一种发光二极管驱动电路的制作方法

文档序号:10808424阅读:828来源:国知局
一种发光二极管驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种发光二极管驱动电路,包括电源转换电路,用于将输入的交流电转换为直流电;负载电路,所述负载电路与所述电源转换电路相连接,所述负载电路包括至少两条相互并联的LED支路电路,所述每条LED支路电路包括发光二极管和与所述发光二极管串联的正温度系数电感。该发光二极管驱动电路,在发光二极管上串联正温度系数电感,当LED支路电路通过的电流变化时,电感上的温度也随之变化,进而导致电感量的变化,从而实现调节该LED支路电路的电流大小,以达到限流及均流的目的。
【专利说明】
一种发光二极管驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种发光二极管驱动电路。
【背景技术】
[0002]目前,LED(发光二极管)作为一种高亮度、寿命长、环保的新型光源得到广泛的应用。其中,对于LED驱动,需要有稳定的恒流控制,使其输出电流能保持一个稳定值,现在市场上的很多LED驱动电路采用电阻限压(如图1)或者是不增加电阻直接多路并联(如图2)。如采用电阻限压,由于电阻消耗功率,当电流增大时,电阻消耗功率大,光效明显降低;如不增加电阻直接多路并联,因LED的VF值(正向导通压降)的存在差异,而VF值对各路电流的影响明显,因此不增加电阻各路电流差异大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决上述技术问题之一,提供一种发光二极管驱动电路,该发光二极管驱动电路简单易行,且能达到限流及均流的效果。
[0004]本实用新型提供一种发光二极管驱动电路,包括:电源转换电路,用于将输入的交流电转换为直流电;负载电路,所述负载电路与所述电源转换电路相连接,所述负载电路包括至少两条相互并联的LED支路电路,所述每条LED支路电路包括发光二极管和与所述发光二极管串联的正温度系数电感。
[0005]进一步地,所述每条LED支路电路具有多个相互串联的正温度系数电感。
[0006]进一步地,所述发光二极管为多个,多个发光二极管之间串联。
[0007]进一步地,所述电感的电感量为2.2uH_100mH。
[0008]进一步地,所述正温度系数电感的电感量随温度的变化率为0.1%_10%。
[0009]进一步地,所述发光二极管的正极连接电源转换电路的正向输出端,所述正温度系数电感的一端连接发光二极管的负极,另一端连接电源转换电路的负向输出端。
[0010]进一步地,每条LED支路电路具有2个发光二极管,2个发光二极管之间串联。
[0011]本实用新型提供的发光二极管驱动电路,在发光二极管上串联正温度系数电感,当LED支路电路通过的电流变化时,电感上的温度也随之变化,进而导致电感量的变化,从而实现调节该LED支路电路的电流大小,以达到限流及均流的目的,简单易行。
【附图说明】
[0012]图1是现有的LED驱动电路不意图;
[00?3]图2是图1是现有的另一LED驱动电路不意图;
[0014]图3是本实用新型一个实施例提供的LED驱动电路不意图;
[0015]图4是正温度系数电感的初始导磁率变化图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0017]如图1所示,本实用新型提供一种发光二极管驱动电路,包括:电源转换电路10,用于将输入的交流电转换为直流电;负载电路20,所述负载电路20与所述电源转换电路10相连接,所述负载电路20包括至少两条相互并联的LED支路电路,所述每条LED支路电路包括发光二极管和与所述发光二极管串联的电感,所述电感为正温度系数电感。所述正温度系数电感,即是电感的电感量随温度的升高而增大。
[0018]本实用新型提供的发光二极管驱动电路,在发光二极管上串联正温度系数电感,当LED支路电路通过的电流变化时,电感上的温度也随之变化,进而导致电感量的变化,从而实现调节该LED支路电路的电流大小,以达到限流及均流的目的。
[0019]具体地,例如当LED支路电路通过的电流增大时,电感上的温度随之增大,进而导致电感量增大,该LED支路电路的电压值增大,使得该LED支路电路的电流减小,从而通过电感自身的调整实现限流及均流的目的。
[0020]所述LED支路电路为多条,多条LED支路电路之间并联。即是说,所述LED支路电路至少有两条,每条LED支路电路中都串联有正温度系数电感,多条LED支路电路之间并联。技术人员可根据实际需求设置LED支路电路的数量,LED支路电路的数量越多,电感的均流和限流效果越好。在本实用新型的一个实施例中,所述每条LED支路电路具有多个相互串联的正温度系数电感。
[0021]在LED驱动电路的实际应用中,LED恒流源(即电源转换电路)的实际输出电流并非恒定的电流,而是带有一定的波纹,例如有的LED恒流源实际输出的电流其波纹多达50%左右。本领域技术人员可知,实际应用的电感并不是理想电感,电感线圈会存在一定的直流阻抗,实际的电感可等效为电感与电阻串联,当电感电流增大时电感会发热。如图4所示的是一种型号为JPP4磁性材料的正温度系数电感的初始导磁率变化图,根据此图可知,当温度升高时,初始导磁率会升高。
[0022]如图3所示的发光二极管驱动电路,电源转换电路10输出的电流流入干路I时,LED支路电路2、3、4进行分流,根据公式:
[0023]V=L(di/dt) -------(I)
[0024]V:电感两端的电压;L:电感值;di/dt:电流对时间的变化率。
[0025]LED支路电路的电流变化率与干路I相同,因此di/dt等于恒定值,但是由于各支路LED的VF值的差异,导致各支路电流不相等。在相同的电感值的条件下,若是L值相等,电感两端的分压相等而与各支路电流的大小无关;但是实际情况是各电感并不是理想电感,每个电感都有导通阻抗值,包含直流阻抗和磁损等,电流大的电感会导致电感的温度升高,当电感的温度升高时,电感LI的电感量增大,从图4可知,正温度系数电感在0-80 0C之间接近线性增加,120°C与0°C时相比,电感量增大超过2倍。
[0026]根据公式yi=cl/4Ji AL-------(2)
[0027]Cl:磁芯常数;AL:电感系数;μ 1:初始导磁率;
[0028]根据公式L=N*N*AL-------(3)
[0029]L:电感值;N:电感圈数;AL:电感系数;
[0030]由公式(2)、(3)可知,支路电流增大,电感温度升高,电感L值会增大,进而导致电感感抗值的增大达到分压的效果,进而达到消减有的支路大电流峰值以达到均流的目的。
[0031]在本实用新型的一个实施例中,所述LED支路电路中的发光二极管为多个,多个发光二极管之间串联,可根据实际需求配置,每条LED支路电路中都有一电感与多个发光二极管串联。
[0032]在本实用新型的一个实施例中,所述电感的电感量为2.2uH_100mH,所述电感的电感量随温度的变化率为0.1%-10%,也即是说,电感温度每升高1°C,电感的电感量变化0.1%-10%。
[0033]现参考附图3说明本实用新型实施例的工作过程,电源转换电路10的输入端M、N接交流电源,通过电源转换电路1,将交流电转换为直流电,在图1中,负载电路20具有干路I,LED支路电路2、3、4,每条LED支路电路具有2个串联的发光二级管光源,一个正温度系数电感,例图3中的发光二极管01、02、03、04、05、06及1^1、1^丄3。所述发光二极管01、03、05的正极连接电源转换电路1的正向输出端V+,所述电感L1、L2、L3的一端分别连接发光二极管D2、D4、D6的负极,电感的另一端L1、L2、L3连接电源转换电路1的负向输出端V-,当然发光二级管可以为任意数量。当干路I有电流输入时,支路电路2、3、4对干路I中的电路进行分流,各支路分流的大小不等,但是电流的变化率相等,根据公式(I)电感上的分压值仅仅与电感的大小有关,而根据公式(2)(3)电感值与电感的初始导磁率有关,因此电感的初始导磁率会直接影响到电感值的大小。对于正温度系数电感,例如某公司的JPP4材质的磁芯,其初始导磁率随温度的升高几乎呈线性正向变化(如图4),当各支路电路分流不均时,通过电流大的支路的电感温度升高,从而导致该支路电感的电感量的增加进而导致该电感的分压值增加,从而使得该支路电流的减小而其他支路电流的分流增大,如此通过正温度系数电感的调整达到对各LED支路电路限流及均流的目的。
[0034]本实用新型实施例提供的发光二极管驱动电路,在发光二极管上串联正温度系数电感,当LED支路电路通过的电流变化时,电感上的温度也随之变化,进而导致电感量的变化,从而实现调节该LED支路电路的电流大小,以达到限流及均流的目的,简单易行。
[0035]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0036]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0037]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0040]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种发光二极管驱动电路,其特征在于,包括: 电源转换电路,用于将输入的交流电转换为直流电; 负载电路,所述负载电路与所述电源转换电路相连接,所述负载电路包括至少两条相互并联的LED支路电路,所述每条LED支路电路包括发光二极管和与所述发光二极管串联的正温度系数电感。2.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,所述每条LED支路电路具有多个相互串联的正温度系数电感。3.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,所述发光二极管为多个,多个发光二极管之间串联。4.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,所述电感的电感量为2.2uH-1OOmH05.如权利要求4所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,所述正温度系数电感的电感量随温度的变化率为0.1%-10%。6.如权利要求2所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,所述发光二极管的正极连接电源转换电路的正向输出端,所述正温度系数电感的一端连接发光二极管的负极,另一端连接电源转换电路的负向输出端。7.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路,其特征在于,每条LED支路电路具有2个发光二极管,2个发光二极管之间串联。
【文档编号】H05B33/08GK205491309SQ201620096133
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】邵学亮
【申请人】比亚迪股份有限公司
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