LED驱动器的制作方法

文档序号:11595420阅读:188来源:国知局

本实用新型涉及LED技术领域,特别是涉及LED驱动器。



背景技术:

随着电子技术的迅速发展,LED灯随之高速发展。LED灯在发展过程中,其体积越来越小,越来越紧凑,体积的减小有利于LED灯的安装以及更广泛的应用。

随着LED灯的体积的整体减小,对LED驱动器的性能要求越来越高,类似于面板灯、支架灯等灯具朝着越来越薄的趋势发展,LED驱动器也需要朝着体积越来越小的趋势发展,为此,尽可能地缩小驱动器的体积才能够进一步减小LED灯的整体体积。

然而现有的LED驱动器由于部件较多,布局较为复杂,且需要兼顾散热效果,使得LED驱动器的体积难以减小,因此,如何合理减小LED驱动器的体积,是亟需解决的问题。



技术实现要素:

基于此,有必要传统LED驱动器由于部件较多,布局较为复杂,且需要兼顾散热效果造成体积较大的缺陷,提供一种LED驱动器。

一种LED驱动器,包括:壳体、绝缘片和电路板,所述壳体为扁平长方体状,所述壳体包括扣合连接的底壳和面壳,所述底壳和所述面壳扣合连接内部形成空腔,所述绝缘片和所述电路板设置于所述空腔内,所述电路板贴合设置于所述绝缘片背向所述底壳的一面,所述电路板上设置有驱动电路,所述底壳两端分别设置有挡胶板,两个所述挡胶板分别抵接于所述电路板的两端。

在一个实施例中,所述绝缘片包括一体成型的绝缘片本体和两个侧翼部,两个所述侧翼部分别设置于所述绝缘片本体的两侧。

在一个实施例中,两个所述侧翼部均垂直于所述绝缘片本体。

在一个实施例中,所述驱动电路包括输入保护电路、输入整流滤波电路、隔离变换电路、输出整流滤波电路和隔离调光电路,所述输入保护电路、所述输入整流滤波电路、所述隔离变换电路和所述输出整流滤波电路依次连接,所述隔离调光电路与所述隔离变换电路连接,所述输出整流滤波电路用于连接至发光LED。

在一个实施例中,所述隔离变换电路包括电容C7、电阻R13、二极管D5、变压器T1和开关管Q2,所述变压器T1的第一端顺序通过所述电容C7以及所述电阻R13,与所述输入整流滤波电路连接,所述变压器T1的第二端与所述输出整流滤波电路连接,所述开关管Q2的集电极与所述变压器T1的第一端连接,所述开关管Q2的基极与所述二极管D5的正极连接,所述开关管Q2的发射极接地,所述二极管D5的负极与所述隔离调光电路连接。

在一个实施例中,所述驱动电路还包括反馈控制电路,所述隔离调光电路通过所述反馈控制电路与所述隔离变换电路连接,所述反馈控制电路包括控制芯片U1,所述控制芯片U1的GD针脚与所述二极管D5的负极连接,所述控制芯片U1的COMP针脚接地,DIM针脚与所述隔离调光电路连接。

在一个实施例中,所述隔离调光电路包括电阻R24、电阻R26、电阻R30、电阻R38、电容C14、三极管Q3、三极管Q4、运算放大器U3A、运算放大器U3B和光耦U2,所述三极管Q3的基极通过所述电阻R24与电源连接,所述三极管Q3的集电极通过所述电阻R26与电源连接,所述三极管Q3的发射极和所述三极管Q4的发射极分别接地,所述三极管Q4的基极通过所述电容C14与所述三极管Q3的集电极连接,所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R30与电源连接,并通过所述电阻R38与所述运算放大器U3A的反向输入端连接,所述运算放大器U3A的同向输入端接地,所述运算放大器U3A的输出端与所述运算放大器U3B的反向输入端连接,所述运算放大器U3B的同向输入端与调节电压输入端连接,所述运算放大器U3B的输出端与所述光耦U2的第一输入端连接,所述光耦U2的第二输入端与电源连接,所述光耦U2的第一输出端与所述反馈控制电路连接,所述光耦U2的第二输出端接地。

在一个实施例中,所述输出整流滤波电路包括二极管D8、二极管D9、电阻R25、电容C13、电容C16、电容C20和共模电感LF4,所述二极管D8的正极以及所述二极管D9的正极分别与所述隔离变换电路连接,所述电阻R25和所述电容C13串联后与所述二极管D8以及所述二极管D9并联,所述电容C16的一端与所述二极管D8的负极以及所述二极管D9的负极连接,所述电容C16的另一端与所述隔离变换电路连接,所述电容C16分别与所述共模电感LF4以及所述电容C20并联,所述电容C20的两端连接至驱动输出端,用于连接至发光LED。

在一个实施例中,所述驱动电路还包括输入EMC电路,所述输入保护电路通过所述输入EMC电路与所述输入整流滤波电路连接,所述输入EMC电路包括共模电感LF1、共模电感LF2和X电容CX1以及X电容CX2,所述共模电感LF1与所述输入保护电路连接,所述共模电感LF1分别与所述X电容CX1、所述共模电感LF2以及所述X电容CX2并联,所述X电容CX2与所述输入整流滤波电路连接。

在一个实施例中,所述驱动电路还包括辅助电源电路和次级辅助电源电路,所述输出整流滤波电路通过所述次级辅助电源电路与所述隔离调光电路连接,所述隔离变换电路还通过所述辅助电源电路与所述反馈控制电路连接,所述输入整流滤波电路与所述辅助电源电路连接。

上述LED驱动器,通过将壳体设置为扁平的长方体状,有利于壳体内的元器件的分布,使得元器件的分布更为扁平化,使得壳体能够更薄,且体积更小,避免元器件堆积造成热量集聚而无法散开,此外,壳体内的挡胶板能够有效引导电路板上驱动电路的热量,进而使得热量能够快速散发,由于热量能够快速散发,进而使得LED驱动器整体能够实现小型化,有效避免由于体积减小而造成散热效果不佳的情况。

附图说明

图1为一实施例的LED驱动器的立体结构示意图;

图2为一实施例的LED驱动器的立体分解结构示意图;

图3为一实施例的驱动电路的电路模块框图;

图4为一实施例的驱动电路的电路原理图;

图5为一实施例的隔离变换电路的电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示,其为一实施例的LED驱动器10,包括:壳体100、绝缘片300和电路板200,所述壳体100为扁平长方体状,所述壳体100包括扣合连接的底壳120和面壳110,所述底壳120和所述面壳110扣合连接内部形成空腔,所述绝缘片300和所述电路板200设置于所述空腔内,所述电路板200贴合设置于所述绝缘片300背向所述底壳120的一面,所述电路板200上设置有驱动电路40,所述底壳120两端分别设置有挡胶板500,两个所述挡胶板500分别抵接于所述电路板200的两端。

例如,该电路板200通过螺丝固定在绝缘片300上,该绝缘片300能够很好地实现绝缘,避免电路板200漏电,此外,该绝缘片300能够为电路板200提供缓冲,使得电路板200能够承受震动,提高LED驱动器10的安全性,而设置于电路板200两端与电路板200抵接的挡胶板500能够进一步固定该电路板200,为该电路板200提供缓冲,此外,该挡胶板500与底壳120连接,该挡胶板500不仅能够防止往壳体100内灌胶时胶水外溢,还具有良好的导热性能和散热性能,例如,该挡胶板500为硅胶材质的挡胶板,例如,该挡胶板500为硅胶挡胶板,硅胶具有良好的导热性能和散热性能,能够使得LED驱动器10整体散热效果更佳,在散热效果提高的基础上,使得LED驱动器10的体积能够得到减小。

本实施例中,通过将壳体100设置为扁平的长方体状,有利于壳体100内的元器件的分布,使得元器件的分布更为扁平化,使得壳体100能够更薄,且体积更小,避免元器件堆积造成热量集聚而无法散开,此外,壳体100内的挡胶板500能够有效引导电路板200上驱动电路40的热量,进而使得热量能够快速散发,由于热量能够快速散发,进而使得LED驱动器10整体能够实现小型化,有效避免由于体积减小而造成散热效果不佳的情况。

为了实现对电路板200的更好地包裹,提供更好的绝缘性能,在一个实施例中,如图2所示,所述绝缘片300包括一体设置的绝缘片本体310和两个侧翼部320,两个所述侧翼部320分别设置于所述绝缘片本体310的两侧,例如,两个所述侧翼部320均垂直于所述绝缘片本体310,例如,所述绝缘片本体310的两侧沿垂直于所述绝缘片本体310同向延伸形成侧翼部320,例如,该绝缘片本体310以及两侧的侧翼部320中部形成容置槽,所述电路板200设置于容置槽内。该侧翼部320能够很好地包裹在电路板200的两侧,从而能够很好地对该电路板200进行绝缘,例如,该绝缘片300的材质为耐高温耐高压材质,例如,所述绝缘片300的材质为橡胶,又如,所述绝缘片300的材质为环氧树脂。这样,该绝缘片300能够承受电路板200上驱动电路40工作时产生的热量,能够提高LED驱动器10的安全性,并有效提高LED驱动器10的使用寿命。

为了进一步减小LED驱动器10的体积,在一个实施例中,如图3和图4所示,所述驱动电路40包括输入保护电路400、输入整流滤波电路420、隔离变换电路440、输出整流滤波电路450和隔离调光电路470,所述输入保护电路400、所述输入整流滤波电路420、所述隔离变换电路440和所述输出整流滤波电路450依次连接,所述隔离调光电路470与所述隔离变换电路440连接,所述输出整流滤波电路450用于连接至发光LED。

在一个实施例中,请结合图4和图5,所述隔离变换电路440包括电容C7、电阻R13、电阻R12、二极管D5、变压器T1和开关管Q2,所述变压器T1的第一端顺序通过所述电容C7以及所述电阻R13,与所述输入整流滤波电路420连接,例如,所述变压器T1的第一端通过所述电容C7以及所述电阻R13与输入浪涌吸收电路430,并通过输入浪涌吸收电路430与输入整流滤波电路420,所述变压器T1的第二端与所述输出整流滤波电路450连接,例如,所述变压器T1的第二端与所述输出整流滤波电路450的二极管D8的正极以及二极管D9的正极连接,所述开关管Q2的集电极与所述变压器T1的第一端连接,所述开关管Q2的基极与所述二极管D5的正极连接,所述开关管Q2的发射极接地,所述二极管D5的负极与所述隔离调光电路470连接,例如,二极管D5的负极与反馈控制电路480的控制芯片U1的GD针脚连接。

上述的隔离变换电路440能够很好地根据隔离调光电路470获得的采样信号转换为相应的电压,输出至发光LED,使得发光LED的亮度可调,很好地实现了变压的功能,其结构简单,所需元件少,有利于缩小驱动电路40的整体的尺寸,从而有效减小LED驱动器的整体体积。

在一个实施例中,如图3和图4所示,所述驱动电路40还包括反馈控制电路480,所述隔离调光电路470通过所述反馈控制电路480与所述隔离变换电路440连接,所述反馈控制电路480包括控制芯片U1,所述控制芯片U1的GD针脚与所述二极管D5的负极连接,所述控制芯片U1的COMP针脚接地,DIM针脚与所述隔离调光电路470连接,例如,该控制芯片U1的DIM针脚通过电阻R19与隔离调光电路470的光耦U2的第一输出端连接。

在一个实施例中,请再次参见图4,所述隔离调光电路470包括电阻R24、电阻R26、电阻R30、电阻R38、电容C14、三极管Q3、三极管Q4、运算放大器U3A、运算放大器U3B和光耦U2,所述三极管Q3的基极通过所述电阻R24与电源连接,所述三极管Q3的集电极通过所述电阻R26与电源连接,所述三极管Q3的发射极和所述三极管Q4的发射极分别接地,所述三极管Q4的基极通过所述电容C14与所述三极管Q3的集电极连接,所述三极管Q4的集电极通过所述电阻R30与电源连接,并通过所述电阻R38与所述运算放大器U3A的反向输入端连接,所述运算放大器U3A的同向输入端接地,所述运算放大器U3A的输出端与所述运算放大器U3B的反向输入端连接,所述运算放大器U3B的同向输入端与调节电压输入端连接,所述运算放大器U3B的输出端与所述光耦U2的第一输入端连接,所述光耦U2的第二输入端与电源连接,所述光耦U2的第一输出端与所述反馈控制电路480连接,所述光耦U2的第二输出端接地,例如,所述光耦U2的第一输出端脚通过电阻R19与反馈控制电路480的控制芯片U1的DIM针脚连接。

例如,该调节电压输入端为0-10V调节电压输入端,例如,该调节电压输入端为0-10V信号输入端,其输入的电压为0-10V可调,从而使得输入的电压能够控制LED灯的亮度。

在一个实施例中,请再次参见图4,所述输出整流滤波电路450包括二极管D8、二极管D9、电阻R25、电容C13、电容C16、电容C20和共模电感LF4,所述二极管D8的正极以及所述二极管D9的正极分别与所述隔离变换电路440连接,例如,所述二极管D8的正极以及所述二极管D9的正极分别与所述隔离变换电路440的所述变压器T1的第二端连接,所述电阻R25和所述电容C13串联后与所述二极管D8以及所述二极管D9并联,所述电容C16的一端与所述二极管D8的负极以及所述二极管D9的负极连接,所述电容C16的另一端与所述隔离变换电路440连接,所述电容C16分别与所述共模电感LF4以及所述电容C20并联,所述电容C20的两端连接至驱动输出端,用于连接至发光LED。

在一个实施例中,请再次参见图4,所述驱动电路40还包括输入EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)电路,所述输入保护电路400通过所述输入EMC电路410与所述输入整流滤波电路420连接,所述输入EMC电路410包括共模电感LF1、共模电感LF2和X电容CX1以及X电容CX2,所述共模电感LF1与所述输入保护电路400连接,所述共模电感LF1分别与所述X电容CX1、所述共模电感LF2以及所述X电容CX2并联,所述X电容CX2与所述输入整流滤波电路420连接。

在一个实施例中,请结合图3和图4,所述驱动电路40还包括辅助电源电路490和次级辅助电源电路460,所述输出整流滤波电路450通过所述次级辅助电源电路460与所述隔离调光电路470连接,所述隔离变换电路440还通过所述辅助电源电路490与所述反馈控制电路480连接,所述输入整流滤波电路420与所述辅助电源电路490连接。

如图4所示,次级辅助电源电路460包括三极管Q5、二极管D7、二极管D11、电阻R29、电阻R34、电解电容C15、电容C18、电容C19,二极管D7的正极与隔离变换电路440的变压器T1连接,二极管D7的负极通过电阻R29与电解电容C15的正极连接,电容C15的负极接地,二极管D7的负极通过电阻R29与三极管Q5的集电极连接,三极管Q5的基极与二极管D11的负极连接,二极管D11的正极接地,三极管Q5的发射极分别与电容C19的一端以及电容C18的正极连接,电容C19的另一端以及电容C18的负极接地,次级辅助电源电路460组成线性稳压器为隔离调光电路470提供稳定的直流电,辅助电源电路490包括三极管Q1、二极管D1、二极管D3、电阻R4、电阻R5、电容C3和电容C6组成,二极管D1的正极与隔离变换电路440的电阻R12连接,二极管D1的负极通过电阻R4与三极管Q1的集电极连接,三极管Q1的集电极连接至电容C3的正极,电容C3的负极接地,三极管Q1的基极与二极管D3的负极连接,二极管D3的正极接地,三极管Q1的发射极与电容C6的正极连接,电容C6的负极接地,且三极管Q1的发射极与反馈控制电路480连接,电阻R5的两端分别与三极管Q1的集电极以及基极连接,上述的辅助电源电路490作为线性稳压器给反馈控制电路480包括控制芯片U1提供稳定的直流电,此外,辅助电源电路490还包括二极管D4、电容C4和电容C10,二极管D4的正极与隔离变换电路440的电阻R12连接,二极管D4的负极与电容C4正极连接,电容C4的负极接地,电容C10与电容C4并联,二极管D4的负极与控制芯片U1的VDD针脚连接,该VDD针脚为控制芯片U1的电源输入针脚,上述的辅助电源电路490为控制芯片U1提供滤波,波为控制芯片U1供电。

在一个实施例中,请结合图3和图4,所述驱动电路40包括输入保护电路400、输入EMC电路410、输入整流滤波电路420、输入浪涌吸收电路430、隔离变换电路440、输出整流滤波电路450、次级辅助电源电路460、隔离调光电路470、反馈控制电路480和辅助电源电路490,输入保护电路400、输入EMC电路410、输入整流滤波电路420、输入浪涌吸收电路430、隔离变换电路440和输出整流滤波电路450依次连接,输出整流滤波电路450通过次级辅助电源电路460与隔离调光电路470连接,隔离调光电路470与调节电压输入端连接,且该隔离调光电路470通过反馈控制电路480连接至隔离变换电路440,隔离变换电路440还通过辅助电源电路490与所述反馈控制电路480连接,输入整流滤波电路420还与辅助电源电路490连接。本实施例中,交流电经输入保护电路400、输入EMC电路410、输入整流滤波电路420、输入浪涌吸收电路430、隔离变换电路440和输出整流滤波电路450后转为直流电由输出整流滤波电路450外输出至发光LED,次级辅助电源电路460为隔离调光电路470提供电能,由调节电压输入端输入的0-10V调光信号经过隔离调光电路470隔离转换为采样信号传送至反馈控制电路480,反馈控制电路480根据隔离调光电路470的采样信号控制隔离变换电路440调整输出,辅助电源电路490从输入整流滤波电路420获取启动信号,启动反馈控制电路480并从隔离变换电路440取电为反馈控制电路480供电。本驱动电路40的输电变电效率高、噪音低且可靠性高,同时结构简单,所需器件少,有利于缩小驱动电路40的尺寸,从而有效减小LED驱动器的整体体积,且便于提高生产效率。

具体地,该输入保护电路400包括保险丝F1和压敏电阻MOV1,保险丝F1和压敏电阻MOV1构成的防雷击防过压电路,以防止输入电压过高,以及防止雷击对后面电路造成损坏;所述输入EMC电路410的共模电感LF1、共模电感LF2、X电容CX1和X电容CX2组成π型滤波以达到抗电磁干扰的效果,电阻R1和电阻R2为放电电阻,断电后,电阻R1和电阻R2在预设时间内将X电容CX1和X电容CX2的电能释放掉;所述输入整流滤波电路420包括桥式整流电路以及由共模电感L1和电容C1构成的滤波电路,对从保护电路输入的交流电起到整流以及滤波作用;浪涌吸收电路包括二极管D2、电阻R9、R10和电容C5,上述元件组成尖峰吸收电路,从而吸收瞬间产生的高压尖峰;隔离变换电路440包括变压器T1和与变压器T1串联的开关管Q2,反馈控制电路480包括控制芯片U1,控制芯片U1获取隔离调光电路470的采样信号并以此输出脉冲控制信号控制开关管Q1导通或截止,从而实现输出的电流和电压大小的调整;输出整流滤波电路450包括有肖特基二极管D8、二极D9、电阻R25、电阻R36和电容C11组成的整流电路,以及由电容C16、电容C20与共模电感LF4组成的滤波电路,其中,次级辅助电源电路460包括三极管Q5、二极管D7、二极管D11、电阻R29、电阻R34、电解电容C15、电容C18、电容C19,二极管D7的正极与隔离变换电路440的变压器T1连接,二极管D7的负极通过电阻R29与电解电容C15的正极连接,电容C15的负极接地,二极管D7的负极通过电阻R29与三极管Q5的集电极连接,三极管Q5的基极与二极管D11的负极连接,二极管D11的正极接地,三极管Q5的发射极分别与电容C19的一端以及电容C18的正极连接,电容C19的另一端以及电容C18的负极接地,次级辅助电源电路460组成线性稳压器为隔离调光电路47016提供稳定的直流电,辅助电源电路490包括三极管Q1、二极管D1、二极管D3、电阻R4、电阻R5、电容C3和电容C6组成,二极管D1的正极与隔离变换电路440的电阻R12连接,二极管D1的负极通过电阻R4与三极管Q1的集电极连接,三极管Q1的集电极连接至电容C3的正极,电容C3的负极接地,三极管Q1的基极与二极管D3的负极连接,二极管D3的正极接地,三极管Q1的发射极与电容C6的正极连接,电容C6的负极接地,且三极管Q1的发射极与反馈控制电路480连接,电阻R5的两端分别与三极管Q1的集电极以及基极连接,上述的辅助电源电路490作为线性稳压器给反馈控制电路480包括控制芯片U1提供稳定的直流电,此外,辅助电源电路490还包括二极管D4、电容C4和电容C10,二极管D4的正极与隔离变换电路440的电阻R12连接,二极管D4的负极与电容C4正极连接,电容C4的负极接地,电容C10与电容C4并联,二极管D4的负极与控制芯片U1的VDD针脚连接,该VDD针脚为控制芯片U1的电源输入针脚,上述的辅助电源电路490为控制芯片U1提供滤波,并为控制芯片U1供电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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