專利名稱：Led恒流檢測電路及l(fā)ed恒流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED恒流檢測電路及使用該LED恒流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路。背景技術(shù)：
光電稱合器(optical coupler,英文縮寫為0C)亦稱光電隔離器，簡稱光稱；光電耦合器的基本結(jié)構(gòu)是將光發(fā)射器(例如發(fā)光二極管)和光敏器(例如硅光電探測敏感器件)的芯片封裝在同一外殼內(nèi)，并用透明樹脂灌封充填作光導介質(zhì)；光電耦合器將光發(fā)射器的管腳作輸入端，光敏器的引腳作為輸出端，該輸入端包括正輸入端和負輸入端(也即正輸入連接點和負輸入連接點)，當輸入端加電信號時，光發(fā)射器發(fā)出的光信號通過光導介質(zhì)投射到光敏器后，轉(zhuǎn)換成電信號輸出。PWM功率集成芯片(也稱PWM控制功率開關(guān)芯片，例如，0B2358芯片)，采用DIP8腳封裝形式，其8引腳的具體定義見表I。
表I
管腳號I管腳名稱I功能描述
1VDDG輸出MOS管驅(qū)動電源
2VDD
3FB反饋輸入端
4SENSE電流檢測端5，6 Drain 漏端
7 8 GND 目前，為實現(xiàn)高效率，LED驅(qū)動電路盡量采用小電流，高電壓輸出?，F(xiàn)有的LED驅(qū)動恒流電路，一般采用輸出恒流芯片做恒流控制輸出，體積會偏大，周邊元器件多；因輸出恒流芯片自身需供電，電路的效率會低。如圖1所示，我們采用意法半導體公司ST的型號為TSMlOl的輸出恒流芯片為例，芯片的I和8腳間通過輸出供電，給電路提供1. 25V的Vref基準電壓，通過外部的電阻分壓電路，提供給輸出恒流芯片內(nèi)部的電壓比較器作比較電壓基準；當外部恒流檢測電阻R5上的電壓超過設(shè)定的基準電壓時，芯片的6腳輸出低電平，控制光電稱合器OPTO發(fā)光隔離控制輸入電路的PWM脈沖寬度，從而控制輸出電流的大小。因TSMlOl芯片內(nèi)部采用的是運算放大器電路，每次電流的更改，都需同時更改外圍的反饋回路，才能達到最佳效果。因此，目前LED恒流驅(qū)動電路中檢測LED負載的電流是否過大并反饋的電路比較復雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單有效的LED恒流檢測電路。上述技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案解決一種LED恒流檢測電路，其特征在于，包括光電耦合器、限壓電阻、反饋電阻、主電流電阻和穩(wěn)壓二極管，光電耦合器的正輸入端連接反饋電阻的第一端和限壓電阻的第一端，限壓電阻的第二端與穩(wěn)壓二極管的陰極連接，光電耦合器的負輸入端連接主電流電阻的第一端及接地，反饋電阻的第二端連接主電流電阻的第二端；光電耦合器的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管的陽極和主電流電阻的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端。由上述方案可見，本LED恒流檢測電路通過與LED負載串接的主電流電阻來引出LED負載的電流，并在該電流過大時通過反饋電阻引入反饋電流反饋到光電耦合器中，通過 光電耦合器輸出電信號來對應反映LED負載的電流過大。另外，通過設(shè)置限壓電阻和穩(wěn)壓二極管，在LED負載的兩端起到恒壓、過壓保護作用。因此，本LED恒流檢測電路簡單有效。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種簡單有效的LED驅(qū)動恒流電路。上述技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案解決一種LED驅(qū)動恒流電路，包括輸入整流濾波電路、PWM功率集成芯片回路、變壓器、二極管D7、整流蓄能電路和LED恒流檢測電路；變壓器設(shè)有供能初級繞組和次級繞組；LED恒流檢測電路包括光電耦合器、限壓電阻、反饋電阻、主電流電阻和穩(wěn)壓二極管ZD2，光電耦合器的正輸入端連接反饋電阻的第一端和限壓電阻的第一端，限壓電阻的第二端與穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接，光電耦合器的負輸入端連接主電流電阻的第一端及接地，反饋電阻的第二端連接主電流電阻的第二端；光電耦合器的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和主電流電阻的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端；輸入整流濾波電路的輸入端與交流電連接，輸入整流濾波電路的輸出端通過PWM功率集成芯片回路與變壓器的供能初級繞組連接，變壓器的次級繞組通過二極管D7與整流蓄電電路的輸入端連接，整流蓄能電路的輸出端連接LED負載的正極端；穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接LED負載的正極端，主電流電阻的第二端連接LED負載的負極端，光電耦合器的輸出端連接PWM功率集成芯片回路；輸入整流濾波電路將交流電轉(zhuǎn)成直流電，傳送至PWM功率集成芯片回路，PWM功率集成芯片回路結(jié)合LED恒流檢測電路的反饋信號控制直流電的能量由變壓器的初級繞組到變壓器的次級繞組的傳遞，變壓器的次級繞組和整流蓄能電路共同完成連續(xù)給LED負載供電。進一步的具體方案是，整流蓄能電路包括電感、EMC抑制電容E4、E5，次級繞組的異名端連接二極管的正極，二極管的負極與電感的第一端、EMC抑制電容E4的正極連接，電感的第二端與EMC抑制電容E5的正極連接，次級繞組的同名端與EMC抑制電容E4的負極、EMC抑制電容E5的負極、地連接，EMC抑制電容E5的正極作為整流蓄能電路的輸出端連接到LED負載的正極端。進一步的具體方案是，PWM功率集成芯片回路包括PWM功率集成芯片、通電啟動電路、續(xù)流供電回路、RCD緩存器、電阻R7、電阻R8、電容C2 ；EMC抑制電容E3的正極連接變壓器的供能初級繞組的同名端，變壓器的供能初級繞組的異名端與PWM功率集成芯片的Drain引腳連接，PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過并聯(lián)的電阻R7、R8接地；PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過光電耦合器的輸出端與地連接；光電耦合器的輸出端與電容C2并接；通電啟動電路包括電阻R2、EMC抑制電容E3、穩(wěn)壓二極管ZDl、電阻R6，EMC抑制電容E3的負極與EMC抑制電容E2的負極連接，電阻R2的第一端與EMC抑制電容E2的正極連接，電阻R2的第二端與EMC抑制電容E3的正極、PWM功率集成芯片的VDD引腳、穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R6的第一端連接，穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極接地，電阻R6的第二端連接PWM功率集成芯片的VDDG引腳；通電啟動電路用于為PWM功率集成芯片提供第一次啟動所需能量；續(xù)流供電回路包括二極管D6、電阻R5及設(shè)置在變壓器上的續(xù)流供電初級繞組，二極管D6的負極連接PWM功率集成芯片的VDD引腳，續(xù)流供電初級繞組的異名端通過電阻R5與二極管D6的正極連接，續(xù)流供電初級繞組的同名端接地。由上述技術(shù)方案可見，本LED驅(qū)動恒流電路使用了上述LED恒流檢測電路，

圖1為型號為TSMlOl的輸出恒流芯片的應用電流圖；·圖2為實施例一 LED恒流檢測電路的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖3為實施例二 LED恒流驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式實施例一如圖2所示，一種LED恒流檢測電路，其包括光電耦合器IC2、限壓電阻R12、反饋電阻R13、主電流電阻R16和穩(wěn)壓二極管ZD2，光電耦合器IC2的正輸入端連接反饋電阻Rl3的第一端和限壓電阻R12的第一端，限壓電阻R12的第二端與穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接，光電耦合器IC2的負輸入端連接主電流電阻R16的第一端及接地，反饋電阻R13的第二端連接主電流電阻R16的第二端；光電耦合器IC2的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和主電流電阻R16的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端。上述LED恒流檢測電路的具體應用及工作原理如下將穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接到LED負載的正極端，將主電流電阻R16的第二端連接到LED負載的負極端；當LED負載的電流過大時，使得主電流電阻R16的電壓值超過光電率禹合器IC2的輸入端的光電壓降(光電稱合器IC2的光發(fā)射器米用發(fā)光二極管,光電壓降一般是IV)，就有反饋電流沿著反饋電阻R13流進光電耦合器IC2的輸入端，光電耦合器IC2的光發(fā)射器發(fā)光，使得光電耦合器IC2輸出電信號；可見，本申請?zhí)峁┑腖ED恒流檢測電路的工作原理是，當LED負載的電流沒有過大時，光電耦合器IC2不輸出電信號；當LED負載的電流過大時，光電耦合器IC2輸出電信號。通過設(shè)置限壓電阻和穩(wěn)壓二極管，在LED負載的兩端起到恒壓、過壓保護作用。上述LED恒流檢測電路的參數(shù)設(shè)定如下上述LED恒流檢測電路的各電阻及穩(wěn)壓二極管的參數(shù)設(shè)定是假設(shè)檢測對象LED負載的工作參數(shù)為25V/300mA，先設(shè)定主電流電阻R16的值，由于光電稱合器IC2的輸入端的光電壓降為1. OV (光電稱合器IC2的光發(fā)射器采用發(fā)光二極管)，那么主電流電阻R16 =1. 0V/300mA = 3. 33 Ω，可以采用電阻R14和電阻R15并聯(lián)設(shè)置；反饋電阻R13為電流反饋電阻，設(shè)置反饋電流為4mA，那么反饋電阻R13 =1. 0V/4mA = 250 Ω ;由于LED負載的工作電壓為25V及光電耦合器IC2的輸入端的光電壓降為1. 0V，那么就要使LED恒流驅(qū)動電路的輸出電壓高出LED負載的工作電壓2 5V，所以穩(wěn)壓二極管ZD2 = 25V+3V-1V = 27V，因通過穩(wěn)壓二極管ZD2的電流在I 5mA，穩(wěn)壓二極管ZD2的工作參數(shù)可以取O. 5W/27V ;限壓電阻R12 = lV/5mA = 200 Ω。實施例二如圖3所示，一種LED驅(qū)動恒流電路，其包括輸入整流濾波電路、PWM功率集成芯片回路100、變壓器、二極管D7、整流蓄能電路300和LED恒流檢測電路200 ；變壓器TRl設(shè)有供能初級繞組a和次級繞組c ；LED恒流檢測電路包括光電耦合器IC2、限壓電阻R12、反饋電阻R13、主電流電阻R16和穩(wěn)壓二極管ZD2，光電耦合器IC2的正輸入端連接反饋電阻R13的第一端和限 壓電阻R12的第一端，限壓電阻R12的第二端與穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接，光電耦合器IC2的負輸入端連接主電流電阻R16的第一端及連接地，反饋電阻R13的第二端連接主電流電阻R16
的第二端；輸入整流濾波電路的輸入端與交流電連接，輸入整流濾波電路的輸出端通過PWM功率集成芯片回路與變壓器的供能初級繞組a連接，變壓器的次級繞組c通過二極管D7與整流蓄電電路的輸入端連接，整流蓄能電路的輸出端連接LED負載的正極端；穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接LED負載的正極端，主電流電阻R16的第二端連接LED負載的負極端，光電耦合器IC2的輸出端連接PWM功率集成芯片回路；輸入整流濾波電路將交流電轉(zhuǎn)成直流電，傳送至PWM功率集成芯片回路，PWM功率集成芯片回路結(jié)合LED恒流檢測電路的反饋信號控制直流電的能量由變壓器的初級繞組到變壓器的次級繞組的傳遞，變壓器的次級繞組和整流蓄能電路共同完成連續(xù)給LED負載供電。為了防止LED負載為空時而引起電壓抖動，穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極與主電流電阻R16的第二端之間連有一電阻RlI。輸入整流濾波電路300包括保險絲F1，突波吸收電阻RV1，二極管Dl、D2、D3、D4，電感LI，電阻Rl，EMC抑制電容El、E2 ;交流電的L端連接保險絲Fl的第一端，保險絲Fl的第二端連接突波吸收電阻RVl的第一端、二極管Dl的陽極、二極管D2的陰極，交流電的N端連接突波吸收電阻RVl的第二端、二極管D3的陽極、二極管D4的陰極；二極管Dl的陰極、二極管D3的陰極相連后與電感LI的第一端連接，二極管D2的陽極、二極管D4的陽極相連后與EMC抑制電容El的負極連接；二極管01、02、03、04組成全橋整流器；電感1^1與電阻Rl并聯(lián)，電阻Rl的第一端與EMC抑制電容El的正極連接，電阻Rl的第二端與EMC抑制電容E2的正極連接，EMC抑制電容El、E2的負極接地，共同組成瞬變抑制與EMI濾波電路；EMC抑制電容E2的正極作為輸入整流濾波電路的直流電輸出端。在實際應用中，輸入電壓為100 240Vac50/60Hz，經(jīng)電路整流濾波后的直流電壓為140 336Vdc ;輸入電壓的范圍為90 264Vac50/60Hz，整流后的直流電壓范圍為120 370Vdc。整流蓄能電路300包括電感L2、EMC抑制電容E4、E5，次級繞組c的異名端連接二極管D7的正極，二極管D7的負極與電感L2的第一端、EMC抑制電容E4的正極連接，電感L2的第二端與EMC抑制電容E5的正極連接，次級繞組c的同名端與EMC抑制電容E4的負極、EMC抑制電容E5的負極、地連接，EMC抑制電容E5的正極作為整流蓄能電路的輸出端連接到LED負載的正極端。LED恒流檢測電路200采用實施例一所述的LED恒流檢測電路，用于檢測LED負載的電流是否過大，當過大時輸出電信號給PWM功率集成芯片回路100，以讓PWM功率集成芯片回路100控制變壓器TRl的工作；另外，限壓電阻和穩(wěn)壓二極管ZD2在LED負載的兩端起到恒壓、過壓保護作用。為了保護二極管D7，增設(shè)了電容C3和電阻R9、R10,電容C3的第一端連接二極管D7的正極，電容C3的第二端連接電阻R9、R10的第一端，電阻R9、R10的第二端連接二極管D7的負極，二極管D7反向截止時，其上也會產(chǎn)生高壓尖峰電壓，電容C3和電阻R9、RlO起緩沖作用，降低該尖峰電壓，保護二極管D7。PWM功率集成芯片回路包括PWM功率集成芯片、通電啟動電路、續(xù)流供電回路、RCD緩存器、電阻R7、電阻R8、電容C2 ；EMC抑制電容E3的正極連接變壓器的供能初級繞組a的同名端，變壓器的供能初級繞組a的異名端與PWM功率集成芯片的Drain引腳連接，PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過并聯(lián)的電阻R7、R8接地；PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過光電耦合器IC2的輸出端與地連接；光電耦合器IC2的輸出端與電容C2并接；通電啟動電路包括電阻R2、EMC抑制電容E3、穩(wěn)壓二極管ZDl、電阻R6，EMC抑制電容E3的負極與EMC抑制電容E2的負極連接，電阻R2的第一端與EMC抑制電容E2的正極連接，電阻R2的第二端與EMC抑制電容E3的正極、PWM功率集成芯片的VDD引腳、穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R6的第一端連接，穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極接地，電阻R6的第二端連接PWM功率集成芯片的VDDG引腳；通電啟動電路用于為PWM功率集成芯片提供第一次啟動所需能量； 續(xù)流供電回路包括二極管D6、電阻R5及設(shè)置在變壓器TRl上的續(xù)流供電初級繞組b，二極管D6的負極連接PWM功率集成芯片的VDD引腳，續(xù)流供電初級繞組b的異名端通過電阻R5與二極管D6的正極連接，續(xù)流供電初級繞組b的同名端接地。為了保護PWM功率集成芯片內(nèi)部的MOS管，增設(shè)一由二極管D5、電容CI和電阻R3、R4構(gòu)成的RCD緩存器，PWM功率集成芯片的Drain引腳連接二極管D5的正極，二極管D5的負極連接電阻R3的第一端、電容Cl的第一端，電容Cl的第二端連接電阻R4的第一端，電阻R3、R4的第二端連接EMC抑制電容E2的正極。LED驅(qū)動恒流電路的工作原理是PWM功率集成芯片回路100啟動(具體是PWM功率集成芯片ICl第一次啟動，由通電啟動電路從輸入整流濾波電路300引入啟動能量)后，先控制電流流過供能初級繞組a，將能量存儲在供能初級繞組a上，此時，同名端為正；根據(jù)變壓器性質(zhì)，此時次級繞組c的同名端為正，異名端為負，二極管D7反向截止；隔一段時間后，PWM功率集成芯片回路100控制供能初級繞組a不充電，供能初級繞組a產(chǎn)生感生電勢，同名端為負，異名端為正，則次級繞組c感應后，其異名端變負，同名端為正，二極管D7導通，能量從供能初級繞組a傳到次級繞組C，并由次級繞組c通過二極管D7傳出電信號以釋放能量，整流蓄能電路整理電信號以給LED負載供電，同時EMC抑制電容E3、E4也在充電；當LED恒流檢測電路200檢測到LED負載的電流過大時，給PWM功率集成芯片回路100的PWM功率集成芯片ICl傳輸電信號，PWM功率集成芯片回路100控制供能初級繞組a進行充電,次級繞組c停止放電，此時，EMC抑制電容E3、E4放電以給LED負載供電，在此過程中，通過預先設(shè)計EMC抑制電容E3、E4的參數(shù)以保證此這兩者的放電過程中，保證LED負載的電流不過大；另外，PWM功率集成芯片回路100控制供能初級繞組a進行充電的時間，剛好是EMC抑制電容E3、E4釋放能量的時間。上述PWM功率集成芯片可以采用0B2358芯片。本發(fā)明不局限于上述實施例，基于上述實施例的、未做出創(chuàng)造性勞動的簡單替換，應當屬于本發(fā)明揭露的范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED恒流檢測電路，其特征在于，包括光電耦合器、限壓電阻、反饋電阻、主電流電阻和穩(wěn)壓二極管，光電耦合器的正輸入端連接反饋電阻的第一端和限壓電阻的第一端，限壓電阻的第二端與穩(wěn)壓二極管的陰極連接，光電耦合器的負輸入端連接主電流電阻的第一端及接地，反饋電阻的第二端連接主電流電阻的第二端；光電耦合器的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管的陽極和主電流電阻的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端。
2.—種LED驅(qū)動恒流電路，其特征在于，包括輸入整流濾波電路、PWM功率集成芯片回路、變壓器、二極管D7、整流蓄能電路和LED恒流檢測電路；變壓器設(shè)有供能初級繞組和次級繞組；LED恒流檢測電路包括光電耦合器、限壓電阻、反饋電阻、主電流電阻和穩(wěn)壓二極管ZD2，光電耦合器的正輸入端連接反饋電阻的第一端和限壓電阻的第一端，限壓電阻的第二端與穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極連接，光電耦合器的負輸入端連接主電流電阻的第一端及接地，反饋電阻的第二端連接主電流電阻的第二端；光電耦合器的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極和主電流電阻的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端；輸入整流濾波電路的輸入端與交流電連接，輸入整流濾波電路的輸出端通過PWM功率集成芯片回路與變壓器的供能初級繞組連接，變壓器的次級繞組通過二極管D7與整流蓄電電路的輸入端連接，整流蓄能電路的輸出端連接LED負載的正極端；穩(wěn)壓二極管ZD2的陽極連接LED負載的正極端，主電流電阻的第二端連接LED負載的負極端，光電耦合器的輸出端連接PWM功率集成芯片回路；輸入整流濾波電路將交流電轉(zhuǎn)成直流電，傳送至PWM功率集成芯片回路，PffM功率集成芯片回路結(jié)合LED恒流檢測電路的反饋信號控制直流電的能量由變壓器的初級繞組到變壓器的次級繞組的傳遞，變壓器的次級繞組和整流蓄能電路共同完成連續(xù)給LED負載供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述LED驅(qū)動恒流電路，其特征在于，整流蓄能電路包括電感、EMC抑制電容E4、E5，次級繞組的異名端連接二極管的正極，二極管的負極與電感的第一端、EMC抑制電容E4的正極連接，電感的第二端與EMC抑制電容E5的正極連接，次級繞組的同名端與EMC抑制電容E4的負極、EMC抑制電容E5的負極、地連接，EMC抑制電容E5的正極作為整流蓄能電路的輸出端連接到LED負載的正極端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述LED驅(qū)動恒流電路，其特征在于，PWM功率集成芯片回路包括PWM功率集成芯片、通電啟動電路、續(xù)流供電回路、RCD緩存器、電阻R7、電阻R8、電容C2 ；EMC抑制電容E3的正極連接變壓器的供能初級繞組的同名端，變壓器的供能初級繞組的異名端與PWM功率集成芯片的Drain引腳連接，PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過并聯(lián)的電阻R7、R8接地；PWM功率集成芯片的SENSE引腳通過光電耦合器的輸出端與地連接；光電I禹合器的輸出端與電容C2并接；通電啟動電路包括電阻R2、EMC抑制電容E3、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻R6，EMC抑制電容E3的負極與EMC抑制電容E2的負極連接，電阻R2的第一端與EMC抑制電容E2的正極連接，電阻R2的第二端與EMC抑制電容E3的正極、PWM功率集成芯片的VDD引腳、穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R6的第一端連接，穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極接地，電阻R6的第二端連接PWM功率集成芯片的VDDG引腳；通電啟動電路用于為PWM功率集成芯片提供第一次啟動所需能量；續(xù)流供電回路包括二極管D6、電阻R5及設(shè)置在變壓器上的續(xù)流供電初級繞組，二極管D6的負極連接PWM功率集成芯片 的VDD引腳，續(xù)流供電初級繞組的異名端通過電阻R5與二極管D6的正極連接，續(xù)流供電初級繞組的同名端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED恒流檢測電路，其特征在于，包括光電耦合器、限壓電阻、反饋電阻、主電流電阻和穩(wěn)壓二極管，光電耦合器的正輸入端連接反饋電阻的第一端和限壓電阻的第一端，限壓電阻的第二端與穩(wěn)壓二極管的陰極連接，光電耦合器的負輸入端連接主電流電阻的第一端及接地，反饋電阻的第二端連接主電流電阻的第二端；光電耦合器的輸出端作為LED恒流檢測電路的輸出端，穩(wěn)壓二極管的陽極和主電流電阻的第二端共同作為LED恒流檢測電路的輸入端。本LED恒流檢測電路簡單有效。
文檔編號H05B37/02GK103002637SQ20121043896
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者王冬雷, 李小祥, 嚴慶東, 丁欣 申請人:蕪湖崧欣電子科技有限公司