专利名称：一种具有电流波动控制的led灯电路设计方法
技术领域：
本发明涉及一种LED灯电路，特别是一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法。
背景技术：
现有的LED常采用串并联LED构成阵列，这会使输出电流随输入电压和环境温度 等因素而发生的变化更加显著，并且阵列形式或LED个数变化，限流电阻也应相应变化，所 以采用这种简单结构的LED驱动电路一般只适合于驱动阵列形式固定的，并且灯个数较少 的LED陈列。LED伏安特性的数字模型可用下式表示 VF=Vturn-on+RsIF+ (AVF/AT) (T_25°C) 其中，Vturn-on是LED的启动电压。Rs表示伏安曲线的斜率。T环境温度，A VF/AT是LED正向电压的温度系数，对 于多数LED而言典型值为_2V°C。从LED的伏安曲线及数字模型看，LED在正向导通后其正向电压的细小变动将引 起LED电流的很大变化，并且，环境温度，LED老化时间等因素也将改变影响LED的电气性 能。而LED的光输出直接与LED电流相关，所以LED驱动电路在输入电压和环境温度等因 素发生变动的情况下，LED的光输出将随输入电压和温度等因素变化而变化，LED长期工作 在大电流下将影响LED的可靠性和寿命，并有可能失效。因此现有的高性能的控制电路采用EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电 路、宽动态范围隔离型单端反激式DC/DC功率变换器、二次整流和滤波电路和恒流、恒压输 出电路构成总控制电路以克服输入电压和温度等因素变化带来的LED长期工作在和稳定 电流状态下。这种电路虽然能克服输入电压和温度等因素变化带来的LED电流不稳定，同时也 带来了成本的上升，最终冲击着市场价格。影响着LED市场规模。
发明内容
本发明的目的是提供一种不会因电压和温度等因素变化带来的LED电流波动、成 本低、可靠性好的一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法。本发明的目的是这样实现的，一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，它 至少包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、稳压电路，其特征是一次整流 和滤波电路的电源输出端串接负载回路，负载回路包括串联连接的LED、取样电阻R0和三 极管G1，三极管G1的集电极串接在负载回路中，取样电阻R0两端通过限流电阻R2与光电 耦合器，光电耦合器的集电极与稳压电路的电源端电连接，光电耦合器的发射接与电压反 馈电路电连接，电压反馈电路的输出控制端与三极管G1基极电连接。当负载回路中的电流 随一次整流和滤波电路的输入电压或LED随温度变化使其变化时，取样电阻R0的电压会在设计的工作点电压上变化，这种变化通过光电耦合器耦合到电压反馈电路上，由电压反馈 电路控制三极管G1导通角发生变化，使其负载回路的电流重新稳定在工作点电流上。所述的工作点电流为20mA士 1 mA。所述的电压反馈电路包括两个NPN三极管，第一极NPN三极管基极与光电耦合器 的发射极电连接，第一极NPN三极管接成射随器电路，射随器电路的射随输出与第二极NPN 三极管基极电连接，第二极NPN三极管接成集电极输出电路，集电极输出电路与三极管G1 的基极电连接。所述的电压反馈电路包括1个PNP三极管，PNP三极管接成集电极输出电路，集电 极输出电路与三极管G1的基极电连接。本发明的优点是由于在负载回路中串入有取样电阻R0和三极管G1，取样电阻R0 上的电压通过光电耦合器控制电压反馈电路，由电压反馈电路重新调整负载回路的电阻值 使负载回路工作设计的电流状态，因此，LED的光输出将不随输入电压和温度等因素变化而 变化。整体电路简单可靠，可大大降低成本。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 图1是本发明实施例1电路原理图2是本发明实施例2电路原理图。
具体实施例方式如图1所示，一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，包括EMC和浪涌电 流控制电路、一次整流和滤波电路、稳压电路，其特征是一次整流和滤波电路的电源输出 端串接负载回路，负载回路包括串联连接的LED、取样电阻R0和三极管G1，三极管G1的集 电极串接在负载回路中，取样电阻R0两端通过限流电阻R2与光电耦合器，光电耦合器的集 电极与稳压电路的电源端电连接，光电耦合器的发射接与电压反馈电路电连接，电压反馈 电路的输出控制端与三极管G1基极电连接。当负载回路中的电流随一次整流和滤波电路 的输入电压或LED随温度变化使其变化时，取样电阻R0的电压会在设计的工作点电压上变 化，这种变化通过光电耦合器耦合到电压反馈电路上，由电压反馈电路控制三极管G1导通 角发生变化，使其负载回路的电流重新稳定在工作点电流上。所述的电压反馈电路包括两 个NPN三极管，第一极NPN三极管基极与光电耦合器的发射极电连接，第一极NPN三极管 接成射随器电路，射随器电路的射随输出与第二极NPN三极管基极电连接，第二极NPN三极 管接成集电极输出电路，集电极输出电路与三极管G1的基极电连接。所述的工作点电流为 20mA 士 1 mA。如图2所示，包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、稳压电路，其 特征是一次整流和滤波电路的电源输出端串接负载回路，负载回路包括串联连接的LED、 取样电阻R0和三极管G1，三极管G1的集电极串接在负载回路中，取样电阻R0两端通过限 流电阻R2与光电耦合器，光电耦合器的集电极与稳压电路的电源端电连接，光电耦合器的 发射接与电压反馈电路电连接，电压反馈电路的输出控制端与三极管G1基极电连接。当负 载回路中的电流随一次整流和滤波电路的输入电压或LED随温度变化使其变化时，取样电阻R0的电压会在设计的工作点电压上变化，这种变化通过光电耦合器耦合到电压反馈电 路上，由电压反馈电路控制三极管G1导通角发生变化，使其负载回路的电流重新稳定在工 作点电流上。所述的电压反馈电路包括1个PNP三极管，PNP三极管接成集电极输出电路， 集电极输出电路与三极管G1的基极电连接。所述的工作点电流为20mA士 1 mA。
本发明中，串联连接的LED的数量与功率有关，当设计3W功率输出时，每个LED流 过的电流是20 Ma，工作电压3伏，因此需串接50个LED。当设计6W功率输出时，每个LED 流过的电流是20 Ma，工作电压3伏，因此需串接100个LED。
权利要求
一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，它至少包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、稳压电路，其特征是一次整流和滤波电路的电源输出端串接负载回路，负载回路包括串联连接的LED、取样电阻R0和三极管G1，三极管G1的集电极串接在负载回路中，取样电阻R0两端通过限流电阻R2与光电耦合器，光电耦合器的集电极与稳压电路的电源端电连接，光电耦合器的发射接与电压反馈电路电连接，电压反馈电路的输出控制端与三极管G1基极电连接；当负载回路中的电流随一次整流和滤波电路的输入电压或LED随温度变化使其变化时，取样电阻R0的电压会在设计的工作点电压上变化，这种变化通过光电耦合器耦合到电压反馈电路上，由电压反馈电路控制三极管G1导通角发生变化，使其负载回路的电流重新稳定在工作点电流上。
2.根据据权利要求1所述的一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，其特征是 所述的工作点电流为20mA士 1 mA。
3.根据据权利要求1所述的一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，其特征是 所述的电压反馈电路包括两个NPN三极管，第一极NPN三极管基极与光电耦合器的发射极 电连接，第一极NPN三极管接成射随器电路，射随器电路的射随输出与第二极NPN三极管基 极电连接，第二极NPN三极管接成集电极输出电路，集电极输出电路与三极管Gl的基极电 连接。
4.根据据权利要求1所述的一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，其特征是 所述的电压反馈电路包括1个PNP三极管，PNP三极管接成集电极输出电路，集电极输出电 路与三极管Gl的基极电连接。
全文摘要
本发明涉及一种LED灯电路，特别是一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法，它至少包括EMC和浪涌电流控制电路、一次整流和滤波电路、稳压电路，其特征是一次整流和滤波电路的电源输出端串接负载回路，负载回路包括串联连接的LED、取样电阻R0和三极管G1，三极管G1的集电极串接在负载回路中，取样电阻R0两端通过限流电阻R2与光电耦合器，光电耦合器的集电极与稳压电路的电源端电连接，光电耦合器的发射接与电压反馈电路电连接，电压反馈电路的输出控制端与三极管G1基极电连接。它提供了一种不会因电压和温度等因素变化带来的LED电流波动、成本低、可靠性好的一种具有电流波动控制的LED灯电路设计方法。
文档编号F21Y101/02GK101984738SQ20101057822
公开日2011年3月9日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者刘崇朴, 刘明, 段重阳 申请人:西安福安创意咨询有限责任公司