一種可適應(yīng)不同串聯(lián)led個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是：至少包括：整流電路、電壓源、電流源、柔性控制電路；交流220v經(jīng)整流電路整流后輸出310v的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，100HZ的脈動直流信號分兩路，一路輸出到柔性控制電路輸入端，另一路輸入到電壓源輸入端，輸出到柔性控制電路輸入端后由柔性控制電路產(chǎn)生占空比不等的控制信號控制電壓源，使電壓源按占空比不等的控制信號產(chǎn)生多路輸出；多路輸出分別與串聯(lián)連接的LED燈不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接，串聯(lián)連接的LED燈負(fù)端與電流源輸入端電連接，電流源負(fù)端接地，通過電流源取樣電阻R0進(jìn)行電壓取樣，R0的取樣電壓輸入到柔性控制電路輸入端。它具有高可靠，長壽命，高可控，性價(jià)比高等特點(diǎn)。
【專利說明】—種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動電源電路，特別是一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用LED照明用的燈珠，電流電壓特性均設(shè)計(jì)在低電壓小電流的狀態(tài)下工作，用于照明燈具時(shí)需要多顆燈珠串聯(lián)、并聯(lián)或串/并結(jié)合使用。采用并聯(lián)的電路驅(qū)動多只LED雖然所需的電壓較低，由于每只LED的正向壓降不同，使得每只LED的亮度不同，除非采用每只LED單獨(dú)調(diào)節(jié)，所以并聯(lián)方式要達(dá)到亮度均勻一致實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜；然而采用串聯(lián)方式能夠保證流過每只LED的電流相同，達(dá)到亮度均勻一致；所以采用LED燈珠串聯(lián)結(jié)構(gòu)，高壓驅(qū)動必將成為未來LED燈具市場，LED燈珠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主流。
[0003]在同樣輸出功率下，高壓驅(qū)動LED所需驅(qū)動電流大大低于低壓驅(qū)動LED的電流，以普通正向壓降為3V的IW功率的LED為例，驅(qū)動IW功率LED需要350ma的驅(qū)動電流，然而采用串聯(lián)設(shè)計(jì)，50V驅(qū)動電壓，僅需20ma的驅(qū)動電流即可輸出IW功率，這樣減少了電路及引線損耗，這意味著可以大大降低LED燈具散熱成本，降低整體燈具溫升。
[0004]在串聯(lián)設(shè)計(jì)中如何達(dá)到需要的輸出電壓，或加載串聯(lián)LED的個(gè)數(shù)是本發(fā)明設(shè)計(jì)的思想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有高可靠，長壽命，高可控，性價(jià)比高的可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是:至少包括:整流電路、電壓源、電流源、柔性控制電路；交流220v經(jīng)整流電路整流后輸出310v的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，IOOHz的脈動直流信號分兩路，一路輸出到柔性控制電路輸入端，另一路輸入到電壓源輸入端，輸出到柔性控制電路輸入端后由柔性控制電路產(chǎn)生占空比不等的控制信號控制電壓源，使電壓源按占空比不等的控制信號產(chǎn)生多路輸出；多路輸出分別與串聯(lián)連接的LED燈不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接，串聯(lián)連接的LED燈負(fù)端與電流源輸入端電連接，電流源負(fù)端接地，通過電流源取樣電阻RO進(jìn)行電壓取樣，RO的取樣電壓輸入到柔性控制電路輸入端。
[0007]所述的電壓源由三個(gè)開關(guān)管T1、T2、T3組成，三個(gè)開關(guān)管T1、T2、T3的控制端與柔性控制電路電連接，三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3的輸入端與整流電路輸出端電連接，三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。
[0008]所述的電壓源由二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3組成，二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2的控制端與柔性控制電路電連接，二個(gè)開關(guān)管T1、Τ2的輸入端與整流電路輸出端電連接，二個(gè)開關(guān)管T1、Τ2的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。
[0009]所述的串聯(lián)連接的LED燈不同個(gè)數(shù)按LED的工作電壓分檔。[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
柔性控制電路將脈寬控制技術(shù)運(yùn)用在驅(qū)動電路，整個(gè)電路具有結(jié)構(gòu)簡單，效率高，體積小的顯著特點(diǎn)。
[0011]LED處于間歇工作狀態(tài)，所以LED燈具溫升小。
[0012]該驅(qū)動電源工作在交流100HZ，LED工作在柔性狀態(tài)，充分應(yīng)用了 LED內(nèi)熒光粉的余輝效應(yīng)，克服了頻閃。
[0013]通過檢測，輸入電壓在22(T240V變化范圍內(nèi)驅(qū)動電流變化小于2ma，LED結(jié)溫低于400C，在正常供電220V情況下電源轉(zhuǎn)換效率，高達(dá)98%，功率因數(shù)3 0.9。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明原理圖；
圖2本發(fā)明實(shí)施例1電路原理圖；
圖3本發(fā)明實(shí)施例2路原理圖；
圖4是由CD40106構(gòu)成柔性控制電路產(chǎn)生的輸出波形。
[0015]圖中，1、整流電路；2、電壓源；3、電流源；4、串聯(lián)連接的LED燈；5、柔性控制電路；
6、第一開關(guān)管；7、第二開關(guān)管；8、第三開關(guān)管。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，至少包括:整流電路
1、電壓源2、電流源3、柔性控制電路5 ;交流220v經(jīng)整流電路I整流后輸出310v的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，IOOHz的脈動直流信號分兩路，一路輸出到柔性控制電路5輸入端，另一路輸入到電壓源2輸入端，電壓源2有多路輸出分別與串聯(lián)連接的LED燈4輸入節(jié)點(diǎn)電連接，串聯(lián)連接的LED燈4負(fù)端與電流源3輸入端電連接，電流源3負(fù)端接地，由柔性控制電路5產(chǎn)生占空比不等的控制信號控制電壓源2，使電壓源2按占空比不等的控制信號產(chǎn)生多路輸出；多路輸出分別與串聯(lián)連接的LED燈4中不同連接節(jié)點(diǎn)正電極輸入端電連接，串聯(lián)連接的LED燈4負(fù)端與電流源3輸入端電連接，通過電流源3取樣電阻RO電壓取樣，RO的取樣電壓輸入到柔性控制電路5輸入端，柔性控制電路5依據(jù)RO的取樣電壓，調(diào)整電壓源2輸出，使工作在串聯(lián)連接的LED燈4的電流恒流工作。
[0017]實(shí)施例1
如圖2所示，依據(jù)圖1的思路可以給出圖2的一個(gè)實(shí)施例，包括:整流電路1、電壓源2、電流源3、柔性控制電路5 ;其中，所述的電壓源2由三個(gè)開關(guān)管Tl、T2、T3組成，三個(gè)開關(guān)管T1、T2、T3的控制端與柔性控制電路5電連接，三個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2、Τ3的輸入端與整流電路I輸出端電連接，三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈4不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。交流220ν經(jīng)整流電路I整流后輸出310ν的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，IOOHz的脈動直流信號輸出到柔性控制電路5輸入端，由柔性控制電路5產(chǎn)生占空比不等的三路控制信號控制三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3，使三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3按占空比不等的控制信號產(chǎn)生三路輸出；開關(guān)管Tl與串聯(lián)連接的LED燈4的最上端電連接；開關(guān)管Τ2與串聯(lián)連接的LED燈4從上開始的第3個(gè)正極端電連接；開關(guān)管Τ3與串聯(lián)連接的LED燈4從上開始的第6個(gè)正極端電連接，串聯(lián)連接的LED燈4負(fù)端與電流源3輸入端電連接，通過電流源3取樣電阻RO電壓取樣，RO的取樣電壓輸入到柔性控制電路5輸入端，柔性控制電路5依據(jù)RO的取樣電壓，調(diào)整三個(gè)開關(guān)管T1、T2、T3脈寬寬度，使工作在串聯(lián)連接的LED燈4的電流達(dá)到最佳。所述的串聯(lián)連接的LED燈4不同個(gè)數(shù)按LED的工作電壓分檔，一個(gè)LED是3伏，3個(gè)是9。
[0018]實(shí)施例2
如圖3所示，依據(jù)圖1的思路可以給出圖3的一個(gè)實(shí)施例，包括:整流電路1、電壓源2、電流源3、柔性控制電路5;其中，所述的電壓源2由二個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2組成，二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2的控制端與柔性控制電路5電連接，二個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2的輸入端與整流電路I輸出端電連接，二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈4不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。交流220ν經(jīng)整流電路I整流后輸出310ν的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，IOOHz的脈動直流信號輸出到柔性控制電路5輸入端，由柔性控制電路5產(chǎn)生占空比不等的二路控制信號控制二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2，使二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2按占空比不等的控制信號產(chǎn)生二路輸出；開關(guān)管Tl與串聯(lián)連接的LED燈4的最上端電連接；開關(guān)管Τ2與串聯(lián)連接的LED燈4從上開始的第3個(gè)正極端電連接；串聯(lián)連接的LED燈4負(fù)端與電流源3輸入端電連接，通過電流源3取樣電阻RO電壓取樣，RO的取樣電壓輸入到柔性控制電路5輸入端，柔性控制電路5依據(jù)RO的取樣電壓，調(diào)整二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2脈寬寬度，使工作在串聯(lián)連接的LED燈4的電流達(dá)到最佳。
[0019]實(shí)際上，電壓源2也可以由4個(gè)或5個(gè)開關(guān)管組成，其工作過程與實(shí)施例1和實(shí)施例2相同。
[0020]本發(fā)明的工作原理是:柔性控制電路根據(jù)整流電路輸出的電壓狀態(tài)，自動調(diào)整電壓源的輸出實(shí)現(xiàn)輸出波形的多樣性，完成柔性輸出，達(dá)到輸出多電平的疊加，匹配LED負(fù)載，使LED工作在最佳狀態(tài)，另一方面使電路具有較強(qiáng)可重塑性和廣泛的適用性，減小電路功耗、體積和提高可靠性。同時(shí)，檢測電流源的大小，控制和保護(hù)LED的電壓和電流，使LED工作在設(shè)計(jì)的安全工作區(qū)，其關(guān)鍵技術(shù)是脈寬控制和多電平疊加技術(shù)。這種柔性控制技術(shù)，電路結(jié)構(gòu)簡單，以半導(dǎo)體器件為主，電阻為輔，無感性和電解電容性器件，整體電路工作溫度適應(yīng)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)方便。
[0021]如圖4所示，柔性控制電路可以是處理器或邏輯電路構(gòu)成，邏輯電路采用⑶40106構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，由CD40106完成信號的觸發(fā)和寬度轉(zhuǎn)換，形成需要的脈寬占空比，調(diào)整三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3脈寬寬度。
[0022]本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是:至少包括:整流電路(I)、電壓源(2 )、電流源(3 )、柔性控制電路(5 );交流220v經(jīng)整流電路(I)整流后輸出3IOv的脈動直流，脈動直流周期為100HZ，IOOHz的脈動直流信號分兩路，一路輸出到柔性控制電路(5)輸入端，另一路輸入到電壓源(2)輸入端，輸出到柔性控制電路(5)輸入端后由柔性控制電路(5)產(chǎn)生占空比不等的控制信號控制電壓源(2)，使電壓源(2)按占空比不等的控制信號產(chǎn)生多路輸出；多路輸出分別與串聯(lián)連接的LED燈(4 )不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接，串聯(lián)連接的LED燈(4)負(fù)端與電流源(3)輸入端電連接，電流源(3)負(fù)端接地，通過電流源(3 )取樣電阻RO進(jìn)行電壓取樣，RO的取樣電壓輸入到柔性控制電路(5 )輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的電壓源(2)由三個(gè)開關(guān)管T1、T2、T3組成，三個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2、Τ3的控制端與柔性控制電路(5)電連接，三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3的輸入端與整流電路(I)輸出端電連接，三個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2、Τ3的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈(4)不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的電壓源(2)由二個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2、Τ3組成，二個(gè)開關(guān)管Τ1、Τ2的控制端與柔性控制電路(5)電連接，二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2的輸入端與整流電路(I)輸出端電連接，二個(gè)開關(guān)管Tl、Τ2的輸出端分別與串聯(lián)連接的LED燈(4)不同個(gè)數(shù)正電極輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可適應(yīng)不同串聯(lián)LED個(gè)數(shù)的驅(qū)動電源電路，其特征是:所述的串聯(lián)連接的LED燈(4)不同個(gè)數(shù)按LED的工作電壓分檔。
【文檔編號】H05B37/02GK103796382SQ201410018695
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】郭萬里, 湯初高, 姚勝南 申請人:郭萬里, 湯初高, 姚勝南