一種大功率led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，包括MCU控制單元、單端反激式開(kāi)關(guān)電源，其特征在于還包括壓控恒流源電路，所述MCU控制單元的PWM輸出口與單端反激式開(kāi)關(guān)電源相連接，所述MCU控制單元的亮度控制電壓輸出口與壓控恒流源電路相連接，壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接。驅(qū)動(dòng)電路采用開(kāi)關(guān)電源作為控制的第一級(jí)，壓控制恒流源作為控制的第二極，結(jié)合了二者優(yōu)點(diǎn)，效率和控制精度上都有保證，且可由市電直接供電，兩級(jí)驅(qū)動(dòng)，安全性高，不易損壞價(jià)格較高的LED燈。
【專利說(shuō)明】—種大功率LED驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動(dòng)電路，特別涉及大功率的Led驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED被公認(rèn)為是綠色的第四代光源，是一種固體冷光源，具有高效、壽命長(zhǎng)、安全環(huán)保、體積小、高可靠性、響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前達(dá)到同樣的照明效果，LED的耗電量大約是白熾燈的1/10，熒光燈的1/2。很多國(guó)家和地區(qū)相繼出臺(tái)各種政策扶持LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以期該產(chǎn)業(yè)能夠成為國(guó)家重要產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，孕育著巨大的商機(jī)。LED驅(qū)動(dòng)電路對(duì)LED來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，而LED調(diào)光控制可以節(jié)能，高亮度白光LED的驅(qū)動(dòng)和調(diào)光是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電源是目前較為常用的驅(qū)動(dòng)電路，但開(kāi)關(guān)電源反饋控制的實(shí)際是輸出電壓，對(duì)輸出電流控制不太容易做到精確，且單純開(kāi)關(guān)電源控制有偏差時(shí)易損壞LED燈；線性電路效率不高的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提高驅(qū)動(dòng)電路輸出電流控制精度，降低對(duì)Led燈損壞的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，包括MCU控制單元、單端反激式開(kāi)關(guān)電源，其特征在于還包括壓控恒流源電路，所述MCU控制單元的PWM輸出口與單端反激式開(kāi)關(guān)電源相連接，所述MCU控制單元的的亮度控制電壓輸出口與壓控恒流源電路相連接，壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接。
[0005]所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述單端反激式開(kāi)關(guān)電源由變壓器Tl、開(kāi)關(guān)管Q1、二極管D1、二極管D2、電容Cl，電容C2構(gòu)成，所述變壓器Tl的初級(jí)線圈一端與開(kāi)關(guān)管Ql的D極相連，另一端端與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的S極與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的G極先接隔離電路后與MCU控制單元的PWM輸出口相連接；二極管Dl和二極管D2的陽(yáng)極與變壓器Tl的次級(jí)線圈相連；二極管Dl的陰極接LED負(fù)載；二極管D2的陰極接電阻Rl后串接電阻R3再接地。
[0006]所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器U1、運(yùn)算放大器U2、功率管Q2，電阻R12 —端與功率管Q2的S極和電阻R8相連接，另一端接地；電阻R8與運(yùn)算放大器U2的同相輸入端相連接；電阻R7 —端接地，另一端接電阻R5和運(yùn)算放大器U2的反相輸入端；電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，電阻RlO —端接地，另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，實(shí)現(xiàn)LED電流采樣，運(yùn)算放大器U2的輸出端作為壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接；運(yùn)算放大器U2的輸出端接R4后與運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端相連接，MCU控制單元的的亮度控制電壓輸出口接電阻R6后分別與電阻R9和運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端相連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與功率管Q2的G極相連接，功率管Q2的S極接LED負(fù)載。
[0007]所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路包括TL431，所述TL431的陰極與接電阻R2后與二極管D2的陰極相連接，TL431的陽(yáng)極接地；TL431的參考極與電阻Rl和電阻R3的連接點(diǎn)相連接；還增加了邏輯與門(mén)，所述PWM輸出口與TL431的陰極作為邏輯與門(mén)的輸入，PWM輸出口與TL431的陰極作邏輯與運(yùn)算后再輸入到隔離驅(qū)動(dòng)，再與開(kāi)關(guān)管Ql的G極相連接。
[0008]實(shí)施本實(shí)用新型具有如下有益效果:驅(qū)動(dòng)電路采用開(kāi)關(guān)電源作為控制的第一級(jí)，壓控制恒流源作為控制的第二極，結(jié)合了二者優(yōu)點(diǎn)，效率和控制精度上都有保證，且可由市電直接供電，兩級(jí)驅(qū)動(dòng)，安全性高，不易損壞價(jià)格較高的LED燈。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施原理圖，MCU控制單元選用單片機(jī)STC89C51，單端反激式開(kāi)關(guān)電源由變壓器Tl、開(kāi)關(guān)管Q1、二極管D1、二極管D2、電容Cl，電容C2構(gòu)成，變壓器Tl的初級(jí)線圈一端與開(kāi)關(guān)管Ql的D極相連，另一端端與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的S極與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的G極先接隔離電路后與MCU控制單元的PWM輸出口相連接；二極管Dl和二極管D2的陽(yáng)極與變壓器Tl的次級(jí)線圈相連；二極管Dl的陰極接LED負(fù)載；二極管D2的陰極接電阻Rl后串接電阻R3再接地。
[0012]壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器U1、運(yùn)算放大器U2、功率管Q2，電阻R12 —端與功率管Q2的S極和電阻R8相連接，另一端接地；電阻R8與運(yùn)算放大器U2的同相輸入端相連接；電阻R7 —端接地，另一端接電阻R5和運(yùn)算放大器U2的反相輸入端；電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，電阻RlO—端接地，另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，實(shí)現(xiàn)LED電流采樣，運(yùn)算放大器U2的輸出端作為壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接；運(yùn)算放大器U2的輸出端接R4后與運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端相連接，MCU控制單元的的亮度控制電壓輸出口接電阻R6后分別與電阻R9和運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端相連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與功率管Q2的G極相連接，功率管Q2的S極接LED負(fù)載。
[0013]過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路包括TL431，所述TL431的陰極與接電阻R2后與二極管D2的陰極相連接，TL431的陽(yáng)極接地；TL431的參考極與電阻Rl和電阻R3的連接點(diǎn)相連接；還增加了邏輯與門(mén)，所述PWM輸出口與TL431的陰極作為邏輯與門(mén)的輸入，PWM輸出口與TL431的陰極作邏輯與運(yùn)算后再輸入到隔離驅(qū)動(dòng)，再與開(kāi)關(guān)管Ql的G極相連接。
[0014]當(dāng)需要改變LED負(fù)載亮度變化時(shí)，STC89C51根據(jù)用戶的設(shè)置，或可通過(guò)外接亮度傳感器，自動(dòng)獲得當(dāng)前所需的亮度設(shè)置；STC89C51根據(jù)亮度設(shè)置產(chǎn)生一相應(yīng)的亮度控制電壓。亮度控制電壓加在運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端，運(yùn)算放大器Ul的反向輸入端是經(jīng)運(yùn)算放大器U2得到的LED的電流信號(hào)，電阻R12為電流檢測(cè)電阻。運(yùn)算放大器Ul的輸出電壓即為功率管Q2的控制電壓，由運(yùn)算放大器虛短概念知，運(yùn)算放大器Ul的反向輸入電壓要等于其正向輸入端上的電壓，也就是穩(wěn)定時(shí)電阻R12上的電流受亮度控制電壓的控制，而不隨負(fù)載的變化而變化。STC89C51根據(jù)其得到的亮度設(shè)置產(chǎn)生一相應(yīng)的亮度控制電壓的同時(shí)還產(chǎn)生一 PWM信號(hào),該P(yáng)WM信號(hào)與TL431上的信號(hào)相與后去控制開(kāi)關(guān)管Ql的開(kāi)關(guān),然后單片機(jī)根據(jù)得到的LED電流信號(hào)，改變PWM信號(hào)的占空比，改變開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓，也即改變恒流源的輸入電壓使功率管Q2上的電壓減少，使其在輸出電流不變的情況下工作在可調(diào)電阻區(qū)或接近于可調(diào)電阻區(qū)，以提高效率。TL431是三端可調(diào)分流基準(zhǔn)，在這里TL431及其相應(yīng)電相的存在是為了限制開(kāi)關(guān)電源的最高輸出電壓，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。
[0015]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，包括MCU控制單元、單端反激式開(kāi)關(guān)電源，其特征在于還包括壓控恒流源電路，所述MCU控制單元的PWM輸出口與單端反激式開(kāi)關(guān)電源相連接，所述MCU控制單元的的亮度控制電壓輸出口與壓控恒流源電路相連接，壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述單端反激式開(kāi)關(guān)電源由變壓器Tl、開(kāi)關(guān)管Q1、二極管D1、二極管D2、電容Cl，電容C2構(gòu)成，所述變壓器Tl的初級(jí)線圈一端與開(kāi)關(guān)管Ql的D極相連，另一端與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的S極與交流輸入端相連，開(kāi)關(guān)管Ql的G極先接隔離電路后與MCU控制單元的PWM輸出口相連接；二極管Dl和二極管D2的陽(yáng)極與變壓器Tl的次級(jí)線圈相連；二極管Dl的陰極接LED負(fù)載；二極管D2的陰極接電阻Rl后串接電阻R3再接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述壓控恒流源電路包括運(yùn)算放大器Ul、運(yùn)算放大器U2、功率管Q2，電阻R12 —端與功率管Q2的S極和電阻R8相連接，另一端接地；電阻R8與運(yùn)算放大器U2的同相輸入端相連接；電阻R7 —端接地，另一端接電阻R5和運(yùn)算放大器U2的反相輸入端；電阻R5另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，電阻RlO 一端接地，另一端接運(yùn)算放大器U2的輸出端，實(shí)現(xiàn)LED電流采樣，運(yùn)算放大器U2的輸出端作為壓控恒流源電路的LED電流采樣端口與MCU控制單元相連接；運(yùn)算放大器U2的輸出端接R4后與運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端相連接，MCU控制單元的的亮度控制電壓輸出口接電阻R6后分別與電阻R9和運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端相連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與功率管Q2的G極相連接，功率管Q2的S極接LED負(fù)載。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路包括TL431，所述TL431的陰極與接電阻R2后與二極管D2的陰極相連接，TL431的陽(yáng)極接地；TL431的參考極與電阻Rl和電阻R3的連接點(diǎn)相連接；還增加了邏輯與門(mén)，所述PWM輸出口與TL431的陰極作為邏輯與門(mén)的輸入，PWM輸出口與TL431的陰極作邏輯與運(yùn)算后再輸入到隔離驅(qū)動(dòng)，再與開(kāi)關(guān)管Ql的G極相連接。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203827587SQ201420251828
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】郭國(guó)棟 申請(qǐng)人:深圳市東達(dá)華科技有限公司