Led灯可调光的恒流驱动电路的制作方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及用于一般电光源的电路装置，特别是涉及LED的供电电路及其控制装置，尤其是涉及LED灯可调光的恒流驱动电路。本实用新型的LED是英文LightEmitting D1de的缩写，中文意思是“发光二极管”。
[0003]【【背景技术】】
[0004]近年来，LED作为一种节能环保产品，应用越来越广泛，例如用于普通照明、标志和信号，以及用于显示面板和电视屏幕的背光源等等。LED驱动电路被用于提供电源给LED。
[0005]LED的特性是要求恒流驱动，LED灯驱动电路包括隔离恒流驱动电路和非隔离恒流驱动电路，非隔离恒流驱动电路由于效率高、成本低和集成度高，在小功率LED灯应用中有很大的优势。
[0006]参见图10，该图是典型的DC-DC降压电路(也叫Buck转换电路，该电路图中的LED灯可以是单个LED，也可以是多个LED串联，或者是多个LED串联后再并联)，该DC-DC降压电路包括开关元件、二极管D1、电感LI和LED灯，改变开关元件的导通时间或者截止时间，都能改变流过LED灯的电流；而截止时间和电感LI的释放能量有关，必须在电感LI所充的能量释放到接近零时，这时打开开关元件，开关元件的损耗才比较小，这就是谷底开关模式。
[0007]参见图11，现有技术LED灯驱动电路之非隔离恒流驱动电路基本上是采用比较器99采样LED灯的串联电阻R99的电压来通过逻辑控制电路98来控制开关元件Q99而达到恒流的目的；这种非隔离恒流驱动电路虽然容易恒流，但要调光，必须加入调光电路，导致成本增加；若要能实现智能调光，还必须要加入价格较贵的智能芯片，即可编程序的集成电路，导致成本增加；而且，这种非隔离恒流驱动电路在市电中的功率因素比较低，要提高功率因素，还得增加功率因素校正电路(例如填谷电路)，也会导致成本增加。
[0008]参见图11，现有技术LED灯驱动电路之非隔离恒流驱动电路的输入一般采用城市供电(简称市电)，市电整流后周期一般为100赫兹，整流后的电压一般为从零到300伏不停变化的直流电，其峰值电压和LED灯的电压差比较大，能达到百伏以上，由于市电电网的电压波动，其峰值电压也跟随波动；目前现有技术LED灯驱动用的电感LI 一般是毫亨级别，如果用现有技术的串联电阻R99反馈来控制电流，每隔一个微秒，电流都有不小的变化，如果用智能芯片采样串联电阻R99的电压来实现恒流控制，控制开关元件Q99的智能芯片反应速度必须为纳秒级别，而智能芯片接收存储信号要几个时钟周期，智能芯片运算处理信号在这里至少得十几个时钟周期，再到智能芯片输出执行命令也要几个时钟周期，要达到反应速度在100纳秒以内，智能芯片的时钟频率必须大于100兆赫兹，实际上由于运算的复杂，所需的智能芯片时钟频率会高得多，智能芯片的时钟频率越高，能耗也就越高，同时成本也越高，这对普及智能芯片在LED上的应用会有很大的障碍。
[0009]【【实用新型内容】】
[0010]本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种LED灯可调光的恒流驱动电路，可以直接用成本较低的调控电路例如可编程序的集成电路来控制开关元件的导通和截止时间，既能达到恒流的目的，还可以很容易的接收外部信号来实现智能调光，具有电路结构简单、成本低、调光容易和安全可靠等优点。
[0011]本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是:
[0012]—种LED灯可调光的恒流驱动电路，包括由开关元件、二极管D1、电感LI和LED灯组成的DC-DC降压电路，以及将市电整流成为脉动直流的整流桥电路BI;所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括电压检测模块和调控电路；所述电压检测模块电连接在所述整流桥电路BI的输出两端；所述调控电路与所述电压检测模块和开关元件互相电连接，该调控电路接收所述电压检测模块的输出电压信号，通过分析该输出电压信号，来实时监测所述DC-DC降压电路两端的输入电压Vi，并计算得出所述开关元件的导通时间TH和截止时间TL，来控制所述开关元件的导通对截止时间的比率，从而使驱动LED灯的电流保持恒定。
[0013]所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括能接收外部调光信号模块发送调光信号的感应器J1，该感应器Jl将接收的调光信号传递给所述调控电路，所述调控电路接收到该调光信号后，来调整所述开关元件的导通时间TH或截止时间TL，从而使驱动LED灯的电流发生变化来达到调光的目的。
[0014]所述电压检测模块包括串联在一起的两个电阻Rl、R2，该串联的两个电阻Rl、R2电连接在所述整流桥电路BI的输出两端；所述调控电路的一个端口电连接在两个电阻R1、R2之间。
[0015]所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括隔离二极管D2和储能电容C2 ;隔离二极管D2的阳极电连接在所述整流桥电路BI的正输出端，隔离二极管D2的阴极电连接在所述DC-DC降压电路的LED灯的阳极端；储能电容C2电连接在隔离二极管D2的阴极和地之间。
[0016]所述调控电路是可编程序的集成电路，包括可编程序的微控制单元或单片微处理器及其外围电路。
[0017]所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括为所述调控电路降压稳压供电的供电模块，该供电模块包括降压电阻RV、稳压二极管DV和三极晶体管Q1，该三极晶体管Ql为场效应管或三极管；降压电阻RV和稳压二极管DV串联后电连接在所述整流桥电路BI的输出两端，其中稳压二极管DV的阳极接地，该地就是所述整流桥电路BI的负输出端，降压电阻RV接所述整流桥电路BI的正输出端；三极晶体管Ql的栅极或基极电连接在降压电阻RV和稳压二极管DV之间，三极晶体管Ql的漏极或集电极电连接在所述整流桥电路BI的正输出端，三极晶体管Ql的源极或发射极电连接到所述调控电路的电源端口。
[0018]所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括感应器J1、降压电阻RV、稳压二极管DV和电阻R5 ;所述调控电路为有八个端口的微控制单元Ul ;所述电压检测模块包括两个电阻Rl和R2，电阻Rl和R2串联后电连接在所述整流桥电路BI的输出两端；所述开关元件为场效应管Q2，场效应管Q2的栅极通过电阻R5电连接到微控制单元Ul的第一个端口 0UT，场效应管Q2的漏极电连接到电感LI和二极管Dl的阳极，场效应管Q2的源极接地，该地就是所述整流桥电路BI的负输出端；降压电阻RV和稳压二极管DV串联后电连接在所述整流桥电路BI的输出两端，其中稳压二极管DV的阳极接地，降压电阻RV接所述整流桥电路BI的正输出端；微控制单元Ul的第五个端口 VDD接降压电阻RV和稳压二极管DV的公共端；感应器Jl为红外感应器，该红外感应器Jl的第一个端口 IR电连接到微控制单元Ul的第三个端口 IR，红外感应器Jl的第二个端口接地，红外感应器Jl的第三个端口接降压电阻RV和稳压二极管DV的公共端；微控制单元Ul的第四个端口 VSS接地，微控制单元Ul的第六个端口 V2接电阻Rl和R2的公共端V2，微控制单元Ul的第二个端口和第八个端口悬空。
[0019]同现有技术相比较，本实用新型LED灯可调光的恒流驱动电路之有益效果在于:
[0020]由于设有电压检测模块和调控电路，所采用的调控电路成本又较低，例如一种成本较低的可编程序的集成电路，调控电路接收电压检测模块的输出电压信号，通过分析该输出电压信号，来实时监测DC-DC降压电路两端的输入电压，并计算得出开关元件的导通时间和截止时间，来控制所述开关元件的导通对截止时间的比率，从而使驱动LED的电流保持恒定。因此本实用新型可以直接用成本较低的调控电路例如可编程序的集成电路来控制开关元件的导通和截止时间，既能达到恒流的目的，还可以很容易的接收外部信号来实现智能调光，具有电路结构简单、成本低、调光容易和安全可靠等优点。
[0021]【【附图说明】】
[0022]图1是本实用新型LED灯可调光的恒流驱动电路实施例一的简明电原理方框示意图；
[0023]图2是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例二的简明电原理方框示意图；
[0024]图3是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例三的简明电原理方框示意图；
[0025]图4是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例四的简明电原理方框示意图；
[0026]图5是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例五的简明电原理方框示意图；
[0027]图6是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例六的简明电原理方框示意图；
[0028]图7是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例七的简明电原理方框示意图；
[0029]图8是所述LED灯可调光的恒流驱动电路实施例八的简明电原理方框示意图；
[0030]图9是所述LED灯可调光的恒流驱动电路的一种具体电路示意图；
[0031]图10是现有技术DC-DC降压电路(也叫Buck转换电路)的电原理方框示意图；
[0032]图11是现有技术LED灯驱动电路之非隔离恒流驱动电路的电原理示意图。
[0033]【【具体实施方式】】
[0034]下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0035]参见图1至图9，一种LED灯可调光的恒流驱动电路，包括由开关元件300、二极管Dl、电感LI和LED灯组成的DC-DC降压电路，LED灯为负载，以及将市电整流成为脉动直流的整流桥电路BI;所述LED灯可调光的恒流驱动电路还包括电压检测模块100和调控电路200 ;所述电压检测模块100电连接在所述整流桥电路BI的输出两端；所述调控电路20