一种led恒流驱动温度补偿电路的制作方法

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一种led恒流驱动温度补偿电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域,更具体的说,涉及一种LED恒流驱动温度补偿电路。
【背景技术】
[0002]随着LED照明技术日趋成熟,LED芯片价格不断下降,这一节能干净的新型照明产品日渐普及。LED是发光二极管,具有单向导电性,只能通过额定的直流电流才能工作。220V50Hz的市电不能直接驱动,必须加一个装置,将市电转化为直流电,供给LED工作,这一装置就是LED驱动电源。但因为LED的伏安特性决定,它不是线性元件,外加的工作电压稍有变化,会引起电流明显变化。且LED具有离散性,同一型号同一厂家的产品,正向工作电压VF值也有差别,而VF变化也会引起电流较大改变。因此LED驱动电源通常采用恒流输出,以保证LED电流的恒定。电源内部设置负反馈环路,通过输出信号采样,反馈给控制电路,不断调节输出,使输出电流近乎恒定。
[0003]使用三极管的反馈环路,既能做到直接从输出电流取样,又能减少元件。但实用中发现单独使用三极管效果不好。通电后输出电流渐渐下降,灯光变暗,且时间越久暗得越厉害。原因是三极管的放大倍数和结间电压受温度影响会产生很大的漂移,通电之后温度升高,引起反馈信号的变化,最终导致输出电流明显下降。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使电气性能均匀稳定,成本低廉的LED恒流驱动温度补偿电路。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种LED恒流驱动温度补偿电路,包括输入电路、输出电路和反馈电路,所述反馈电路包括控制芯片、三极管、光电耦合器和检测电阻,所述三极管包括集电极、发射极和基极三个电极,所述温度补偿电路还包括补偿电阻、匹配电阻和热敏电阻,所述匹配电阻和热敏电阻串联后一端连接基极另一端连接发射极,所述补偿电阻串联检测电阻后补偿电阻一端连接基极检测电阻一端连接发射极,所述集电极连接光电耦合器的输入端;
[0006]所述三极管基极获取所述检测电阻输出电流信号,经放大后通过光电耦合器处理得到反馈信号,并将所述反馈信号输送给控制芯片的反馈端,所述控制芯片根据反馈信号控制开关管的导通或关断,调节输出电流。
[0007]进一步的,所述检测电阻包括一个电阻或多个并联的电阻。
[0008]进一步的,所述输入电路和输出电路之间通过变压器耦合,所述光电耦合器输入阴极连接三极管集电极,所述光电耦合器输入阳极通过限流电阻连接输出电路,
[0009]所述变压器输出端包括辅助绕组,所述辅助绕组输出端通过限流电阻连接光电耦合器输入阳极;所述光电親合器输出端親合控制芯片。
[0010]进一步的,所述反馈电路还包括稳压二极管,所述稳压二极管阴极连接光电耦合器输入端,所述稳压二极管阳极通过检测电阻连接发射极。
[0011]进一步的,所述输入电路包括输入端和与输入端连接的整流桥。
[0012]进一步的,所述输入电路还包括与整流桥连接的输入滤波电路,所述输入滤波电路包括但是不限于型滤波电路,所述输出电路包括输出端和与输出端连接的输出滤波电路,所述输出滤波电路包括但不限于η型滤波电路。
[0013]进一步的,所述温度补偿电路还包括整流二极管,所述变压器输出端通过整流二极管连接输出滤波电路。
[0014]进一步的,其特征在于,所述温度补偿电路还包括启动电路和给控制芯片供电的芯片供电电路。
[0015]进一步的,所述开关管为场效应管或三极管,所述开关管为独立元件或集成在控制芯片内。
[0016]进一步的,所述输入电路的地和输出电路的地通过电容耦合,所述输出电路输入电压100V-120V AC或180V-265V AC,输入频率50/60Hz,所述输出电路输出电压25V-36VDC,输出电流313.5mA-346.5mA。
[0017]由于输出电流1通过检测电阻Rs(图中Rs为R10、R11、R12并联之阻值)产生一个电压信号Vs,VS = 1XRS。三极管Ql基极从检测电阻测得Vs,经过放大从集电极送给光电耦合器U2(下面简称光耦),光耦将此信号耦合到控制芯片Ul的反馈脚形成反馈信号,控制芯片Ul依据反馈信号控制开关管的导通和关断(附图中开关管内置于控制芯片Ul之中),调节输出电流近于恒定。但是三极管Ql的特性参数与温度有关,温度变了特性参数会漂移,导致输出电流随温度升高而下降。为此引入温度补偿电路抵消温度漂移,达到输出电流基本不受温度影响之目的。所述温度补偿电路包括三极管Q1、补偿电阻R9、匹配电阻R15和热敏电阻RTl。所述三极管Ql集电极接光耦输入端;发射极接检测电阻的一端,此端可定义为信号“地”作为零电位的参照点;所述基极经补偿电阻连接检测电阻另一端;匹配电阻R15和热敏电阻RTl串联后连接在基极与发射极之间,引入温度漂移补偿电路解决了温度漂移的困扰,电流精度较高,成本低,性能可靠。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本实用新型实施例的一种LED恒流驱动温度补偿电路示意图。
【具体实施方式】
[0020]LED电源的传输方式分为隔呙与非隔呙两种。隔呙式的主回路输入和输出电气上是分开的,中间由互感式变压器连接,原边接输入,副边接输出,能量经磁场从输入传到输出。反馈回路也是电气隔离的,光电耦合器接在两边。光耦的输入输出之间没有电气公共端,反馈信号靠光親合。非隔离式的输入输出之间电气相连,传输能量既有电流也有磁场。无论哪种电源都是靠反馈稳定输出的。反馈直接关系到参数精度、稳定性,也关系到成本,而性能与成本常常不能兼顾。
[0021]当前LED反馈电路有多种,就隔离电源来讲,一般分为副边反馈、原边反馈。非隔离电源虽然无原副边之分,却与隔离式的原边反馈相似,在此不单独介绍。下面简要介绍两种反馈的工作原理。
[0022]副边反馈,在输出的主回路中串联阻值很小的电阻,称为检测电阻。输出电流(SPLED灯中的电流)通过这一电阻产生压降Vs,Vs = 1XRs。式中Rs为检测电阻之阻值,1为输出电流,Vs为检测电阻上的电压。反馈回路检测到这一电压,将它送给控制电路,控制电路根据反馈信号控制开关管的导通时间,调节输出能量,最终稳定输出电流。因反馈信号采自输出端,输出端处于主变压器的副边,故称“副边反馈”。好处是信号直接采自输出电流,所以精度高,批量生产中各项指标均匀一致,便于控制。缺点是采样电路需要集成运算放大器(简称集成运放)及一些输助电路,元件多,体形大,成本高。普通照明中,成本和体积受到限制,难以广泛应用。
[0023]原边反馈,变压器的输出电压耦合给辅助绕组,辅助绕组将信号送给控制芯片的反馈端,芯片内部经补偿运算控制开关管的导通时间,进而维持输出电流恒定。因辅助绕组处于主变压器的原边,故这种电路称作“原边反馈”。好处是元件少,可以缩小体积,降低成本。缺点也明显,1.不是从输出端直接检测电流,所以恒流精度不高。2.控制芯片易受干扰,使用中可能出现灯闪。3.空载电压可能过高,容易烧坏灯珠。这些会给批量生产和售后服务带来困扰。
[0024]能否研制这样电路,兼得二者之长,弃之所短?如果副边反馈不用集成运放,而代之以三极管,既能做到直接从输出电流取样,又能减少元件。实用中发现只用三极管代替运算放大器效果不好。通电后输出电流渐渐下降,灯光变暗,且时间越久暗得越厉害。原因是三极管的放大倍数和结间电压受温度影响会产生很大的漂移,通电之后温度升高,引起反馈信号的变化,最终导致输出电流明显下降。
[0025]本方案就是设计一种LED恒流驱动温度补偿电路,使电气性能均匀稳定,成本低廉。
[0026]下面,结合附图以及【具体实施方式】,对本实用新型做进一步描述:
[0027]如图1所示,一种LED恒流驱动温度补偿电路,包括输入电路、输出电路和反馈电路,所述反馈电路包括控制芯片Ul、三极管Ql、光电耦合器U2和检测电阻,所述三极管Ql包括集电极、发射极和基极三个电极,所述温度补偿电路还包括补偿电阻R9、匹配电阻R15和热敏电阻RTl,所述匹配电阻R15和热敏电阻RTl串联后一端连接基极另一端连接发射极,所述补偿电阻R9串联检测电阻后补偿电阻一端连接基极检测电阻一端连接发射极,所述集电极连接光电耦合器的输入端;
[0028]所述三极管Ql基极获取所述检测电阻输出电流信号,经放大后通过光电耦合器U2处理得到反馈信号,并将所述反馈信号输送给控制芯片Ul的反馈端,所述控制芯片Ul根据反馈信号控制开关管的导通或关断,调节输出电流。
[0029]由于输出电流1通过检测电阻Rs(图中Rs为R10、R11、R12并联之阻值)产生一个电压信号Vs,VS = 1XRS。三极管Ql基极从检测电阻测得Vs,经过放大从集电极送给光电耦合器U2(下面简称光耦),光耦将此信号耦合到控制芯片Ul的反馈脚形成反馈信号,控制芯片Ul依据反馈信号控制开关管的导通和关断(附图开关管内置于控制芯片Ul之中),调节输出电流近于恒定。但是三极管Ql的特性参数与温度有关,温度变了特性参数会漂移,导致输出电流随温度升高而下降。为此引入温度补偿电路抵消温度漂移,
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