一种电压保护型大功率白光led恒流驱动系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在于，主要由控制芯片U，放大器P1，与控制芯片U的VIN管脚相连接的电压保护电路，与电压保护电路和控制芯片U的EN管脚相连接的增益放大电路，与增益放大电路相连接的恒流源电路，串接在放大器P1的输出端和增益放大电路之间的电阻R4，P极与放大器P1的负极相连接、N极与控制芯片U的GND管脚相连接的二极管D3，同时与控制芯片U的BOOST管脚和SW管脚相连接的三极管驱动电路，以及与控制芯片U的FB管脚相连接的电流反馈电路组成。本发明适用于大功率的LED灯，其输出功率可以调节，从而可以驱动不同功率的LED灯；较传统LED驱动系统相比，本发明的最大输出功率可提升50％。
【专利说明】
一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种LED驱动系统，具体是指一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统。【背景技术】
[0002]目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动系统来进行驱动。然而，当前人们所使用的LED驱动系统由于其电路设计不合理而存在很大的问题，例如:(1)无法确保输出电流的稳定性，容易导致LED灯工作不稳定，影响照明效果；[2]传统的LED驱动系统无法驱动大功率的LED灯，无法满足人们的需求；(3)传统的LED驱动系统在出现过压时无法对系统自身以及LED灯进行保护，影响系统以及LED灯的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服传统的LED驱动系统所存在的上述缺陷，提供一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，主要由控制芯片U，放大器P1，与控制芯片U的VIN管脚相连接的电压保护电路，与电压保护电路和控制芯片U的EN管脚相连接的增益放大电路，与增益放大电路相连接的恒流源电路，串接在放大器P1的输出端和增益放大电路之间的电阻R4，P极与放大器P1的负极相连接、N极与控制芯片U的GND管脚相连接的二极管D3,同时与控制芯片U的BOOST管脚和SW管脚相连接的三极管驱动电路，以及与控制芯片U的FB管脚相连接的电流反馈电路组成;所述电流反馈电路还与三极管驱动电路相连接;所述控制芯片U的GND管脚接地;所述放大器P1的正极与恒流源电路相连接。
[0005]进一步的，所述电压保护电路由三极管VT5,三极管VT6,三极管VT7,负极与三极管 VT5的基极相连接、正极作为该电压保护电路的输入端的电容C10，N极经电阻R23后与三极管VT7的集电极相连接、P极经电阻R19后与电容C10的正极相连接的二极管D11，N极经电阻 R20后与电容C10的正极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的稳压二极管D9,串接在稳压二极管〇9的~极和三极管VT5的集电极之间的电阻R21，正极与稳压二极管09的~极相连接、负极与三极管VT6的基极相连接的电容C11，P极与稳压二极管09的~极相连接、N极则与三极管VT6的集电极相连接的二极管D10, 一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端则与三极管VT7的发射极相连接的同时接地的电阻R22，正极与三极管VT6的集电极相连接、负极则与二极管D11的N极相连接的电容C12,以及串接在电容C12的负极和三极管VT7的基极之间的电阻R24组成;所述三极管VT5的发射极接地;所述三极管VT7的基极则作为该电压保护电路的输出端并与控制芯片U的VIN管脚相连接;所述电压保护电路的输入端则与增益放大电路相连接。
[0006]所述增益放大电路由放大器P3,放大器P4,放大器P5,场效应管M0S，串接在放大器P3的负极和放大器P4的正极之间的电位器R11，一端与电位器R11的控制端相连接、另一端则与放大器P3的输出端相连接的电阻R12,一端与放大器P3的输出端相连接、另一端则经电阻R16后与放大器P5的输出端相连接的电阻R13，P极与放大器P4的正极相连接、N极经电阻 R14后与放大器P5的负极相连接的二极管D8,正极与二极管D8的N极相连接、负极与放大器 P4的输出端相连接的电容C8,负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R15后与放大器P4的输出端相连接的电容C9,串接在放大器P5的负极和电容C9的正极之间的电感L1，串接在场效应管MOS的栅极和漏极之间的电阻R18,以及串接在场效应管MOS的栅极和源极之间的电阻R17组成;所述放大器P5的输出端与电压保护电路的输入端相连接、其正极则与电阻R13和电阻R16的连接点相连接;所述场效应管MOS的源极与控制芯片U的EN管脚相连接的同时接地;所述放大器P3的输出端与二极管08的_及相连接、其正极则与恒流源电路相连接;所述放大器P4的负极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接。
[0007]所述恒流源电路由三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、负极则与三极管VT2的基极相连接的电容C1，串接在电容C1的正极和三极管VT1的发射极之间的电阻R1，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极则与三极管VT1的基极相连接的二极管D2，N极与三极管VT1的集电极相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D1，以及负极与三极管VT2的发射极相连接、正极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接的电容C2组成;所述电容C1的正极接电源;所述三极管VT2的发射极与放大器P3的正极相连接;所述放大器P1的正极则与电容C2的正极相连接。
[0008]所述三极管驱动电路由三极管VT3,三极管VT4,电容C7,正极与控制芯片U的BOOST 管脚相连接、负极则与三极管VT3的基极相连接的电容C3，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极接地的稳压二极管D4,负极与稳压二极管D4的P极相连接、正极经电阻R8后与电容C3 的正极相连接的电容C5;串接在三极管VT3的集电极和三极管VT4的基极之间的电感L;N极与三极管VT4的发射极相连接、P极经电阻R9后接地的二极管D7，以及串接在三极管VT4的发射极和电容C7的正极之间的LED灯组成;所述电容C7的负极接地、其正极则与电流反馈电路相连接;所述三极管VT4的基极与电容C5的正极相连接;所述三极管VT3的基极与控制芯片U 的SW管脚相连接。
[0009]所述电流反馈电路由放大器P2,串接在放大器P2的正极和电容C7的正极之间的电阻Rl〇，N极与控制芯片U的FB管脚相连接、P极经电阻R7后与放大器P2的输出端相连接的二极管D5,正极与放大器P2的输出端相连接、负极则与放大器P2的负极相连接的电容C6，P极与放大器P2的负极相连接、N极接地的二极管D6。一端与二极管D5的N极相连接、另一端经电阻R6后与二极管06的_及相连接的电阻R5,以及正极与二极管D5的P极相连接、负极与二极管D6的N极相连接的电容C4组成。
[0010]所述控制芯片U为LM2734X集成芯片。
[0011]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:[0012 ](1)本发明采用LM27 34X集成芯片与独特的外围电路相结合，其可以检测LED灯的实时工作电流，并实时对LED灯的工作电流进行调整，避免电流波动而影响LED灯工作的稳定性。
[0013](2)本发明采用LM2734X集成芯片与外围电路的结合，可以使本发明的结构更加简单，并且能耗比传统的LED驱动系统节约了30%。
[0014](3)本发明适用于大功率的LED灯，其输出功率可以调节，从而可以驱动不同功率的LED灯;较传统LED驱动系统相比，本发明的最大输出功率可提升50%。
[0015](4)本发明可以在出现过电压时对过电压进行可以钳位，使电压处于正常的范围， 从而有效的保护了系统自身和LED灯，使系统运行更加稳定，极大的提高了系统的使用寿命。【附图说明】
[0016]图1为本发明的整体结构示意图。
[0017]图2为本发明的增益放大电路结构图。
[0018]图3为本发明的电压保护电路的结构图。【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，本发明的白光LED恒流驱动系统，主要由控制芯片U，放大器P1，电阻 R4,二极管D3,恒流源电路，增益放大电路，电压保护电路，三极管驱动电路以及电流反馈电路组成。
[0022]其中，电压保护电路与控制芯片U的VIN管脚相连接，增益放大电路则同时与控制芯片U的EN管脚和电压保护电路相连接。恒流源电路与增益放大电路相连接。电阻R4串接在放大器P1的输出端和增益放大电路之间。二极管D3的P极与放大器P1的负极相连接、其N极与控制芯片U的GND管脚相连接。三极管驱动电路同时与控制芯片U的BOOST管脚和SW管脚相连接。电流反馈电路则与控制芯片U的FB管脚相连接。所述电流反馈电路还与三极管驱动电路相连接;所述控制芯片U的GND管脚接地;所述放大器P1的正极与恒流源电路相连接。为了更好的实施本发明，该控制芯片U优选LM2734X集成芯片。[〇〇23] 进一步的，恒流源电路由三极管VT1，三极管VT2,电阻R1，电阻R2,电容C1，电容C2， 电阻R3，稳压二极管D1以及二极管D2组成。[〇〇24]其中，电容C1的正极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、其负极则与三极管 VT2的基极相连接。电阻R1串接在电容C1的正极和三极管VT1的发射极之间。二极管02的_及与三极管VT2的集电极相连接、其P极则与三极管VT1的基极相连接。稳压二极管D1的N极与三极管VT1的集电极相连接、其P极则与三极管VT2的基极相连接。电容C2的负极与三极管 VT2的发射极相连接、其正极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接。所述电容C1的正极接电源;所述三极管VT2的发射极与增益放大电路相连接;所述放大器P1的正极则与电容C2的正极相连接。[〇〇25]另外，三极管驱动电路由三极管VT3,三极管VT4,电容C7,电容C3,电容C5,电感L， 电阻R8，电阻R9，LED灯VD，稳压二极管D4以及二极管D7组成。[〇〇26]连接时，电容C3的正极与控制芯片U的BOOST管脚相连接、其负极则与三极管VT3的基极相连接。稳压二极管D4的N极与三极管VT3的发射极相连接、其P极接地。电容C5的负极与稳压二极管D4的P极相连接、其正极经电阻R8后与电容C3的正极相连接。电感L串接在三极管VT3的集电极和三极管VT4的基极之间。二极管07的~极与三极管VT4的发射极相连接、 其P极经电阻R9后接地。LED灯则串接在三极管VT4的发射极和电容C7的正极之间。[〇〇27]所述电容C7的负极接地、其正极则与电流反馈电路相连接。所述三极管VT4的基极与电容C5的正极相连接。所述三极管VT3的基极与控制芯片U的SW管脚相连接。[〇〇28] 所述电流反馈电路由放大器P2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R10，二极管D5，二极管D6，电容C4经及电容C6组成。[〇〇29] 连接时，电阻R10串接在放大器P2的正极和电容C7的正极之间。二极管05的~极与控制芯片U的FB管脚相连接、其P极经电阻R7后与放大器P2的输出端相连接。电容C6的正极与放大器P2的输出端相连接、其负极则与放大器P2的负极相连接。二极管D6的P极与放大器 P2的负极相连接、其N极接地。电阻R5的一端与二极管D5的_及相连接、其另一端经电阻R6后与二极管D6的N极相连接。电容C4的正极与二极管D5的P极相连接、其负极与二极管D6的N极相连接。
[0030] 如图2所示，该增益放大电路由放大器P3，放大器P4，放大器P5，场效应管M0S，电位器R11，电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R15,电阻R16,电阻R17,电阻R18,二极管D8,电容 C8,电容C9以及电感L1组成。[〇〇31] 连接时，电位器R11串接在放大器P3的负极和放大器P4的正极之间。电阻R12的一端与电位器R11的控制端相连接、其另一端则与放大器P3的输出端相连接。电阻R13的一端与放大器P3的输出端相连接、其另一端则经电阻R16后与放大器P5的输出端相连接。二极管 D8的P极与放大器P4的正极相连接、其N极经电阻R14后与放大器P5的负极相连接。电容C8的正极与二极管D8的_及相连接、其负极与放大器P4的输出端相连接。电容C9的负极与场效应管M0S的栅极相连接、其正极经电阻R15后与放大器P4的输出端相连接。电感L1串接在放大器P5的负极和电容C9的正极之间。电阻R18串接在场效应管M0S的栅极和漏极之间。电阻R17 串接在场效应管M0S的栅极和源极之间。[〇〇32]同时，所述放大器P5的输出端与电压保护电路的输入端相连接、其正极则与电阻 R13和电阻R16的连接点相连接。所述场效应管M0S的源极与控制芯片U的EN管脚相连接的同时接地。所述放大器P3的输出端与二极管08的_及相连接、其正极则与三极管VT2的发射极相连接。所述放大器P4的负极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接。[〇〇33] 如图3所示，该电压保护电路由三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，电阻R19，电阻 1?20，电阻1?21，电阻1?22，电阻1?23，电阻1?24，电容(:10，电容(:11，电容(:12，稳压二极管09，二极管D10以及二极管D11组成。[〇〇34]连接时，电容C10的负极与三极管VT5的基极相连接、其正极作为该电压保护电路的输入端并与放大器P5的输出端相连接。二极管D11的N极经电阻R23后与三极管VT7的集电极相连接、其P极经电阻R19后与电容C10的正极相连接。稳压二极管09的_及经电阻R20后与电容C10的正极相连接、其P极与三极管VT5的基极相连接。电阻R21则串接在稳压二极管D9 的N极和三极管VT5的集电极之间。电容C11的正极与稳压二极管09的_及相连接、其负极与三极管VT6的基极相连接。二极管D10的P极与稳压二极管D9的_及相连接、其N极则与三极管 VT6的集电极相连接。电阻R22的一端与三极管VT6的发射极相连接、其另一端则与三极管 VT7的发射极相连接的同时接地。电容C12的正极与三极管VT6的集电极相连接、其负极则与二极管D11的N极相连接。电阻R24串接在电容C12的负极和三极管VT7的基极之间。
[0035]同时，所述三极管VT5的发射极接地;所述三极管VT7的基极则作为该电压保护电路的输出端并与控制芯片U的VIN管脚相连接。
[0036]本发明采用LM2734X集成芯片与独特的外围电路相结合，其可以使本发明的工作电流更加稳定，并且本发明还可以检测LED灯的实时工作电流，并实时对LED灯的工作电流进行调整，避免电流波动而影响LED灯工作的稳定性;本发明适用于大功率的LED灯，通过调节电位器R11的阻值即可调节其输出功率，从而可以驱动不同功率的LED灯。较传统LED驱动系统相比，本发明的最大输出功率可提升50%;在出现过电压时对过电压进行可以钳位，使电压处于正常的范围，从而有效的保护了系统自身和LED灯，使系统运行更加稳定，极大的提高了系统的使用寿命。
[0037]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在于，主要由控制芯片U，放大 器P1，与控制芯片U的VIN管脚相连接的电压保护电路，与电压保护电路和控制芯片U的EN管 脚相连接的增益放大电路，与增益放大电路相连接的恒流源电路，串接在放大器P1的输出 端和增益放大电路之间的电阻R4，P极与放大器P1的负极相连接、N极与控制芯片U的GND管 脚相连接的二极管D3,同时与控制芯片U的BOOST管脚和SW管脚相连接的三极管驱动电路， 以及与控制芯片U的FB管脚相连接的电流反馈电路组成;所述电流反馈电路还与三极管驱 动电路相连接;所述控制芯片U的GND管脚接地;所述放大器P1的正极与恒流源电路相连接。2.根据权利要求书1所述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在 于，所述电压保护电路由三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，负极与三极管VT5的基极相连 接、正极作为该电压保护电路的输入端的电容C1，N极经电阻R23后与三极管VT7的集电极 相连接、P极经电阻R19后与电容C10的正极相连接的二极管D11，N极经电阻R20后与电容C10 的正极相连接、P极与三极管VT5的基极相连接的稳压二极管D9,串接在稳压二极管09的_及 和三极管VT5的集电极之间的电阻R21，正极与稳压二极管09的_及相连接、负极与三极管 VT6的基极相连接的电容C11，P极与稳压二极管09的~极相连接、N极则与三极管VT6的集电 极相连接的二极管D10，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端则与三极管VT7的发射极 相连接的同时接地的电阻R22，正极与三极管VT6的集电极相连接、负极则与二极管Dl 1的N 极相连接的电容C12，以及串接在电容C12的负极和三极管VT7的基极之间的电阻R24组成； 所述三极管VT5的发射极接地;所述三极管VT7的基极则作为该电压保护电路的输出端并与 控制芯片U的VIN管脚相连接;所述电压保护电路的输入端则与增益放大电路相连接。3.根据权利要求书2所述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在 于，所述增益放大电路由放大器P3，放大器P4，放大器P5，场效应管M0S，串接在放大器P3的 负极和放大器P4的正极之间的电位器R11，一端与电位器R11的控制端相连接、另一端则与 放大器P3的输出端相连接的电阻R12,一端与放大器P3的输出端相连接、另一端则经电阻 R16后与放大器P5的输出端相连接的电阻R13，P极与放大器P4的正极相连接、N极经电阻R14 后与放大器P5的负极相连接的二极管D8,正极与二极管D8的N极相连接、负极与放大器P4的 输出端相连接的电容C8,负极与场效应管M0S的栅极相连接、正极经电阻R15后与放大器P4 的输出端相连接的电容C9,串接在放大器P5的负极和电容C9的正极之间的电感L1，串接在 场效应管M0S的栅极和漏极之间的电阻R18,以及串接在场效应管M0S的栅极和源极之间的 电阻R17组成;所述放大器P5的输出端与电压保护电路的输入端相连接、其正极则与电阻 R13和电阻R16的连接点相连接;所述场效应管M0S的源极与控制芯片U的EN管脚相连接的同 时接地;所述放大器P3的输出端与二极管D8的N极相连接、其正极则与恒流源电路相连接； 所述放大器P4的负极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接。4.根据权利要求书3所述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在 于，所述恒流源电路由三极管VT1，三极管VT2,正极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接、 负极则与三极管VT2的基极相连接的电容C1，串接在电容C1的正极和三极管VT1的发射极之 间的电阻Rl，N极与三极管VT2的集电极相连接、P极则与三极管VT1的基极相连接的二极管 D2，N极与三极管VT1的集电极相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D1，以 及负极与三极管VT2的发射极相连接、正极经电阻R3后与三极管VT2的基极相连接的电容C2 组成;所述电容C1的正极接电源;所述三极管VT2的发射极与放大器P3的正极相连接;所述放大器P1的正极则与电容C2的正极相连接。5.根据权利要求书4所述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在 于，所述三极管驱动电路由三极管VT3，三极管VT4，电容C7，正极与控制芯片U的BOOST管脚 相连接、负极则与三极管VT3的基极相连接的电容C3，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极 接地的稳压二极管D4,负极与稳压二极管D4的P极相连接、正极经电阻R8后与电容C3的正极 相连接的电容C5;串接在三极管VT3的集电极和三极管VT4的基极之间的电感L;N极与三极 管VT4的发射极相连接、P极经电阻R9后接地的二极管D7，以及串接在三极管VT4的发射极和 电容C7的正极之间的LED灯组成;所述电容C7的负极接地、其正极则与电流反馈电路相连 接;所述三极管VT4的基极与电容C5的正极相连接;所述三极管VT3的基极与控制芯片U的SW 管脚相连接。6.根据权利要求书5所述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在 于，所述电流反馈电路由放大器P2,串接在放大器P2的正极和电容C7的正极之间的电阻 Rl〇，N极与控制芯片U的FB管脚相连接、P极经电阻R7后与放大器P2的输出端相连接的二极 管D5，正极与放大器P2的输出端相连接、负极则与放大器P2的负极相连接的电容C6，P极与 放大器P2的负极相连接、N极接地的二极管D6。一端与二极管D5的N极相连接、另一端经电阻 R6后与二极管06的_及相连接的电阻R5,以及正极与二极管D5的P极相连接、负极与二极管 D6的N极相连接的电容C4组成。7.根据权利要求书6述的一种电压保护型大功率白光LED恒流驱动系统，其特征在于， 所述控制芯片U为LM2734X集成芯片。
【文档编号】H05B33/08GK105960047SQ201610346094
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】刘磊
【申请人】成都白描网络科技有限公司