太阳能led一体灯及驱动电路的制作方法

文档序号:10898097
太阳能led一体灯及驱动电路的制作方法
【专利摘要】一种驱动电路,应用于驱动包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组的太阳能LED一体灯,包括采样单元、驱动单元及开关单元;采样单元与开关单元及太阳能LED一体灯的控制器连接,用于采集LED灯组的电流,并输出采样信号至控制器;驱动单元分别与控制器及开关单元连接,用于将控制器根据采样信号输出的PWM信号转化为驱动信号,驱动开关单元;开关单元与LED灯组的负极及采样单元连接,用于控制LED灯组的电流流过采样单元,并控制LED灯组的亮度。上述驱动电路设计简单,成本低。
【专利说明】
太阳能LED—体灯及驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能LED—体灯领域,特别是涉及一种太阳能LED灯及驱动电路。
【背景技术】
[0002]目前,常用的太阳能LED—体灯普遍采用集成大功率的LED光源,而大功率的LED光源通常是由多个LED灯相互串联构成,这样就需要多颗锂电池串联来给大功率的LED光源提供工作电压,同时需要采用降压恒流LED驱动技术来驱动大功率的LED光源工作。
[0003]通过降压恒流LED驱动技术驱动LED集成光源时容易造成散热效果不好,导致驱动芯片的寿命降低,且采用专用的驱动芯片设计成本较高。
【实用新型内容】
[0004]基于此,有必要针对降压恒流LED驱动技术存在的问题,提供一种太阳能LED—体灯的驱动电路。
[0005]—种驱动电路,应用于驱动包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组的太阳能LED—体灯,其特征在于,包括采样单元、驱动单元及开关单元;所述采样单元与所述开关单元及所述太阳能LED—体灯的控制器连接,用于采集所述LED灯组的电流,并输出采样信号至所述控制器;所述驱动单元分别与所述控制器及所述开关单元连接,用于将所述控制器根据所述采样信号输出的PWM信号转化为驱动信号,驱动所述开关单元;所述开关单元与所述LED灯组的负极及所述采样单元连接,用于控制所述LED灯组的电流流过所述采样单元,并控制所述LED灯组的亮度。
[0006]在其中一个实施例中,所述采样单元包括采样电阻Rl和运放Ul;所述采样电阻Rl的一端与所述开关单元的输出端连接,所述采样电阻Rl的另一端与所述运放Ul的输入端连接;所述运放Ul的输出端与所述控制器连接。
[0007]在其中一个实施例中,所述驱动单元包括与门,所述与门的一输入端口与所述控制器输出PWM信号的端口连接,所述与门的一输出端与所述开关单元连接。
[0008]在其中一个实施例中,所述开关单元包括开关保护单元和开关;所述开关保护单元包括限流模块、储能模块和二极管Dl;
[0009]所述限流模块的一端与所述驱动单元连接,所述限流模块的另一端与所述开关的控制端连接;
[0010]所述储能模块的一端与所述开关的输入端连接,所述储能模块的另一端与所述LED灯组的负极连接;
[0011]所述二极管Dl的正极与所述储能模块的一端及所述太阳能LED—体灯中锂电池的正极连接。
[0012]在其中一个实施例中,所述限流模块包括限流电阻R2;所述限流电阻R2的一端与所述驱动单元连接,所述限流电阻R2的另一端与所述开关的控制端连接;
[0013]在其中一个实施例中,所述储能模块包括储能电感LI;所述储能电感LI的一端与所述开关的输入端连接,所述储能电感LI的另一端与所述LED灯组的负极连接。
[0014]在其中一个实施例中,所述开关包括MOS管。
[0015]—种太阳能LED—体灯,包括锂电池、太阳能电池板及控制器,其特征在于,还包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组及上述任一实施例的驱动电路。
[0016]上述驱动电路,应用于驱动包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组的太阳能LED—体灯,其具体通过采样单元采集LED灯的电流,并输出采样电压信号至太阳能LED—体灯,驱动单元将太阳能LED—体灯的控制器根据采样单元采集的电压信号计算输出的对应占空比的PWM信号转化为驱动信号,驱动开关单元,开关单元进一步的控制流过采样单元的电流和LED灯组的亮度。该驱动电路设计简单,成本低。
[0017]上述太阳能LED—体灯,包括多个相互并联的LED灯珠,而多个相互并联的LED灯珠的工作电压只需一块锂电池提供,并不需要多颗锂电池相互串联,从而也不需要专门的降压恒流LED驱动,也即不会有降压恒流LED驱动技术驱动LED集成光源时容易造成散热效果不好,导致驱动芯片的寿命降低,且采用专用的驱动芯片设计成本较高的问题。并且多个相互并联的LED灯珠同时工作时,即使其中部分灯珠坏掉,也不影响其它灯珠的工作,提高了整个太阳能LED—体灯的使用寿命。
【附图说明】
[0018]图1为一实施例的太阳能LED—体灯的模块框图;
[0019]图2为一实施例的驱动电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示,为一实施例的太阳能LED—体灯的模块框图。由图1可知,在本实施例中,太阳能LED—体灯1包括锂电池11、太阳能电池板12、控制器13、LED灯组14及用于驱动LED灯组14的驱动电路15。
[0021]其中,太阳能电池板12用于给锂电池11供电,锂电池11用于给太阳能LED—体灯10提供工作电压,控制器13用于根据需要控制锂电池11的充放电。
[0022]进一步地,由图1可知,在本实施例中,LED灯组14由多个相互并联的LED灯珠构成。由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组在使用时,即使LED灯组中的部分LED灯珠坏掉,LED灯组14仍能正常工作。例如,在本实施例中,LED灯组14具体由9颗0.5W的型号为5730的LED灯珠相互并联构成,且具体流过9颗LED灯珠的总电流为0.7A,平均每颗LED灯珠分配78mA的电流,每颗LED灯珠的满功率电流为150mA。在使用中,S卩使有4颗LED灯珠坏掉,LED灯组仍能正常工作。
[0023]且本实施例中太阳能LED—体灯的LED灯组14的工作电压与输出功率是恒定的。也即LED灯组14的工作电压就是锂电池11的电压值,因此不需要采用专门的降压恒流LED驱动技术来驱动LED灯组14。
[0024]进一步地,由图1还可知,驱动电路15包括采样单元151、驱动单元152及开关单元153。且采样单元151与开关单元153及控制器13连接,用于采集LED灯组14的电流,并输出采样信号至控制器13。
[0025]驱动单元152分别与控制器13及开关单元153连接,用于根据控制器13输出的PWM信号驱动开关单元153。
[0026]开关单元153与LED灯组14的负极及采样单元151连接,用于控制LED灯组14的电流流过采样单元151,并控制LED灯组14的亮度。
[0027]上述的驱动电路15,通过采样单元151采集LED灯组14的电流,并输出采样信号至控制器13,且驱动单元152根据控制器13输出的PffM信号驱动开关单元153,开关单元153又控制LED灯组14的电流流过采样单元151和控制LED灯组14的亮度。避免了通过降压恒流LED驱动技术驱动LED集成光源时容易造成散热效果不好,导致驱动芯片的寿命降低的问题,且设计成本低。
[0028]如图2所示,为一实施例的驱动电路的电路原理图。由图2可知,在本实施例中,采样单元151包括采样电阻Rl和运放Ul,且采样电阻Rl的一端与开关单元153的输出端连接,采样电阻Rl的另一端与运放Ul的输入端连接,运放Ul的输出端与控制器13的A/D采样端口连接。
[0029]驱动单元152包括与门U2B,且与门U2B的一输入端口与控制器13输出PffM信号的端口连接,与门U2B的一输出端与开关单元153连接。
[0030]具体地,在其中一实施例中,与门U2B的型号为74HC08,这是由于型号为74HC08的与门输出的波形很整齐,不会发生畸变。
[0031]开关单元153包括开关保护单元154和开关Ql。且开关保护单元154包括限流模块155、储能模块156和二极管Dl。且限流模块155的一端与驱动单元152连接,限流模块155的另一端与开关Ql的控制端连接。
[0032]储能模块156的一端与开关Ql的输入端连接,储能模块156的另一端与LED灯组14的负极连接。
[0033]二极管Dl的正极与储能模块156的一端及锂电池11的正极连接。
[0034]进一步地,由图2可知,限流模块155包括限流电阻R2,且限流电阻R2的一端与驱动单元152连接,限流电阻R2的另一端与开关Ql的控制端连接。
[0035]储能模块156包括储能电感LI,且储能电感LI的一端与开关Ql的输入端连接,储能电感LI的另一端与LED灯组14的负极连接。
[0036]进一步地,在本实施例中,开关Ql包括MOS管。
[0037]由上述驱动电路的电路原理图可知,当开关Ql导通时,锂电池11输出的电流由LED灯组14的负极流向储能电感LI之后,经过开关Q1,流入采样电阻Rl,且在流过采样电阻Rl时产生压降,该压降值经过运放Ul放大之后,被控制器13的A/D采样模块采集,控制器13根据采集到的电压值,计算并输出对应占空比的PWM信号至与门U2B,PWM信号经过与门U2B之后,输出驱动电压信号驱动开关Ql。
[0038]当开关QI截止时,锂电池11输出的电流由LED灯组14的负极流向储能电感LI之后,使二极管Dl导通,该电流通过二极管Dl之后释放至锂电池11。进一步地保护开关Ql的安全。
[0039]可以理解地,对应占空比的PffM信号的频率对应可以解决LED灯组14的频闪问题。
[0040]例如,当HVM信号的频率为IHZ时,对应的占空比为0.5,也即0.5秒的低电平和0.5秒的高电平,此时开关Ql对应导通0.5秒然后截止0.5,此时人眼就会感受到明显的闪烁现象。当PffM信号的频率超过10HZ时,对应的占空比小于I/50,也即在连续的I秒时间段内,高电平和低电平以小于1/50秒的周期变化,此时开关Ql对应导通和截止的变化周期也小于I/50秒,此时人眼很难感受到闪烁现象。
[0041]进一步地,本实用新型的太阳能LED—体灯的控制器13可以根据采集到的运放Ul的电压值,来判断流过LED灯组14的电流大小,在增大流过LED灯组14的电流时快速变更PWM信号的占空比,减小流过LED灯组14的电流时缓慢变更HVM信号的占空比,以此来解决因控制器13的采样及运算速度过慢而导致LED灯组14频闪的问题。
[0042]本实用新型的太阳能LED—体灯,包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组14,而LED灯组14的工作电压只需一块锂电池11提供,并不需要多颗锂电池11相互串联,从而也不需要专门的降压恒流LED驱动。且在上述实施例中,用于驱动本实用新型的太阳能LED—体灯的驱动电路15,其具体通过采样单元151采集LED灯组14的电流值,并输出电压信号至控制器13,驱动单元152将控制器13根据电压信号输出的PWM信号转化为驱动信号,驱动开关单元153,开关单元153控制LED灯组14的亮度。该驱动电路避免了使用专门的降压恒流驱动技术,设计简单且成本低。
[0043]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种驱动电路,应用于驱动包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组的太阳能LED—体灯,其特征在于,包括采样单元、驱动单元及开关单元;所述采样单元与所述开关单元及所述太阳能LED—体灯的控制器连接,用于采集所述LED灯组的电流,并输出采样信号至所述控制器;所述驱动单元分别与所述控制器及所述开关单元连接,用于将所述控制器根据所述采样信号输出的PWM信号转化为驱动信号,驱动所述开关单元;所述开关单元与所述LED灯组的负极及所述采样单元连接,用于控制所述LED灯组的电流流过所述采样单元,并控制所述LED灯组的亮度。2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述采样单元包括采样电阻Rl和运放Ul;所述采样电阻Rl的一端与所述开关单元的输出端连接,所述采样电阻Rl的另一端与所述运放Ul的输入端连接;所述运放Ul的输出端与所述控制器连接。3.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动单元包括与门,所述与门的一输入端口与所述控制器输出PWM信号的端口连接,所述与门的一输出端与所述开关单元连接。4.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述开关单元包括开关保护单元和开关;所述开关保护单元包括限流模块、储能模块和二极管Dl; 所述限流模块的一端与所述驱动单元连接,所述限流模块的另一端与所述开关的控制端连接; 所述储能模块的一端与所述开关的输入端连接,所述储能模块的另一端与所述LED灯组的负极连接; 所述二极管Dl的正极与所述储能模块的一端及所述太阳能LED—体灯中锂电池的正极连接。5.根据权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,所述限流模块包括限流电阻R2;所述限流电阻R2的一端与所述驱动单元连接,所述限流电阻R2的另一端与所述开关的控制端连接。6.根据权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,所述储能模块包括储能电感LI;所述储能电感LI的一端与所述开关的输入端连接,所述储能电感LI的另一端与所述LED灯组的负极连接。7.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述开关包括MOS管。8.—种太阳能LED—体灯,包括锂电池、太阳能电池板及控制器,其特征在于,还包括由多个相互并联的LED灯珠构成的LED灯组及权利要求1至7任一所述的驱动电路。
【文档编号】H05B33/08GK205584544SQ201620173310
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】易兵兵
【申请人】深圳市绿阳光伏科技有限公司
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