本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及LED驅(qū)動器。
背景技術(shù):
LED(Light Emitting Diode,發(fā)光續(xù)流二極管)驅(qū)動器的輸入端連接電網(wǎng),輸出端連接LED燈,用于將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成LED燈需要的電參數(shù)以驅(qū)動LED燈發(fā)光。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動而出現(xiàn)欠壓(即電網(wǎng)電壓幅值低于LED驅(qū)動器標(biāo)識的最低輸入電壓幅值)時,容易導(dǎo)致LED驅(qū)動器損壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型提供了一種LED驅(qū)動器,能夠?qū)崿F(xiàn)欠壓保護(hù)。
一種LED驅(qū)動器,其輸出參數(shù)隨主電路內(nèi)主控芯片的其中一個引腳P1的電參數(shù)變化,此外,所述LED驅(qū)動器還包括欠壓保護(hù)電路,所述欠壓保護(hù)電路具體包括獲取電路和調(diào)整電路,其中:
所述獲取電路連接LED驅(qū)動器的主電路和所述調(diào)整電路,用于獲取表征LED驅(qū)動器輸入電壓大小的值,并輸出給所述調(diào)整電路;
所述調(diào)整電路的輸出端連接所述引腳P1,用于將所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓大小的值調(diào)整成所述引腳P1能夠識別的電參數(shù),并輸出給所述引腳P1,以使得所述引腳P1的電參數(shù)與所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓大小的值相對應(yīng);
所述主控芯片在所述引腳P1的電參數(shù)進(jìn)入預(yù)設(shè)數(shù)值區(qū)間時,控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)。
其中,所述引腳P1為所述主控芯片的保護(hù)腳。
其中,所述獲取電路為峰值保持電路。
其中,所述峰值保持電路包括二極管和電容,具體的:
LED驅(qū)動器的主電路中包含整流橋和濾波電容,所述濾波電容連接在所述整流橋的輸出端;
所述二極管的陽極接所述整流橋的正輸出端,所述整流橋的負(fù)輸出端接地;
所述二極管的陰極經(jīng)所述電容接地;
所述二極管的陰極作為所述峰值保持電路的輸出端,接入所述調(diào)整電路。
其中,所述調(diào)整電路為線性調(diào)整電路。
其中,所述線性調(diào)整電路包括第一電阻、第二電阻、運(yùn)算放大器和第一NPN型三極管,具體的:
所述獲取電路的輸出端經(jīng)所述第一電阻和所述第二電阻接地;
所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述第一電阻與所述第二電阻的中間節(jié)點,其同相輸入端接所述第一NPN型三極管的集電極與所述引腳P1,其輸出端接所述第一NPN型三極管的基極;
所述第一NPN型三極管的發(fā)射極接地。
其中,所述調(diào)整電路包括比較電路和執(zhí)行電路,具體的:
所述比較電路連接所述獲取電路的輸出端與所述執(zhí)行電路的輸入端,用于在所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓大小的值等于或低于基準(zhǔn)電壓時,產(chǎn)生控制信號發(fā)給所述執(zhí)行電路;
所述執(zhí)行電路在接收到所述控制信號后將所述引腳P1電位拉低,所述主控芯片在所述引腳P1為低電平時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。
其中,所述比較電路包括第三電阻、第四電阻和比較器,所述執(zhí)行電路包括第五電阻、第一NPN型三極管和第一PNP型三極管,具體的:
所述獲取電路的輸出端經(jīng)所述第三電阻和所述第四電阻接地;
所述電壓比較器的信號輸入端連接所述第三電阻與所述第四電阻的中間節(jié)點;
所述電壓比較器的輸出端接所述第一PNP型三極管的基極;
所述第一PNP型三極管的發(fā)射極接電源;
所述第一PNP型三極管的集電極經(jīng)所述第五電阻接地,同時接所述第一NPN型三極管的基極;
所述第一NPN型三極管的集電極接所述引腳P1,發(fā)射極接地。
其中,所述調(diào)整電路包括線性調(diào)整電路、比較電路和執(zhí)行電路,具體的:
所述線性調(diào)整電路連接所述獲取電路的輸出端和所述引腳P1,所述主控芯片隨所述引腳P1電位的下降控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行;
所述比較電路連接所述獲取電路的輸出端與所述執(zhí)行電路的輸入端,用于在所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓大小的值等于或低于基準(zhǔn)電壓時,產(chǎn)生控制信號發(fā)給所述執(zhí)行電路;所述執(zhí)行電路在接收到所述控制信號后將所述引腳P1電位拉低,所述主控芯片在所述引腳P1為低電平時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。
可選地,所述LED驅(qū)動器還包括:過壓保護(hù)電路,用于在LED驅(qū)動器輸入電壓過壓時將所述引腳P1電位拉低,所述主控芯片在所述引腳P1為低電平時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。
從上述的技術(shù)方案可以看出,本實用新型采用能夠根據(jù)引腳P1的電參數(shù)Vp變化,控制LED驅(qū)動器由額定功率運(yùn)行切換為降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)的芯片作為LED驅(qū)動器的主控芯片IC,同時本實用新型將與LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小相對應(yīng)的值實時反映給引腳P1,那么只需要設(shè)定LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時的Vin大小與引腳P1主控芯片IC控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)時的Vp大小相對應(yīng),就可以借助主控芯片IC本身的控制功能使其在LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī),從而避免了LED驅(qū)動器欠壓運(yùn)行,實現(xiàn)了欠壓保護(hù)。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例公開的一種LED驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示LED驅(qū)動器的輸出電流Io隨引腳P1的電參數(shù)Vp的變化關(guān)系圖;
圖3示出了圖1所示LED驅(qū)動器中獲取電路和調(diào)整電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了圖1所示LED驅(qū)動器中獲取電路和調(diào)整電路的又一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖4所示調(diào)整電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實用新型實施例公開的又一種LED驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
參見圖1,本實用新型實施例公開了一種LED驅(qū)動器,能夠?qū)崿F(xiàn)欠壓保護(hù)。所述LED驅(qū)動器的組成部件包括主電路和欠壓保護(hù)電路,所述欠壓保護(hù)電路具體包括獲取電路100和調(diào)整電路200,其中:
LED驅(qū)動器的輸出參數(shù)隨主電路內(nèi)主控芯片IC的其中一個引腳P1的電參數(shù)Vp變化,具體為,主控芯片IC在引腳P1的電參數(shù)Vp進(jìn)入預(yù)設(shè)數(shù)值區(qū)間時,控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī),這是在主控芯片IC選型以及引腳選擇時需要遵循的原則;
獲取電路100連接LED驅(qū)動器的主電路和調(diào)整電路200,用于獲取表征LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小的值,并輸出給調(diào)整電路200;
調(diào)整電路200的輸出端連接引腳P1,用于將接收到的所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小的值調(diào)整成引腳P1能夠識別的電參數(shù)Vp(所述電參數(shù)可以是電壓信號,也可以是電流信號,并不局限;引腳P1能夠識別的電參數(shù)Vp,是指電參數(shù)Vp的類型和大小輸入到引腳P1后,不會損壞主控芯片IC,并且能夠使LED驅(qū)動器的主電路輸出參數(shù)跟隨Vp變化。),并輸出給引腳P1,以使得引腳P1的電參數(shù)Vp與所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小的值相對應(yīng)。
由上述描述可知,本實施例采用能夠根據(jù)引腳P1的電參數(shù)Vp變化,控制LED驅(qū)動器由額定功率運(yùn)行切換為降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)的芯片作為LED驅(qū)動器的主控芯片IC,同時本實施例將與LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小相對應(yīng)的值實時反映給引腳P1,那么只需要設(shè)定LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時的Vin大小與引腳P1主控芯片IC控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)時的Vp大小相對應(yīng),就可以借助主控芯片IC本身的控制功能使其在LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī),從而避免了LED驅(qū)動器欠壓運(yùn)行,實現(xiàn)了欠壓保護(hù)。
其中,引腳P1可以采用主控芯片IC的保護(hù)腳,例如過溫保護(hù)腳、欠壓保護(hù)腳,但并不局限。
對于某一型號的主控芯片IC,當(dāng)引腳P1為主控芯片IC的過溫保護(hù)腳時,LED驅(qū)動器的輸出電流Io隨引腳P1的電參數(shù)Vp的變化關(guān)系,如圖2所示:Vp>VTF(start)時,Io恒等于LED驅(qū)動器額定輸出電流值;Vp≤VTF(start)屬于欠壓階段;VTF(stop)<Vp≤VTF(start)時,Vp與Io成正比;VOTF(off)<Vp≤VTF(stop)為滯環(huán)區(qū)間;Vp≤VOTF(off)時,LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)?;诖?,通過設(shè)定LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時對應(yīng)Vp≤VTF(start)的狀態(tài),則通過在VTF(stop)<Vp≤VTF(start)時控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行,和/或在Vp≤VOTF(off)時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī),即可實現(xiàn)LED驅(qū)動器在整個欠壓階段或部分欠壓階段下的欠壓保護(hù)功能。
為便于描述,將用來實現(xiàn)“在VTF(stop)<Vp≤VTF(start)時控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行”的欠壓保護(hù)電路定義為欠壓降額電路,將用來實現(xiàn)“在Vp≤VOTF(off)時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)”的欠壓保護(hù)電路定義為欠壓關(guān)機(jī)電路。欠壓降額電路和欠壓關(guān)機(jī)電路可以單獨(dú)應(yīng)用在LED驅(qū)動器中以實現(xiàn)LED驅(qū)動器在部分欠壓階段下的欠壓保護(hù)功能,也可以同時應(yīng)用在LED驅(qū)動器中以實現(xiàn)LED驅(qū)動器在整個欠壓階段下的欠壓保護(hù)功能。
無論是在欠壓降額電路中還是欠壓關(guān)機(jī)電路中,獲取電路100優(yōu)選峰值保持電路。峰值保持電路的作用是獲取LED驅(qū)動器輸入電壓Vin的峰值Vinmax并保持一段時間,其輸出電壓為平穩(wěn)的直流電壓。相較于其他類型的獲取電路100,如RC電路,峰值保持電路輸出信號更加平穩(wěn),紋波更小,因而采樣精度更高。
峰值保持電路可采用如圖3所示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),但并不局限。圖3所示峰值保持電路包括二極管D1和電容C1,具體的:LED驅(qū)動器的主電路中包含整流橋和濾波電容C2,濾波電容C2連接在所述整流橋的輸出端;二極管D1的陽極接所述整流橋的正輸出端,所述整流橋的負(fù)輸出端接地;二極管D1的陰極經(jīng)電容C1接地;二極管D1的陰極作為所述峰值保持電路的輸出端,接入調(diào)整電路200。
在欠壓降額電路中,調(diào)整電路200優(yōu)選線性調(diào)整電路。線性調(diào)整電路的作用是對接收到的所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小的值作線性處理,得到引腳P1能夠識別的電參數(shù)Vp,并輸出給引腳P1。
線性調(diào)整電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)請參見圖3,包括第一電阻R1、第二電阻R2、運(yùn)算放大器U1和第一NPN型三極管Q1,具體的:獲取電路100的輸出端經(jīng)第一電阻R1和第二電阻R2接地;運(yùn)算放大器U1的反相輸入端連接第一電阻R1與第二電阻R2的中間節(jié)點,其同相輸入端接第一NPN型三極管Q1的集電極與引腳P1,其輸出端接第一NPN型三極管Q1的基極;第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極接地。
圖3所示電路的工作原理如下:LED驅(qū)動器輸入電壓Vin輸入所述峰值保持電路后,電容C1上的電壓Vc1=Vinmax,運(yùn)算放大器U1反向輸入端的電壓V1=Vc*R1/(R2+R1);假設(shè)LED驅(qū)動器正常輸入電壓為170V~240V,并且要求在LED驅(qū)動器輸入電壓在110V~170V的輕度欠壓狀態(tài)時降功率運(yùn)行,則可設(shè)置170V<Vin<240V時對應(yīng)Vp>VTF(start)的狀態(tài),同時設(shè)置110V<Vin≤170V時對應(yīng)VTF(stop)<Vp≤VTF(start)的狀態(tài),那么:當(dāng)170V<Vin<240V時,LED驅(qū)動器輸出額定電流值;當(dāng)110V<Vin≤170V時,Vin增大,使得Vc1增大,進(jìn)而使得V1增大,而V1增大會使運(yùn)算放大器U1輸出電壓減小,進(jìn)而使得第一NPN型三極管Q1的集電極電壓(也即Vp)增大,這樣就實現(xiàn)了在110V<Vin≤170V內(nèi),Vp隨Vin呈正比變化,則LED驅(qū)動器輸出電流Io隨Vin呈正比變化,主控芯片IC隨引腳P1電位的下降控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行。
在欠壓關(guān)機(jī)電路中,調(diào)整電路200包括比較電路201和執(zhí)行電路202,如圖4所示,比較電路201連接獲取電路100的輸出端與執(zhí)行電路202的輸入端,用于在所述表征LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小的值等于或低于基準(zhǔn)電壓時,產(chǎn)生控制信號發(fā)給執(zhí)行電路202,執(zhí)行電路202在接收到所述控制信號后將引腳P1電位拉低,主控芯片IC在引腳P1為低電平時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。
比較電路201和執(zhí)行電路202的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)請參見圖5。在圖5中,比較電路201包括第三電阻R3、第四電阻R4和比較器U2,執(zhí)行電路202包括第五電阻R5、第一NPN型三極管Q1和第一PNP型三極管Q2,其中:
獲取電路100的輸出端經(jīng)第三電阻R3和第四電阻R4接地;
電壓比較器U2的信號輸入端連接第三電阻R3與第四電阻R4的中間節(jié)點;
電壓比較器U2的輸出端接第一PNP型三極管Q2的基極;
第一PNP型三極管Q2的發(fā)射極接電源VCC;
第一PNP型三極管Q2的集電極經(jīng)第五電阻R5接地,同時接第一NPN型三極管Q1的基極;
第一NPN型三極管Q1的集電極接引腳P1,發(fā)射極接地。
圖5的工作原理如下:當(dāng)輸入電壓Vin等于或低于欠壓關(guān)機(jī)的閾值電壓時,R4上的電壓等于或小于基準(zhǔn)電壓Vref,電壓比較器U2輸出低電平,Q2導(dǎo)通,Q2的集電極電壓為高電平,Q1導(dǎo)通,引腳P1的電壓被拉低,LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。當(dāng)輸入電壓Vin高于欠壓關(guān)機(jī)的閾值電壓時,電壓比較器U2輸出高電平,Q2截止,Q2的集電極電壓為低電平,Q1截止,不會對引腳P1的電壓造成影響。
其中,當(dāng)圖3和圖5所示電路同時應(yīng)用在LED驅(qū)動器中時,圖3中的Q1和圖5中的Q1為同一個器件。
可選地,上述公開的任一種LED驅(qū)動器還包括:過壓保護(hù)電路,用于在LED驅(qū)動器輸入電壓過壓時將所述引腳P1電位拉低,所述主控芯片在所述引腳P1為低電平時控制LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。如圖6所示,所述升壓保護(hù)電路包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二NPN型三極管Q3、第二PNP型三極管Q4和NMOS管Q5,其中:
第六電阻R6與第七電阻R7串聯(lián)后再并聯(lián)在LED驅(qū)動器的主電路中整流橋的輸出端(或者,第六電阻R6與第七電阻R7串聯(lián)后再并聯(lián)在欠壓保護(hù)電路中獲取電路100的輸出端,欠壓保護(hù)電路在圖6中未示出);
第二NPN型三極管Q3的基極連接第六電阻R6與第七電阻R7的中間節(jié)點;
第二NPN型三極管Q3的發(fā)射極接地;
第二NPN型三極管Q3的集電極接第二PNP型三極管Q4的基極,同時經(jīng)第八電阻R8接電源VCC;
第二PNP型三極管Q4的集電極經(jīng)第九電阻R9接地,同時接NMOS管Q5的柵極;
第二PNP型三極管Q4的發(fā)射極接電源VCC;
NMOS管Q5的源極接地,漏極接引腳P1。
圖6所示升壓保護(hù)電路的工作原理如下:當(dāng)輸入電壓過壓時,Q3導(dǎo)通,Q4導(dǎo)通,Q5柵極電壓為高電平,Q5導(dǎo)通,引腳P1電壓被拉低,LED驅(qū)動器關(guān)機(jī)。
綜上所述,本實用新型采用能夠根據(jù)引腳P1的電參數(shù)Vp變化,控制LED驅(qū)動器由額定功率運(yùn)行切換為降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)的芯片作為LED驅(qū)動器的主控芯片IC,同時本實用新型將與LED驅(qū)動器輸入電壓Vin大小相對應(yīng)的值實時反映給引腳P1,那么只需要設(shè)定LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時的Vin大小與引腳P1主控芯片IC控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī)時的Vp大小相對應(yīng),就可以借助主控芯片IC本身的控制功能使其在LED驅(qū)動器輸入電壓欠壓時控制LED驅(qū)動器降額運(yùn)行或關(guān)機(jī),從而避免了LED驅(qū)動器欠壓運(yùn)行,實現(xiàn)了欠壓保護(hù)。
本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。