端CS1、 CS2、 CS3、 CS4，每組所述輸出端Gl、 G2、 G3、 G4和電流反饋端CS1、 CS2、 CS3、 CS4各 與一組所述LED相串聯(lián)，同時(shí)，所述電流取樣電阻、所述功率型MOSFET的數(shù)量與所述輸出比 較器的數(shù)量一致。本實(shí)施例通過(guò)一個(gè)所述恒流控制電路4就能夠獨(dú)立控制各組所述LED的 電流。 本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。 本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于LED照明領(lǐng)域。
權(quán)利要求一種恒流恒壓LED照明電路，包括整流濾波電路(1)、穩(wěn)壓電路(2)、LED負(fù)載(3)，交流電經(jīng)所述整流濾波電路(1)整流和濾波變?yōu)橹绷麟姾笤俳?jīng)過(guò)所述穩(wěn)壓電路(2)穩(wěn)壓變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘?jīng)所述LED負(fù)載(3)，其特征在于所述恒流恒壓LED照明電路還包括恒流控制電路(4)，所述恒流控制電路(4)與所述穩(wěn)壓電路(2)及所述LED負(fù)載(3)相連接，所述恒流控制電路(4)包括恒流控制IC(U2)、電流取樣電阻(R11)、功率型MOSFET(Q2)，所述恒流控制IC(U2)包括電源正端(VDD)、接地端(VSS)、輸出端(G)、電流反饋端(CS)，所述電源正端(VDD)從所述穩(wěn)壓電路(2)獲取電壓，所述電流取樣電阻(R11)的兩端分別與所述接地端(VSS)、所述電流反饋端(CS)相連接，所述功率型MOSFET(Q2)的柵極與所述輸出端(G)相連接，所述功率型MOSFET(Q2)的源極、漏極分別與所述電流反饋端(CS)及所述LED負(fù)載(3)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具節(jié)能控制電路，其特征在于所述恒流控制IC(U2)包括參考電壓產(chǎn)生電路及至少一個(gè)輸出比較器(0P1)，所述參考電壓產(chǎn)生電路包括參考比較器(OPO)、第一三極管(Q10)、第二三極管(Q20)、第一電阻(R21)、第二電阻(R22)、第三電阻(R23)，所述第一三極管(Q10)及所述第二三極管(Q20)的基極均與所述參考比較器(OPO)的輸出端、所述輸出比較器(0P1)的同相輸入端相連接并構(gòu)成參考電壓取樣點(diǎn)(Vref)，所述第一三極管(Q10)及所述第二三極管(Q20)的集電極均與所述電源正端(VDD)相連接，所述第一三極管(Q10)的發(fā)射極通過(guò)所述第三電阻(R23)與所述接地端(VSS)相連接，所述第二三極管(Q20)的發(fā)射極通過(guò)所述第一電阻(R21)、所述第二電阻(R22)相串聯(lián)并與所述接地端(VSS)相連接，所述參考比較器(OPO)的同相輸入端與所述第一電阻(R21)、所述第二電阻(R22)的分壓點(diǎn)相連接，所述參考比較器(OPO)的反相輸入端與所述第一三極管(Q10)的發(fā)射極相連接，所述輸出比較器(0P1)的輸出端、反相輸入端分別與所述恒流控制IC(U2)的所述輸出端(G)、所述電流反饋端(CS)相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED燈具節(jié)能控制電路，其特征在于所述LED負(fù)載(3)包括至少一組相串聯(lián)的若干個(gè)LED。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于每組所述LED均與一個(gè)所述恒流控制電路(4)相串聯(lián)，串聯(lián)后的若干組再并聯(lián)與所述穩(wěn)壓電路(2)相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于各組所述LED并聯(lián)后再作為一個(gè)整體與一個(gè)所述恒流控制電路(4)相串聯(lián)，并與所述穩(wěn)壓電路(2)相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具節(jié)能控制電路，其特征在于所述恒流控制IC(U2)包括若干個(gè)輸出比較器(0P1、0P2、0P3、0P4)，若干個(gè)所述輸出比較器(0P1、0P2、0P3、0P4)相并聯(lián)且同相輸入端均與所述參考電壓取樣點(diǎn)(Vref)相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于所述LED負(fù)載(3)包括若干組相串聯(lián)的若干個(gè)LED，所述恒流控制IC(U2)包括若干組并聯(lián)的輸出端(G1、G2、G3、G4)和電流反饋端(CS1、 CS2、 CS3、 CS4)，每組所述輸出端(Gl、 G2、 G3、 G4)和電流反饋端(CS1、 CS2、 CS3、 CS4)各與一組所述LED相串聯(lián)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于所述穩(wěn)壓電路(2)是開關(guān)電源，所述穩(wěn)壓電路(2)包括功率因數(shù)校正電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于所述恒流恒壓LED照明電路還包括EMI電路(5)，所述EMI電路(5)接于交流電源的輸入端與所述整流濾波電路(1)之間，所述整流濾波電路(1)采用橋式整流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的恒流恒壓LED照明電路，其特征在于所述恒流恒壓LED照 明電路還包括短路保護(hù)電路(6)，所述短路保護(hù)電路(6)接于交流電源的輸入端與所述EMI 電路(5)之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種恒流恒壓LED照明電路，包括整流濾波電路(1)、穩(wěn)壓電路(2)、LED負(fù)載(3)、恒流控制電路(4)，恒流控制電路(4)與穩(wěn)壓電路(2)及LED負(fù)載(3)相連接，恒流控制電路(4)包括恒流控制IC(U2)、電流取樣電阻(R11)、功率型MOSFET(Q2)，恒流控制IC(U2)包括電源正端(VDD)、接地端(VSS)、輸出端(G)、電流反饋端(CS)，電源正端(VDD)從穩(wěn)壓電路(2)獲取電壓，電流取樣電阻(R11)的兩端分別與接地端(VSS)、電流反饋端(CS)相連接，功率型MOSFET(Q2)的柵極與輸出端(G)相連接，功率型MOSFET(Q2)的源極、漏極分別與電流反饋端(CS)及LED負(fù)載(3)相連接。本實(shí)用新型可應(yīng)用于LED照明領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201479428SQ20092020480
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者吳俊緯 申請(qǐng)人:廣州南科集成電子有限公司