一種led恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其包括：220v交流電；整流濾波單元；電壓取樣單元，其用于對(duì)整流濾波單元輸出的直流電壓進(jìn)行取樣后輸出；恒流驅(qū)動(dòng)單元，其分別電連接至電壓取樣單元和待驅(qū)動(dòng)的LED燈串，所述LED燈串的正極端電連接至整流濾波單元的正極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元包括恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q2，其采用場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的控制極G極電連接至所述電壓取樣單元，漏極連接至所述LED燈串的負(fù)極，源極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元基于所述電壓取樣單元采集的輸入電壓的變化來(lái)調(diào)整所述開關(guān)管的導(dǎo)通電阻進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈串的恒流驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型所述的驅(qū)動(dòng)電路可可靠保證LED燈始終得到恒定的電流。
【專利說(shuō)明】—種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED控制領(lǐng)域，尤其涉及一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于電網(wǎng)具有很多變動(dòng)因素，使得市電電壓常會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，而利用市電電壓作為輸入電壓的LED驅(qū)動(dòng)電路來(lái)說(shuō)，市電電壓的波動(dòng)就會(huì)影響到LED燈出現(xiàn)閃爍等情況，若是波動(dòng)較大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將LED燈損壞，因此急需一種能可靠面對(duì)波動(dòng)的電壓但卻不會(huì)影響到LED閃爍或是壽命長(zhǎng)短的恒流驅(qū)動(dòng)電路。雖然，現(xiàn)有針對(duì)LED的驅(qū)動(dòng)電路多之又多，但是如何在實(shí)際應(yīng)用中巧妙應(yīng)對(duì)輸入電壓的波動(dòng)來(lái)保持LED燈始終通過(guò)一定的電流，讓LED的使用壽命得以延長(zhǎng)是目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型基于上述要解決的問(wèn)題提供了一種新型的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路能夠在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)還可以保證LED燈得到恒定的電流，避免了出現(xiàn)LED燈閃爍的情況發(fā)生，同時(shí)還提高了 LED的使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0005]一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其包括:
[0006]220v交流電，其為所述恒流驅(qū)動(dòng)電路提供電源；
[0007]整流濾波單元，其電連接至所述交流電并對(duì)其進(jìn)行整流濾波輸出直流電；
[0008]電壓取樣單元，其電連接至所述整流濾波單元，并對(duì)所述整流濾波單元輸出的直流電壓進(jìn)行取樣后輸出；
[0009]恒流驅(qū)動(dòng)單元，其分別電連接至所述電壓取樣單元和待驅(qū)動(dòng)的LED燈串，所述LED燈串的正極端電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元包括恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q2，其采用場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的控制極G極電連接至所述電壓取樣單元，漏極連接至所述LED燈串的負(fù)極，源極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端；其中，
[0010]所述恒流驅(qū)動(dòng)單元基于所述電壓取樣單元采集的輸入電壓的變化來(lái)調(diào)整所述開關(guān)管的導(dǎo)通電阻進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈串的恒流驅(qū)動(dòng)。
[0011]優(yōu)選的是，所述整流濾波單元采用全橋整流濾波電路，其交流電輸入端兩端分別連接至市電的火線和零線；其中，在所述整流濾波單元的正極輸出端連接有第一濾波電容C1。
[0012]優(yōu)選的是，所述電壓取樣單元包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第一穩(wěn)壓管DZ1、三極管Q1和第三電阻R3 ;其中，
[0013]第一電阻R1和第二電阻R2串接在所述整流濾波單元的正極輸出端和負(fù)極輸出端；所述第一穩(wěn)壓管DZ1負(fù)極連接至第一電阻R1和第二電阻R2的串接點(diǎn)，正極連接至所述三極管Q1的基極；所述三極管Q1發(fā)射極接所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端，集電極通過(guò)第三電阻R3連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，同時(shí)輸出到恒流驅(qū)動(dòng)單元。
[0014]優(yōu)選的是，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括:第四電阻R4，其連接在所述三極管Q1的集電極與所述開關(guān)管Q2的控制極G極之間。
[0015]優(yōu)選的是，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括:第二穩(wěn)壓管DZ2，其負(fù)極連接至所述三極管Q1的集電極，正極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端。
[0016]優(yōu)選的是，所述LED燈串的正極端通過(guò)一個(gè)第一二極管D1電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，負(fù)極端通過(guò)第五電阻R5連接至所述開關(guān)管的漏極。
[0017]優(yōu)選的是，所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括:
[0018]第二濾波電容C2和第三濾波電容C3，其分別連接至所述第一二極管D1的正極和所述第五電阻R5的信號(hào)輸出端。
[0019]優(yōu)選的是，所述第二濾波電容采用電解電容。
[0020]優(yōu)選的是，所述LED燈串由至少兩個(gè)以上的LED燈順向串接而成。
[0021]本實(shí)用新型所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)在電壓輸入端設(shè)計(jì)了電壓取樣單元以采集電網(wǎng)電壓，并根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化來(lái)實(shí)時(shí)的調(diào)整恒流驅(qū)動(dòng)單元中LED燈串的電流值，使得LED燈串能夠在變動(dòng)的電網(wǎng)電壓下也能保持亮度不變，且不閃爍。而其中采用了開關(guān)速度快的場(chǎng)效應(yīng)管作為恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)管，其能夠?qū)崟r(shí)基于接收到控制電壓的大小來(lái)調(diào)整導(dǎo)通阻值進(jìn)而使得LED燈串得到恒定的電流。該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但對(duì)于LED的使用壽命卻有大大的幫助，它有效的防止了波動(dòng)的電網(wǎng)電壓對(duì)其正常工作的影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其包括:220v交流電，其為所述恒流驅(qū)動(dòng)電路提供電源；整流濾波單元1，其電連接至所述交流電并對(duì)其進(jìn)行整流濾波輸出直流電；電壓取樣單元2，其電連接至所述整流濾波單元，并對(duì)所述整流濾波單元輸出的直流電壓進(jìn)行取樣后輸出；恒流驅(qū)動(dòng)單元3，其分別電連接至所述電壓取樣單元和待驅(qū)動(dòng)的LED燈串，所述LED燈串的正極端電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元包括恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q2，其采用場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的控制極G極電連接至所述電壓取樣單元，漏極連接至所述LED燈串的負(fù)極，源極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元基于所述電壓取樣單元采集的輸入電壓的變化來(lái)調(diào)整所述開關(guān)管的導(dǎo)通電阻進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈串的恒流驅(qū)動(dòng)。從圖1中連接關(guān)系可以看至IJ，本實(shí)用新型中，當(dāng)開關(guān)管Q2的導(dǎo)通阻值變化以后，就會(huì)使得連接LED燈串的導(dǎo)通回路的阻值發(fā)生變化，進(jìn)而使得LED燈串的電流保持在穩(wěn)定值。
[0025]這里，由圖中可知，所述場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道的M0S管。一般M0S管與二極管和三極管不同，二極管只能通過(guò)正向電流，反向截止，不能控制，而三極管通俗講就是小電流放大成受控的大電流，M0S管則是由加在輸入端柵極的電壓來(lái)控制輸出端漏極電流的大小，屬于壓控型器件。本實(shí)用新型就是巧妙利用M0S管的該特性來(lái)實(shí)現(xiàn)LED的恒流驅(qū)動(dòng)。通常M0S管包括有兩種類型，一種是N溝道的MOS管，另一種則是P溝道的，二者在很多特性及參數(shù)上都具有區(qū)別，而在導(dǎo)通特性上的區(qū)別是:N溝道的MOS管在Vgs大于一定值就會(huì)導(dǎo)通，適合用于源極S接地時(shí)的情況，一般作為低端驅(qū)動(dòng)，只要柵極電壓達(dá)到4v或ΙΟν即可；而P溝道的M0S管在Vgs小于一定的值才會(huì)導(dǎo)通,適合用于源極接VCC的情況,一般作為高端驅(qū)動(dòng)，但價(jià)格貴，且替換種類少。因此本發(fā)明中優(yōu)選的是采用N溝道的M0S管，可從圖1中看出。
[0026]其中，上述所說(shuō)的整流濾波單元1采用全橋整流濾波電路，其交流電輸入端兩端(a、b點(diǎn))分別連接至市電的火線和零線；其中，在所述整流濾波單元的正極輸出端c連接有第一濾波電容C1。參見(jiàn)圖1，這屬于本領(lǐng)域較常用的整流方式，因此這里不做詳細(xì)介紹。
[0027]優(yōu)選的是，所述電壓取樣單元2包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第一穩(wěn)壓管DZ1、三極管Q1和第三電阻R3 ;其中，
[0028]第一電阻R1和第二電阻R2串接在所述整流濾波單元的正極輸出端c和負(fù)極輸出端d ;所述第一穩(wěn)壓管DZ1負(fù)極連接至第一電阻R1和第二電阻R2的串接點(diǎn)，正極連接至所述三極管Q1的基極；所述三極管Q1發(fā)射極接所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端，集電極通過(guò)第三電阻R3連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，同時(shí)輸出到恒流驅(qū)動(dòng)單元。所述第三電阻R3是作為三極管Q1的上拉偏置電阻。當(dāng)電網(wǎng)電壓有波動(dòng)時(shí)，第一電阻R1和第二電阻R2之間的串接點(diǎn)的電壓就會(huì)發(fā)生變化，該變化就會(huì)經(jīng)過(guò)第一穩(wěn)壓管DZ1送入三極管Q1的基極，然后通過(guò)三極管在其集電極輸出端發(fā)生電壓變化，從而反應(yīng)到后級(jí)的恒流驅(qū)動(dòng)單元。
[0029]對(duì)于穩(wěn)壓管，其與普通二極管有所不同，一般在使用普通二極管時(shí)，是正接正電，負(fù)接負(fù)，而穩(wěn)壓管卻是負(fù)接正，正接負(fù)，因?yàn)樗旧砭褪枪ぷ髟诜聪驌舸﹨^(qū)的。穩(wěn)壓管利用其反向的特性，在兩端加一定的反向電壓之后，二極管會(huì)反向?qū)ǎ瑥亩_(dá)到穩(wěn)壓的作用。更具體來(lái)說(shuō)，穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)反向擊穿特性所表現(xiàn)出的穩(wěn)壓性能制成的器件。它是利用二極管被反向擊穿后，在一定反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨反向電流變化這一特點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)壓的。穩(wěn)壓二極管通常由硅半導(dǎo)體材料采用合金法或擴(kuò)散法制成。它既具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦裕挚晒ぷ饔诜聪驌舸顟B(tài)。本實(shí)用新型中該第一穩(wěn)壓管DZ1就工作在反向擊穿區(qū)。而在反向電壓較低時(shí)，穩(wěn)壓二極管截止；當(dāng)反向電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，反向電流突然增大，穩(wěn)壓二極管進(jìn)入擊穿區(qū)，此時(shí)即使反向電流在很大范圍內(nèi)變化時(shí)，穩(wěn)壓二極管兩端的反向電壓也能保持基本不變。但若反向電流增大到一定數(shù)值后，穩(wěn)壓二極管則會(huì)被徹底擊穿而損壞。
[0030]上述所說(shuō)的恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括:第四電阻R4，其連接在所述三極管Q1的集電極與所述開關(guān)管Q2的控制極G極之間。由電路連接可知，在電壓取樣單元中的第三電阻R3也構(gòu)成了該恒流驅(qū)動(dòng)單元中的開關(guān)管Q2的上偏置電阻，所述第三電阻R3經(jīng)過(guò)與第四電阻串接后連接至開關(guān)管Q2的控制極G極，當(dāng)三極管Q1集電極輸出的電壓發(fā)生變化時(shí)，該開關(guān)管Q2的控制極電壓也跟著發(fā)生變化，進(jìn)而根據(jù)該開關(guān)管作為壓控器件的特性，可調(diào)節(jié)漏極電流的大小，而漏極電流卻正好是LED燈串的導(dǎo)通回路中流通的電流。
[0031]優(yōu)選的是，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括:第二穩(wěn)壓管DZ2，其負(fù)極連接至所述三極管Q1的集電極(也是第四電阻R4的信號(hào)輸入端)，正極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端。從電路圖中可以看到，第二穩(wěn)壓管DZ2并聯(lián)在三極管Q1的集電極和發(fā)射極之間，同時(shí)與第三電阻R3組成分壓電路，一方面可以使得開關(guān)管Q2的觸發(fā)端G極電壓不會(huì)太高，另一方面與R3組成分壓，確定R4信號(hào)輸入端的分壓進(jìn)而控制Q2。
[0032]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型中所述LED燈串的正極端通過(guò)一個(gè)第一二極管D1電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，負(fù)極端通過(guò)第五電阻R5連接至所述開關(guān)管的漏極。可以這樣理解，所述LED燈串的導(dǎo)通回路為市電交流電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后輸出直流電壓，該直流電壓經(jīng)第一二極管D1、LED燈串、第五電阻R5以及開關(guān)管Q3再流回整流濾波單元。其中，第五電阻R5可理解為限流電阻。而開關(guān)管Q3漏源之間的導(dǎo)通電阻的變化則會(huì)讓LED燈串的電流也會(huì)發(fā)生變化。
[0033]所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括:第二濾波電容C2和第三濾波電容C3，其分別連接至所述第一二極管D1的正極和所述第五電阻R5的信號(hào)輸出端。其中所述第二濾波電容采用電解電容。
[0034]如圖1所示，所述LED燈串由至少兩個(gè)以上的LED燈依次串接而成。即第一個(gè)LED燈的負(fù)極接第二個(gè)LED燈的正極，而第二個(gè)LED燈的負(fù)極再串接第三個(gè)LED燈的正極，這樣依次順向串接形成LED燈串，參見(jiàn)圖1中的LEDl-LEDn。
[0035]本實(shí)用新型所提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的工作原理為:
[0036]電網(wǎng)電壓穩(wěn)定時(shí)，開關(guān)管Q3的控制極G極電壓穩(wěn)定(經(jīng)R3和R4所得)，此時(shí)漏源之間的導(dǎo)通電阻也穩(wěn)定在一個(gè)恒定的值，就使得LED燈串導(dǎo)通回路的電流處于恒定狀態(tài)；
[0037]電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，第一電阻R1和第二電阻R2之間的串接點(diǎn)的電壓就會(huì)發(fā)生變化，該變化經(jīng)過(guò)第一穩(wěn)壓管DZ1送入三極管Q1，然后三極管在集電極輸出端發(fā)生電流變化進(jìn)而調(diào)整了第三電阻R3和第四電阻R4之間串接點(diǎn)的電壓，而該電壓就會(huì)使得開關(guān)管Q3的控制極G極電壓發(fā)生變化，此時(shí)就會(huì)使得漏源之間的導(dǎo)通電阻發(fā)生變化，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定LED燈串導(dǎo)通回路的電流效果。換句話說(shuō)，也可以這樣理解:開關(guān)管Q3的控制極(柵極G)電壓發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)在輸出端的漏極電流發(fā)生變化，該漏極電流的變化正好可以將電網(wǎng)電壓發(fā)生變動(dòng)對(duì)LED燈串產(chǎn)生的電流變化抵消，進(jìn)而使得LED燈串始終處于恒流狀態(tài)。
[0038]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括: 220v交流電，其為所述恒流驅(qū)動(dòng)電路提供電源； 整流濾波單元，其電連接至所述交流電并對(duì)其進(jìn)行整流濾波輸出直流電； 電壓取樣單元，其電連接至所述整流濾波單元，并對(duì)所述整流濾波單元輸出的直流電壓進(jìn)行取樣后輸出； 恒流驅(qū)動(dòng)單元，其分別電連接至所述電壓取樣單元和待驅(qū)動(dòng)的LED燈串，所述LED燈串的正極端電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端；其中，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元包括恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q2，其采用場(chǎng)效應(yīng)管，所述開關(guān)管的控制極G極電連接至所述電壓取樣單元，漏極連接至所述LED燈串的負(fù)極，源極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端；其中， 所述恒流驅(qū)動(dòng)單元基于所述電壓取樣單元采集的輸入電壓的變化來(lái)調(diào)整所述開關(guān)管的導(dǎo)通電阻進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈串的恒流驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述整流濾波單元采用全橋整流濾波電路，其交流電輸入端兩端分別連接至市電的火線和零線；其中，在所述整流濾波單元的正極輸出端連接有第一濾波電容Cl。
3.如權(quán)利要求2所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電壓取樣單元包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第一穩(wěn)壓管DZ1、三極管Ql和第三電阻R3 ;其中， 第一電阻Rl和第二電阻R2串接在所述整流濾波單元的正極輸出端和負(fù)極輸出端；所述第一穩(wěn)壓管DZl負(fù)極連接至第一電阻Rl和第二電阻R2的串接點(diǎn)，正極連接至所述三極管Ql的基極；所述三極管Ql發(fā)射極接所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端，集電極通過(guò)第三電阻R3連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，同時(shí)輸出到恒流驅(qū)動(dòng)單元。
4.如權(quán)利要求3所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括--第四電阻R4，其連接在所述三極管Ql的集電極與所述開關(guān)管Q2的控制極G極之間。
5.如權(quán)利要求3所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述恒流驅(qū)動(dòng)單元還包括--第二穩(wěn)壓管DZ2，其負(fù)極連接至所述三極管Ql的集電極，正極連接至所述整流濾波單元的負(fù)極輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述LED燈串的正極端通過(guò)一個(gè)第一二極管Dl電連接至所述整流濾波單元的正極輸出端，負(fù)極端通過(guò)第五電阻R5連接至所述開關(guān)管的漏極。
7.如權(quán)利要求6所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括: 第二濾波電容C2和第三濾波電容C3，其分別連接至所述第一二極管Dl的正極和所述第五電阻R5的信號(hào)輸出端。
8.如權(quán)利要求7所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第二濾波電容采用電解電容。
9.如權(quán)利要求8所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述LED燈串由至少兩個(gè)以上的LED燈順向串接而成。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204145839SQ201420570009
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】吳永黎 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)弘業(yè)照明電器有限公司