專(zhuān)利名稱(chēng)：用于大功率led的多功能恒流模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于大功率LED電源的恒流器件，特別是涉及大功率LED的多功能恒流模塊。
背景技術(shù)：
大功率LED對(duì)理想電源的要求有電流為脈沖波形，其占空比可調(diào)，其幅度恒定且可調(diào)?，F(xiàn)有的恒流模塊和恒流器件輸出皆為直流的恒定電流，不能滿足LED對(duì)最佳電源的要求。專(zhuān)利號(hào)94103758.4提供了一種直流的恒流模塊，由恒流電路模塊及其控制模塊與調(diào)制電路模塊組成，它雖能提供數(shù)安培級(jí)的電流，但輸出的是直流電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)大功率LED的要求，及現(xiàn)有技術(shù)不能滿足大功率LED的需要，旨在提供一種用于大功率LED的多功能恒流模塊，它輸入、輸出均為脈沖波形，輸出電流幅度穩(wěn)定并可調(diào)節(jié)、信號(hào)源負(fù)載電流卻很小的優(yōu)越特性。
本發(fā)明用于大功率LED的多功能恒流模塊，由恒流電路模塊及其控制模塊與調(diào)制電路模塊組成，設(shè)置脈沖輸入級(jí)由脈沖信號(hào)對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)制，設(shè)置“功率地”和“信號(hào)地”，將輸出大電流回路與前級(jí)信號(hào)傳輸回路的地隔離開(kāi)；把比較放大器、基準(zhǔn)源、調(diào)制脈沖信號(hào)輸入極和手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元四者的公共接地端Vin-，Vin-兼作輸入電源負(fù)極和“信號(hào)地”引出端；調(diào)制脈沖輸入級(jí)、基準(zhǔn)源和比較放大器三者輸入電源的正極引出端為Vin+；手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元的另一端接調(diào)節(jié)引出端Adj。
本發(fā)明設(shè)置脈沖輸入級(jí)由脈沖信號(hào)對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)LED極低功耗的要求，排除電干擾，輸出電流的幅值穩(wěn)定、可調(diào)。
本發(fā)明用于大功率LED的多功能恒流模塊可以用以下方式使用(a)在脈沖調(diào)制端M接入脈沖信號(hào)，模塊即輸出脈沖電流。調(diào)制源輸出脈沖幅度Um為1/3Vin＜Um＜＝(Vin-2)V。其中Vin是脈沖電源電壓，最小脈寬tonin＝105μs，脈沖源的電流負(fù)載能力＞＝0.1μA。
(b)若將調(diào)制端M通過(guò)一電阻接到Vin+端，模塊也可輸出直流電流，其大小可通過(guò)調(diào)節(jié)端Adj接入的一個(gè)可調(diào)微功耗電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
(c)若在電源正端和Vin+端間串接繼電器觸點(diǎn)，即模塊數(shù)安培的輸出電流可在各種控制電路的控制下實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)(ON/OFF)操作，而繼電器觸點(diǎn)電流不大于5mA。
本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果是由脈沖調(diào)制端M輸入脈沖信號(hào)對(duì)電流進(jìn)行脈沖調(diào)制。其電流幅度穩(wěn)定、可調(diào)，而信號(hào)源負(fù)載電流不小于0.1μA。
本發(fā)明為單電源供電，其輸出電流可達(dá)數(shù)安培。成功地實(shí)現(xiàn)了當(dāng)M輸入電壓為零時(shí)模塊輸出電流的完全關(guān)斷。
模塊輸出采用了高性能的單極晶體管，使模塊的起使電壓和功耗進(jìn)一步降低，確保半導(dǎo)體燈在多種應(yīng)用場(chǎng)合下的低能耗運(yùn)行。


圖1為大功率LED的多功能恒流模塊電路結(jié)構(gòu)示意2為大功率LED的多功能恒流模塊電路原理中脈沖輸入級(jí)-1，手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元-2，基準(zhǔn)源-3，比較放大器-4，電流調(diào)整單元-5，取樣單元-6，直流電源-7，脈沖調(diào)制端M，調(diào)節(jié)引出端Adj，輸入電源正極引出端Vin+。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作詳細(xì)說(shuō)明具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖1本發(fā)明用于大功率LED的多功能恒流模塊，由恒流電路及其控制與調(diào)制電路組成，安裝在扁平的長(zhǎng)方形小盒內(nèi)，電流調(diào)整單元5中大電流元件的散熱片焊在一塊金屬蓋板上作為散熱板，其負(fù)端與取樣單元6的一端相連接，取樣單元6的另一端為“功率地”引出端GND；比較放大器4和基準(zhǔn)源3、調(diào)制脈沖信號(hào)輸入級(jí)1、手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元2四者的公共接地端Vin-，兼作輸入電源負(fù)極和“信號(hào)地”引出端；手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元2的另一端接調(diào)節(jié)引出端Adj；調(diào)制脈沖信號(hào)的輸入端為脈沖調(diào)制端M，調(diào)制脈沖輸入級(jí)1、基準(zhǔn)源3、比較放大器4三者的輸入電源正極引出端為Vin+。
圖2具體描述了用于10w LED太陽(yáng)能燈的案例，輸出電流為2A的恒流模塊。其中電流調(diào)整單元5采用高性能MOS型功率管，手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元2采用5.6KΩ電位器，外殼尺寸45×30×10mm3。
該實(shí)施案例達(dá)到的技術(shù)參數(shù)如下1、脈沖調(diào)制端M接脈沖信號(hào)源，輸入脈沖電壓幅值為4V，頻率為1KHz，相對(duì)于直流工作時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)電流為1A的情況。
輸出電流脈沖幅值為1.4A，頻率1KHz。
若減小輸入脈沖的占空比，輸出電流脈沖寬度減小，最小脈寬為104μs
2、若脈沖調(diào)制端M通過(guò)一只10KΩ電阻接Vin+。模塊工作于直流工作狀態(tài)，電流為0-1.2A可調(diào)，其直流電源12V，MOS管壓降1.5V，功耗1.5W。
3、J為光控繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)光照弱時(shí)，J閉合，LED燈亮。當(dāng)光照強(qiáng)時(shí)，J打開(kāi)，LED燈熄滅。
權(quán)利要求
1.一種用于大功率LED的多功能模塊，由恒流電路及其控制與調(diào)制電路組成，安裝在扁平的長(zhǎng)方形小盒內(nèi)，其特征是電流調(diào)整單元(5)中大電流元件的散熱片焊在一塊金屬蓋板上作為散熱板，其負(fù)端與取樣單元(6)的一端相連接，取樣單元(6)的另一端為“功率地”引出端GND；比較放大器(4)和基準(zhǔn)源(3)、調(diào)制脈沖信號(hào)輸入級(jí)(1)、手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元(2)四者的公共接地端Vin-，兼作輸入電源負(fù)極和“信號(hào)地”引出端；手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元(2)的另一端接調(diào)節(jié)引出端Adj；調(diào)制脈沖信號(hào)的輸入端為脈沖調(diào)制端M，調(diào)制脈沖輸入級(jí)(1)、基準(zhǔn)源(3)、比較放大器(4)三者的輸入電源正極引出端為Vin+。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率LED的多功能模塊，其特征是手動(dòng)電流調(diào)節(jié)單元(2)采用5.6KΩ電位器，電流調(diào)整單元(5)采用MOS功率管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率LED的多功能模塊使用方法，其特征是在脈沖調(diào)制端M接入脈沖信號(hào)，模塊輸出脈沖電流，其電流幅度穩(wěn)定、可調(diào)，而信號(hào)源負(fù)載電流不大于0.1μA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率LED的多功能模塊使用方法，其特征是將脈沖調(diào)制端M通過(guò)一電阻接到Vin+端，模塊即輸出直流恒定電流，其大小可通過(guò)調(diào)節(jié)端Adj接入的一個(gè)可調(diào)微功耗電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率LED的多功能模塊使用方法，其特征是在電源正端和Vin+端間串接繼電器觸點(diǎn)，模塊數(shù)安培的輸出電流可在各種控制電路的控制下實(shí)現(xiàn)ON/OFF操作，而續(xù)電器觸點(diǎn)電流不大于5mA。
全文摘要
一種用于LED照明的脈沖恒流模塊，它由可控電流單元、取樣比較單元、放大和調(diào)整單元構(gòu)成，其輸出電流受脈沖信號(hào)控制。具有輸出幅值穩(wěn)定、可調(diào)，并可在各種控制電路下實(shí)現(xiàn)ON/OFF等實(shí)用功能，解決了現(xiàn)有恒流模塊及各種整流電源輸出皆為直流，運(yùn)行過(guò)程中功耗大，能量轉(zhuǎn)換效率低的問(wèn)題，它特別適用于LED燈在各種不同領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G05F1/10GK1619451SQ20041008923
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者范雅俊, 呂品楨 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)