一種模塊化led驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】一種模塊化LED驅(qū)動電路，包括模塊底殼、PCB電路板、設(shè)于PCB電路板背面的LED驅(qū)動電路、驅(qū)動電源模塊及信號接口，其特征在于：所述模塊底殼內(nèi)設(shè)有由橫豎條形面板垂直交叉排列組成的網(wǎng)格，PCB電路板固定安裝于模塊底殼內(nèi)位于網(wǎng)格的下側(cè)，PCB電路板與網(wǎng)格對應(yīng)的正面焊接有若干組三原色LED發(fā)光組，各LED發(fā)光組分別對應(yīng)一個網(wǎng)格，所述PCB電路板與各網(wǎng)格對應(yīng)的位置均設(shè)有防水膠層，且各LED二極管的燈頭露出防水膠層；所述LED驅(qū)動電路包括由輸入保護電路和整流電路組成的直流輸出電路和LED發(fā)光電路。本發(fā)明解決了安裝操作時LED發(fā)光組與模塊底殼之間的平整度問題，而且防水效果好。
【專利說明】—種模塊化LED驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED驅(qū)動領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化LED驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明是近年來快速興起發(fā)展的一種新型光源，它的許多良好特點使得它的應(yīng)用面越來越廣。LED的單向?qū)щ娞匦允谷艘话阏J為應(yīng)該用直流驅(qū)動，但是對直流恒壓和限流的裝置在保證比較好的限流特性時，自身功耗是很大的，所以使系統(tǒng)的效率大為降低。只有用較高頻率的交流來驅(qū)動LED，并且用在呈現(xiàn)較大阻抗時自身功耗小的電感或電容來限流，才能把LED驅(qū)動電路的限流特性和自身功耗都做得比較理想。在現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路中，特別是交流市電驅(qū)動LED燈時，LED驅(qū)動電路必須要有輸入整流濾波電路和輸出整流濾波電路。輸入整流濾波電路需要相對和大的電容量才能將整流輸出電壓平滑到允許范圍。輸出整流濾波電路也需要足夠的電容量來維持電路的穩(wěn)定性和輸出電流的平滑。最經(jīng)濟的大電容量電容器一電解電容器是最佳選擇，電解電容器最大的優(yōu)點是經(jīng)濟性好，而最大的弱點是壽命短。10年前的鋁電解電容器一般為105°C /200小時。這就是說在105°C的溫度條件下的使用壽命只有84天！即使降低到85°C，使用壽命也僅僅為332天，還不到一年！繼續(xù)降低到75°C，壽命也不會超過兩年。電容器的壽命短，從而導(dǎo)致LED驅(qū)動電路壽命達不到要求。
[0003]因此，如何設(shè)計一種無需使用電容器，使用壽命長的LED驅(qū)動電路是業(yè)內(nèi)亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種模塊化LED驅(qū)動電路，旨在使LED驅(qū)動電路使用壽命增長，實現(xiàn)LED無閃屏。
[0005]一種模塊化LED驅(qū)動電路，包括模塊底殼、PCB電路板、設(shè)于PCB電路板背面的LED驅(qū)動電路、驅(qū)動電源模塊及信號接口，其特征在于:所述模塊底殼內(nèi)設(shè)有由橫豎條形面板垂直交叉排列組成的網(wǎng)格，PCB電路板固定安裝于模塊底殼內(nèi)位于網(wǎng)格的下側(cè)，PCB電路板與網(wǎng)格對應(yīng)的正面焊接有若干組三原色LED發(fā)光組，各LED發(fā)光組分別對應(yīng)一個網(wǎng)格，所述PCB電路板與各網(wǎng)格對應(yīng)的位置均設(shè)有防水膠層，且各LED 二極管的燈頭露出防水膠層；所述LED驅(qū)動電路包括由輸入保護電路和整流電路組成的直流輸出電路和LED發(fā)光電路，還包括MOS管導(dǎo)通電路及穩(wěn)壓電路，所述MOS管導(dǎo)通電路包括高壓MOS管，所述MOS管的源極與所述直流輸出電路的負極連接并接地，所述MOS管的漏極和柵極均與所述直流輸出電路的正極連接；所述穩(wěn)壓電路包括可調(diào)電壓基準源，所述可調(diào)電壓基準源的正極與所述MOS管的漏極連接，所述可調(diào)電壓基準源的負極為輸出端，與所述LED發(fā)光電路連接，在所述可調(diào)電壓基準源的輸出端上連接有反饋電阻，所述可調(diào)電壓基準源的參考端與所述反饋電阻并聯(lián)；所述MOS管的柵極與所述直流輸出電路的正極之間連接有穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的正極與所述MOS管的柵極連接，所述穩(wěn)壓二極管的負極與所述直流輸出電路的正極、所述可調(diào)電壓基準源的正極連接；所述反饋電阻由第五電阻和第六電阻組成，所述第五電阻和所述第六電阻并聯(lián)，所述第五電阻和所述第六電阻的一端均與所述可調(diào)電壓基準源的輸出端連接，所述所述第五電阻和所述第六電阻的另一端均與所述MOS管的柵極連接，且連接在所述穩(wěn)壓二極管的正極與所述MOS管的柵極之間；所述MOS管導(dǎo)通電路包括連接在所述直流輸出電路的正極與所述MOS管的柵極、漏極之間的散熱電阻；所述散熱電阻由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻組成，所述第一電阻和所述第二電阻并聯(lián)，所述第三電阻和所述第四電阻并聯(lián)，所述第一電阻和所述第二電阻組成的并聯(lián)電路與所述第三電阻和所述第四電阻組成的并聯(lián)電路串聯(lián)；所述MOS管的源極與地之間連接有保護電阻；所述MOS管為N溝道增強型MOS管，所述可調(diào)電壓基準源為三端可調(diào)分流基準源。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:
[0007]通過在模塊底殼內(nèi)設(shè)有用于容納LED發(fā)光組的網(wǎng)格，且在各網(wǎng)格與PCB電路板對應(yīng)的位置均設(shè)有防水膠層，不僅解決了安裝操作時LED發(fā)光組與模塊底殼之間的平整度問題，而且防水效果好，即使有一個網(wǎng)格進水，也不會影響到其他網(wǎng)格，有效保護了顯示屏的電子元件，延長顯示屏整體使用壽命。另外，由于在網(wǎng)格上側(cè)設(shè)有傾斜的遮陽板，該遮陽板能更好的遮陽擋雨，有效保護了 LED 二極管，延長了 LED 二極管的使用壽命，保證了顯示質(zhì)量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單可靠、安裝方便、遮陽防水效果好，有效保證了 LED顯示屏的顯示質(zhì)量和延長其使用壽命。
[0008]LED驅(qū)動電路的整個電路結(jié)構(gòu)簡單，采用可調(diào)電壓基準源來穩(wěn)壓，利于生產(chǎn)成本的降低，本電路中無需使用電容器，可解決因電容器壽命短而導(dǎo)致整個LED驅(qū)動電路使用壽命不長的問題，實現(xiàn)LED驅(qū)動電路使用壽命的增長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1:本發(fā)明的模塊化LED燈組示意圖；
[0010]圖2:本發(fā)明的模塊化LED燈組側(cè)面剖視圖；
[0011]圖3:本發(fā)明的驅(qū)動電路圖。
[0012]1-底殼，2-PCB電路板，3-LED驅(qū)動電路，4_驅(qū)動電源模塊，5_信號接口，6_網(wǎng)格，7-LED發(fā)光組，8-防水膠層，9-遮陽板，10-輸入保護電路，20-保護電阻，30-第一反饋電阻，40-第二反饋電阻，300-第一散熱電阻，400-第二散熱電阻。
【具體實施方式】
[0013]下面闡述的實施例代表允許本領(lǐng)域技術(shù)人員實踐本發(fā)明的必要信息，并且示出實踐本發(fā)明的最佳方式。一旦根據(jù)附圖閱讀了以下的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員就將理解本發(fā)明的構(gòu)思并且將認識到此處未特別闡明的這些構(gòu)思的應(yīng)用。應(yīng)當理解，這些構(gòu)思和應(yīng)用落入本公開和所附權(quán)利要求書的范圍。
[0014]參考圖1及圖2，本發(fā)明實施例公開一種戶外LED全彩顯示屏模塊，包括模塊底殼
1、PCB電路板2、設(shè)于PCB電路板2背面的LED驅(qū)動電路3、驅(qū)動電源模塊4及信號接口 5，所述模塊底殼I內(nèi)設(shè)有由橫豎條形面板垂直交叉排列組成的網(wǎng)格6，PCB電路板2固定安裝于模塊底殼I內(nèi)位于網(wǎng)格6的下側(cè)。PCB電路板2與網(wǎng)格6對應(yīng)的正面焊接有若干組由紅、綠、藍三種顏色的LED 二極管組成的LED發(fā)光組7，各LED發(fā)光組7分別對應(yīng)一個網(wǎng)格6。所述PCB電路板2與各網(wǎng)格6對應(yīng)的位置均設(shè)有防水膠層8，且各LED 二極管的燈頭露出防水膠層8，不僅解決了安裝操作時LED發(fā)光組7與模塊底殼I之間的平整度問題，而且防水效果好，即使有一個網(wǎng)格進水，也不會影響到其他網(wǎng)格，有效保護了顯示屏的電子元件，延長顯示屏整體使用壽命。所述網(wǎng)格6的上側(cè)設(shè)有傾斜的遮陽板9，所述遮陽板9突出網(wǎng)格6平面2cm，這樣能更好的遮陽擋雨，有效保護了 LED 二極管，延長了 LED 二極管的使用壽命，保證了顯示質(zhì)量。
[0015]參照圖3，提出本發(fā)明的模塊化LED驅(qū)動電路3的一實施例，包括由輸入保護電路10和整流電路組成的直流輸出電路、LED發(fā)光電路、MOS管導(dǎo)通電路及穩(wěn)壓電路，交流電輸入端與保護電路10連接，該輸入保護電路10由保險絲電阻F和二極管D組成，保險絲電阻F的作用是提供安全保護；二極管D起極性保護作用，當電源反接時，二極管D導(dǎo)通，則保險絲電阻F熔斷，對電路進行保護。交流電經(jīng)保護電路10輸入整流電路，該整流電路為由四個二極管組成的整流橋，交流電經(jīng)整流橋整流，從整流橋的輸出端輸出直流電，整流橋的輸出端為直流輸出端。
[0016]MOS管導(dǎo)通電路用于低壓至高壓的導(dǎo)通，MOS管導(dǎo)通電路和穩(wěn)壓電路均設(shè)有兩個:第一 MOS管導(dǎo)通電路和第二 MOS管導(dǎo)通電路、第一穩(wěn)壓電路和第二穩(wěn)壓電路，兩MOS管導(dǎo)通電路相互并聯(lián)，每一 MOS管導(dǎo)通電路與每一穩(wěn)壓電路連接，驅(qū)動兩穩(wěn)壓電路的導(dǎo)通。第一MOS管導(dǎo)通電路包括高壓功率型的第一 MOS管Q1，第一 MOS管Ql的源極與直流輸出端的負極連接并接地，第一 MOS管Ql的漏極和柵極均與直流輸出端的正極連接，且第一 MOS管Ql的漏極和柵極連接，第一MOS管Ql導(dǎo)通后，第一MOS管Ql的漏極與柵極的連接點為輸出端。第一 MOS管Ql的源極與地之間連接有保護電阻20，該保護電阻20由兩電阻R13、R14串聯(lián)組成，用于保護第一 MOS管Ql的源極。第一 MOS管導(dǎo)通電路還包括連接在直流輸出端的正極與第一 MOS管Ql的柵極、漏極之間的第一散熱電阻300,該第一散熱電阻300由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4組成，第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)，第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)，第一電阻Rl和第二電阻R2組成的并聯(lián)電路與第三電阻R3和第四電阻R4組成的并聯(lián)電路串聯(lián)，第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)的一端與直流輸出端連接，第三電阻R3和第四電阻R4并聯(lián)的一端與第一 MOS管Ql的柵極、漏極連接，用于第一MOS管Ql的散熱。在第一 MOS管Ql的柵極與直流輸出端的正極之間連接有第一穩(wěn)壓二極管ZD1，第一穩(wěn)壓二極管ZDl的正極與第一 MOS管Ql的柵極連接，第一穩(wěn)壓二極管ZDl的負極與直流輸出端的正極、第一 MOS管Ql的漏極連接，因為MOS管柵極與漏極和源極之間的絕緣電阻很高，絕緣層很薄，柵極很容易積累電荷把絕緣層擊穿而損壞MOS管，在使用過程中如果有較高電壓加到柵極也要擊穿絕緣層而損壞MOS管，所以在第一 MOS管Ql柵極連接第一穩(wěn)壓二極管ZDl以限制柵極電壓在第一穩(wěn)壓二級管穩(wěn)壓值以下，保護第一 MOS管Ql柵極不被擊穿。
[0017]第一穩(wěn)壓電路包括第一可調(diào)電壓基準源Ul，第一可調(diào)電壓基準源Ul的正極與第一 MOS管Ql的漏極輸出端連接，且與第一穩(wěn)壓二極管ZDl的負極連接；第一可調(diào)電壓基準源Ul的負極為輸出端，與LED發(fā)光電路連接；在第一可調(diào)電壓基準源Ul的輸出端上連接有第一反饋電阻30，第一可調(diào)電壓基準源Ul的參考端與第一反饋電阻30并聯(lián)。該第一反饋電阻30由第五電阻R5和第六電阻R6組成，第五電阻R5和第六電阻R6并聯(lián),第五電阻R5和第六電阻R6的一端均與第一可調(diào)電壓基準源Ul的輸出端連接，第五電阻R5和第六電阻R6的另一端均與第一 MOS管Ql的柵極連接，且連接在第一穩(wěn)壓二極管ZDl的正極與第一MOS管Ql的柵極之間，用于分壓檢測，與參考端形成反饋回路；而且第五電阻R5和第六電阻R6與第一穩(wěn)壓二極管ZDl并聯(lián)，可用于釋放第一 MOS管Ql的柵極電荷，不讓電荷積累，起保護第一 MOS管Ql柵極的作用。第一 MOS管Ql導(dǎo)通實現(xiàn)低端驅(qū)動第一穩(wěn)壓電路工作，電流從MOS管的漏極輸入第一可調(diào)電壓基準源Ul，第一可調(diào)電壓基準源Ul的參考端利用第一反饋電阻30從輸出端取樣，然后將取樣到的電壓信息反饋到第一可調(diào)電壓基準源Ul的輸入控制端，并與其基準電壓比較，如輸出端電壓大于基準電壓，控制端控制電壓下降；如輸出端電壓小于基準電壓，控制端控制電壓上升，從而在輸出端電壓欲升高時控制電壓降下來，反之在輸出端電壓欲下降時控制電壓升上去，保證第一可調(diào)電壓基準源Ul的輸出端能穩(wěn)定在一個穩(wěn)定電壓范圍內(nèi)，從而為LED發(fā)光電路提供穩(wěn)定的電壓,確保LED穩(wěn)定可靠的工作，實現(xiàn)無閃屏。
[0018]第二 MOS管導(dǎo)通電路與第一 MOS管導(dǎo)通電路相同，包括高壓功率型的第二 MOS管Q2，第二 MOS管Q2的源極與直流輸出端的負極連接并接地，第二 MOS管Q2的漏極和柵極均與直流輸出端的正極連接，且第二 MOS管Q2的漏極和柵極連接，第二 MOS管Q2導(dǎo)通后，第二 MOS管Q2的漏極與柵極的連接點為輸出端。由兩電阻R13、R14串聯(lián)組成保護電阻20也用于保護第二 MOS管Q2的源極。第二 MOS管導(dǎo)通電路也包括連接在直流輸出端的正極與第二 MOS管Q2的柵極、漏極之間的第二散熱電阻400，該第二散熱電阻400由第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO組成，第七電阻R7和第八電阻R8并聯(lián)，第九電阻R9和第十電阻RlO并聯(lián)，第七電阻R7和第八電阻R8組成的并聯(lián)電路與第九電阻R9和第十電阻RlO組成的并聯(lián)電路串聯(lián)，第七電阻R7和第八電阻R8并聯(lián)的一端與直流輸出端連接，第九電阻R9和第十電阻RlO并聯(lián)的一端與第二 MOS管Q2的柵極、漏極連接，用于第二MOS管Q2的散熱。在第二 MOS 管Q2的柵極與直流輸出端的正極之間連接有第二穩(wěn)壓二極管ZD2，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的正極與第二 MOS管Q2的柵極連接，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的負極與直流輸出端的正極、第二 MOS管Q2的漏極連接，保護第二 MOS管Q2柵極不被擊穿。
[0019]第二穩(wěn)壓電路與第一穩(wěn)壓電路相同，包括第二可調(diào)電壓基準源U2，第二可調(diào)電壓基準源U2的正極與第二 MOS管Q2的漏極輸出端連接，且與第二穩(wěn)壓二極管ZD2的負極連接；第二可調(diào)電壓基準源U2的負極為輸出端，與LED發(fā)光電路連接；在第二可調(diào)電壓基準源U2的輸出端上連接有第二反饋電阻40，第二可調(diào)電壓基準源U2的參考端與第二反饋電阻40并聯(lián)。該第二反饋電阻40由第十一電阻Rll和第十二電阻R12組成，第十一電阻Rll和第十二電阻R12并聯(lián)，第十一電阻Rll和第十二電阻R12的一端均與第二可調(diào)電壓基準源U2的輸出端連接，第十一電阻Rll和第十二電阻R12的另一端均與第二 MOS管Q2的柵極連接，且連接在第二穩(wěn)壓二極管ZD2的正極與第二MOS管Q2的柵極之間，用于分壓檢測，與第二可調(diào)電壓基準源U2的參考端形成反饋回路；而且第十一電阻Rll和第十二電阻R12與第二穩(wěn)壓二極管ZD2并聯(lián)，可用于釋放第二 MOS管Q2的柵極電荷，不讓電荷積累，起保護第二 MOS管Q2柵極的作用。第二 MOS管Q2導(dǎo)通實現(xiàn)低端驅(qū)動第二穩(wěn)壓電路工作，電流從MOS管的漏極輸入第二可調(diào)電壓基準源U2，第二可調(diào)電壓基準源U2的參考端利用第二反饋電阻40從輸出端取樣，然后將取樣到的電壓信息反饋到第二可調(diào)電壓基準源U2的輸入控制端，進行電壓調(diào)控，保證第二可調(diào)電壓基準源U2的輸出端能穩(wěn)定在一個穩(wěn)定電壓范圍內(nèi)，從而為LED發(fā)光電路提供穩(wěn)定的電壓，確保LED穩(wěn)定可靠的工作，實現(xiàn)無閃屏。[0020]第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均為N溝道增強型MOS管，第一可調(diào)電壓基準源Ul和第二可調(diào)電壓基準源U2均為三端可調(diào)分流基準源TL431，是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，具有良好的熱穩(wěn)定性。LED發(fā)光電路由若干個LED并聯(lián)組串聯(lián)形成，LED并聯(lián)組由至少兩個LED并聯(lián)組成，從而即使LED并聯(lián)組內(nèi)的某一 LED損壞，整個LED發(fā)光電路仍能繼續(xù)導(dǎo)通，從而LED可繼續(xù)提供照明。
[0021]本發(fā)明的LED驅(qū)動電路的整個電路結(jié)構(gòu)簡單，采用價格低廉且高效的第一可調(diào)電壓基準源Ul和第二可調(diào)電壓基準源U2來穩(wěn)壓，利于生產(chǎn)成本的降低，而且本電路中無需使用電容器，可解決因電容器壽命短而導(dǎo)致整個LED驅(qū)動電路使用壽命不長的問題，實現(xiàn)LED驅(qū)動電路使用壽命的增長。
[0022]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化LED驅(qū)動電路，包括模塊底殼、PCB電路板、設(shè)于PCB電路板背面的LED驅(qū)動電路、驅(qū)動電源模塊及信號接口，其特征在于:所述模塊底殼內(nèi)設(shè)有由橫豎條形面板垂直交叉排列組成的網(wǎng)格，PCB電路板固定安裝于模塊底殼內(nèi)位于網(wǎng)格的下側(cè)，PCB電路板與網(wǎng)格對應(yīng)的正面焊接有若干組三原色LED發(fā)光組，各LED發(fā)光組分別對應(yīng)一個網(wǎng)格，所述PCB電路板與各網(wǎng)格對應(yīng)的位置均設(shè)有防水膠層，且各LED 二極管的燈頭露出防水膠層；所述LED驅(qū)動電路包括由輸入保護電路和整流電路組成的直流輸出電路和LED發(fā)光電路；還包括MOS管導(dǎo)通電路及穩(wěn)壓電路，所述MOS管導(dǎo)通電路包括高壓MOS管，所述MOS管的源極與所述直流輸出電路的負極連接并接地，所述MOS管的漏極和柵極均與所述直流輸出電路的正極連接；所述穩(wěn)壓電路包括可調(diào)電壓基準源，所述可調(diào)電壓基準源的正極與所述MOS管的漏極連接，所述可調(diào)電壓基準源的負極為輸出端，與所述LED發(fā)光電路連接，在所述可調(diào)電壓基準源的輸出端上連接有反饋電阻，所述可調(diào)電壓基準源的參考端與所述反饋電阻并聯(lián)；所述MOS管的柵極與所述直流輸出電路的正極之間連接有穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的正極與所述MOS管的柵極連接，所述穩(wěn)壓二極管的負極與所述直流輸出電路的正極、所述可調(diào)電壓基準源的正極連接；所述反饋電阻由第五電阻和第六電阻組成，所述第五電阻和所述第六電阻并聯(lián)，所述第五電阻和所述第六電阻的一端均與所述可調(diào)電壓基準源的輸出端連接，所述所述第五電阻和所述第六電阻的另一端均與所述MOS管的柵極連接，且連接在所述穩(wěn)壓二極管的正極與所述MOS管的柵極之間；所述MOS管導(dǎo)通電路包括連接在所述直流輸出電路的正極與所述MOS管的柵極、漏極之間的散熱電阻；所述散熱電阻由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻組成，所述第一電阻和所述第二電阻并聯(lián)，所述第三電阻和所述第四電阻并聯(lián)，所述第一電阻和所述第二電阻組成的并聯(lián)電路與所述第三電阻和所述第四電阻組成的并聯(lián)電路串聯(lián)；所述MOS管的源極與地之間連接有保護電阻；所述MOS管為N溝道增強型MOS管，所述可調(diào)電壓基準源為三端可調(diào)分流基準源。
【文檔編號】F21V15/00GK103527947SQ201310303889
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】張林生, 劉云霄, 劉志國, 梁春增, 李玉梅, 賈海亮, 姬志強 申請人:邯鄲市天之虹光電科技有限公司