基于晶体管振荡电路的高负载led恒流输出驱动系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，主要由处理芯片U，三极管VT2，电容C4，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻R1，串接在电容C4的负极和处理芯片U的RI管脚之间的晶体管振荡电路，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路，串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间的电流反馈电路，以及与栅极驱动电路相连接的功率放大电路组成。本发明与现有LED驱动系统相比可以提供稳定的振荡频率，从而使其驱动性能更加稳定。
【专利说明】
基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统
技术领域
[0001]本发明涉及电子领域，具体是指一种基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统。
【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。随着LED的普及和人们对照明效果要求的不断提高，给LED驱动系统带来了新的挑战。然而，传统的LED驱动系统容易受到干扰因素的影响，导致其无法输出稳定电流，这在很大的程度上影响LED的正常工作，严重的还会损坏LED。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服传统的LED驱动系统容易受到外界因素的影响，导致其无法输出稳定电流的缺陷，提供一种基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，主要由处理芯片U，三极管VT2，电容C4，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻Rl，串接在电容C4的负极和处理芯片U的RI管脚之间的晶体管振荡电路，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路，串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间的电流反馈电路，以及与栅极驱动电路相连接的功率放大电路组成;所述保护电路还与三极管VT2的基极相连接;所述电容C4的正极还与三极管VT2的发射极相连接。
[0005]进一步的，所述晶体管振荡电路由场效应管MOSl，三极管VT7，负极经电阻R14后与场效应管MOSl的栅极相连接、正极则作为该晶体管振荡电路的输入端的电容C10，一端与电容ClO的负极相连接、另一端接地的电阻R13，正极与场效应管MOSl的源极相连接、负极接地的电容Cl I，与电容Cl I相并联的电阻R15，正极与场效应管MOSl的漏极相连接、负极则与三极管VT7的发射极相连接的电容C12，串接在场效应管MOSl的漏极和三极管VT7的基极之间的电阻R16，P极与三极管VT7的基极相连接、N极顺次经电阻R17和电阻R18后与三极管VT7的集电极相连接的二极管Dll，以及正极与三极管VT7的集电极相连接、负极则作为该晶体管振荡电路的输出端的电容C13组成;所述电阻R17和电阻R18的连接点接地;所述晶体管振荡电路的输入端与电容C4的负极相连接、其输出端则与控制芯片U的RI管脚相连接。
[0006]所述功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器P1，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与栅极驱动电路相连接的同时接地的电容C6，串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间的电阻R9，负极与放大器Pl的正极相连接、正极则与栅极驱动电路相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和放大器PI的输出端之间的电阻RlO，正极经电阻Rl I后与放大器PI的负极相连接、负极则与电容C6的负极相连接的电容C8，？极与电容C8的正极相连接、N极则与三极管VT6的基极相连接的二极管D8，串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间的电阻R12，以及正极经二极管D9后与放大器Pl的输出端相连接、负极则经二极管DlO后与三极管VT6的集电极相连接的电容C9组成;所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器Pl的输出端相连接;所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端。
[0007]所述保护电路由电容Cl，一端与电容Cl的正极相连接、另一端则与电容Cl的负极共同形成该保护电路的输入端的熔断器FU，以及P极与电容Cl的负极相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管Dl组成;所述电容Cl的正极还与低通滤波电路相连接。
[0008]所述低通滤波电路由三极管VTl，正极与电容Cl的正极相连接、负极接地的电容C2，串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R3，N极与三极管VTl的发射极相连接、P极则与电容C2的负极相连接的二极管D2，负极与三极管VTI的集电极相连接、正极则与电容CI的正极相连接的电容C3，N极与电容CI的正极相连接、P极接地的二极管D4，P极与三极管VTl的基极相连接、N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接的二极管D3，以及P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接的二极管D5组成；所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。
[0009]所述栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端接地的电阻R6，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极则与二极管D4的N极相连接的电容C5，P极与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D7的P极相连接、另一端则与电容C6的负极相连接的电感L2组成;所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接;所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接;所述电容C5的正极还与电容C7的正极相连接。
[0010]所述电流反馈电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，以及N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电感LI后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6组成;所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。
[0011]所述处理芯片U为PT4107集成芯片。
[0012]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本发明可以对干扰信号进行过滤，从而使其输出电流更加稳定；同时本发明还可以对输出电流进行检测，从而实时的对输出电流进行调节，进一步的提高其输出电流的稳定性。
[0014](2)本发明可以放大其输出功率，极大的提高了其负载能力，使其应用范围更广。
[0015](3)本发明与现有LED驱动系统相比可以提供稳定的振荡频率，从而使其驱动性能更加稳定。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的整体结构示意图。
[0017]图2为本发明的晶体管振荡电路的结构图。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019]实施例
[0020]如图1所示，本发明的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，主要由处理芯片U，三极管VT2，电阻R1，电容C4，保护电路，低通滤波电路，晶体管振荡电路，栅极驱动电路，功率放大电路以及电流反馈电路组成。
[0021 ]其中，低通滤波电路串接在保护电路和处理芯片U之间。电阻Rl串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间。晶体管振荡电路串接在电容C4的负极和处理芯片U的RI管脚之间。栅极驱动电路分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接。该功率放大电路则与栅极驱动电路相连接。电流反馈电路则串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间。所述保护电路还与三极管VT2的基极相连接。所述电容C4的正极与三极管VT2的发射极相连接。为了更好的实施本发明，所述处理芯片U优选PT4107集成芯片来实现。
[0022]该保护电路由电容Cl，熔断器FU以及二极管Dl组成。熔断器FU的一端与电容Cl的正极相连接、其另一端则与电容Cl的负极共同形成该保护电路的输入端并接电源。二极管DI的P极与电容Cl的负极相连接、其N极则与三极管VT2的基极相连接。所述电容Cl的正极还与低通滤波电路相连接。
[0023]另外，该低通滤波电路由三极管VTl，电容C2，电容C3，电阻R3，电阻R4，电阻R5，二极管D2，二极管D3，二极管D4以及二极管D5组成。
[0024]连接时，电容C2的正极与电容Cl的正极相连接、其负极接地。电阻R3串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间。二极管02的~极与三极管VTl的发射极相连接、其P极则与电容C2的负极相连接。电容C3的负极与三极管VTl的集电极相连接、其正极则与电容Cl的正极相连接。二极管D4的N极与电容Cl的正极相连接、其P极接地。二极管D3的P极与三极管VTl的基极相连接、其N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接。二极管D5的P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、其N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接。所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。
[0025]栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，电阻R6，电阻R7，电容C5，二极管D7以及电感L2组成。
[0026]该电阻R6的一端与三极管VT3的发射极相连接、其另一端接地。电容C5的负极与三极管VT3的集电极相连接、其正极则与二极管D4的N极相连接。二极管D7的P极与场效应管MOS的漏极相连接、其N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接。电感L2的一端与二极管D7的P极相连接、其另一端则与功率放大电路相连接。所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接。所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接;所述电容C5的正极还与功率放大电路相连接。
[0027]该电流反馈电路由三极管VT4，电阻R8，电感LI，二极管D6以及电阻R2组成。其中，电阻R8的一端与三极管VT4的集电极相连接、其另一端接地。二极管D6的N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、其P极则经电感LI后与三极管VT4的发射极相连接。所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。
[0028]该功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器P1，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻Rl 2，电容C6，电容C7，电容C8，电容C9，二极管D8，二极管D9，以及二极管DlO组成。
[0029]连接时，电容C6的正极与三极管VT5的基极相连接、其负极接地。电阻R9串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间。电容C7的负极与放大器Pl的正极相连接、其正极则与电容C5的正极相连接。电阻Rl O串接在三极管VT5的发射极和放大器PI的输出端之间。电容C8的正极经电阻Rl I后与放大器Pl的负极相连接、其负极则与电容C6的负极相连接。二极管D8的P极与电容C8的正极相连接、其N极则与三极管VT6的基极相连接。电阻R12串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间。电容C9的正极与二极管D9的N极相连接、其负极则与二极管DlO的N极相连接。所述二极管DlO的P极与三极管VT6的集电极相连接。所述二极管D9的P极则放大器Pl的输出端相连接。所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器Pl的输出端相连接。所述电容C6的负极经电感L2后与二极管D7的P极相连接。所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端并接LED灯。
[0030]如图2所示，该晶体管振荡电路由场效应管MOSI，三极管VT7，电阻Rl3，电阻Rl4，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电容C10，电容C11，电容C12，电容C13以及二极管D11。
[0031]连接时，电容ClO的负极经电阻R14后与场效应管MOSl的栅极相连接、其正极则作为该晶体管振荡电路的输入端并与电容C4的负极相连接。电阻R13的一端与电容ClO的负极相连接、其另一端接地。电容Cl I的正极与场效应管MOSI的源极相连接、其负极接地。电阻R15与电容C11相并联。电容C12的正极与场效应管MOSI的漏极相连接、其负极则与三极管VT7的发射极相连接。电阻R16串接在场效应管MOSl的漏极和三极管VT7的基极之间。二极管Dll的P极与三极管VT7的基极相连接、其N极顺次经电阻R17和电阻R18后与三极管VT7的集电极相连接。电容C13的正极与三极管VT7的集电极相连接、其负极则作为该晶体管振荡电路的输出端并与控制芯片U的RI管脚相连接。所述电阻R17和电阻R18的连接点接地。
[0032]本发明可以对干扰信号进行过滤，从而使其输出电流更加稳定。同时本发明还可以对输出电流进行检测，从而实时的对输出电流进行调节，进一步的提高其输出电流的稳定性。本发明可以放大其输出功率，极大的提高了其负载能力，使其应用范围更广；与现有LED驱动系统相比可以提供稳定的振荡频率，从而使其驱动性能更加稳定。
[0033]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，主要由处理芯片U，三极管VT2，电容C4，保护电路，串接在保护电路和处理芯片U之间的低通滤波电路，串接在VT2的集电极和处理芯片U的LD管脚之间的电阻Rl，串接在电容C4的负极和处理芯片U的RI管脚之间的晶体管振荡电路，分别与处理芯片U的GATE管脚和低通滤波电路相连接的栅极驱动电路，串接在栅极驱动电路和处理芯片U的CS管脚之间的电流反馈电路，以及与栅极驱动电路相连接的功率放大电路组成;所述保护电路还与三极管VT2的基极相连接;所述电容C4的正极还与三极管VT2的发射极相连接。2.根据权利要求书I所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统其特征在于，所述晶体管振荡电路由场效应管MOSl，三极管VT7，负极经电阻R14后与场效应管MOSI的栅极相连接、正极则作为该晶体管振荡电路的输入端的电容ClO，一端与电容ClO的负极相连接、另一端接地的电阻R13，正极与场效应管MOSl的源极相连接、负极接地的电容Cll，与电容Cll相并联的电阻R15，正极与场效应管MOSl的漏极相连接、负极则与三极管VT7的发射极相连接的电容C12，串接在场效应管MOSl的漏极和三极管VT7的基极之间的电阻R16，P极与三极管VT7的基极相连接、N极顺次经电阻R17和电阻R18后与三极管VT7的集电极相连接的二极管Dll，以及正极与三极管VT7的集电极相连接、负极则作为该晶体管振荡电路的输出端的电容C13组成;所述电阻R17和电阻Rl 8的连接点接地;所述晶体管振荡电路的输入端与电容C4的负极相连接、其输出端则与控制芯片U的RI管脚相连接。3.根据权利要求书2所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述功率放大电路由三极管VT5，三极管VT6，放大器Pl，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与栅极驱动电路相连接的同时接地的电容C6，串接在三极管VT5的集电极和电容C6的负极之间的电阻R9，负极与放大器Pl的正极相连接、正极则与栅极驱动电路相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和放大器Pl的输出端之间的电阻RlO，正极经电阻Rl I后与放大器Pl的负极相连接、负极则与电容C6的负极相连接的电容C8，P极与电容C8的正极相连接、N极则与三极管VT6的基极相连接的二极管D8，串接在电容C6的负极和三极管VT6的集电极之间的电阻R12，以及正极经二极管D9后与放大器Pl的输出端相连接、负极则经二极管DlO后与三极管VT6的集电极相连接的电容C9组成;所述三极管VT6的集电极接地、其发射极与放大器Pl的输出端相连接;所述电容C9的正极和其负极共同形成该功率放大电路的输出端。4.根据权利要求书3所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述保护电路由电容Cl，一端与电容Cl的正极相连接、另一端则与电容Cl的负极共同形成该保护电路的输入端的熔断器FU，以及P极与电容Cl的负极相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管Dl组成;所述电容Cl的正极还与低通滤波电路相连接。5.根据权利要求书4所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述低通滤波电路由三极管VTl，正极与电容Cl的正极相连接、负极接地的电容C2，串接在电容C2的负极和处理芯片U的GND管脚之间的电阻R3，N极与三极管VTl的发射极相连接、P极则与电容C2的负极相连接的二极管D2，负极与三极管VTI的集电极相连接、正极则与电容CI的正极相连接的电容C3，N极与电容CI的正极相连接、P极接地的二极管D4，P极与三极管VTl的基极相连接、N极经电阻R4后与二极管D4的P极相连接的二极管D3，以及P极与处理芯片U的VIN管脚相连接、N极经电阻R5后与二极管D4的N极相连接的二极管D5组成;所述二极管D4的N极还与栅极驱动电路相连接。6.根据权利要求书5所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述栅极驱动电路由三极管VT3，场效应管MOS，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端接地的电阻R6，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极则与二极管D4的N极相连接的电容C5，P极与场效应管MOS的漏极相连接、N极经电阻R7后与电容C5的正极相连接的二极管D7，以及一端与二极管D7的P极相连接、另一端则与电容C6的负极相连接的电感L2组成；所述三极管VT3的基极与处理芯片U的GATE管脚相连接、其集电极则与场效应管MOS的栅极相连接;所述场效应管MOS的源极则与电流反馈电路相连接;所述电容C5的正极还与电容C7的正极相连接。7.根据权利要求书6所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述电流反馈电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，以及N极经电阻R2后与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电感LI后与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6组成;所述三极管VT4的基极与场效应管MOS的源极相连接。8.根据权利要求书7所述的基于晶体管振荡电路的高负载LED恒流输出驱动系统，其特征在于，所述处理芯片U为PT4107集成芯片。
【文档编号】H05B33/08GK106061007SQ201610375495
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】刘磊
【申请人】成都白描网络科技有限公司