专利名称：一种发光二极管恒流驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及恒流驱动电路，更具体地说，涉及一种高效隔离式降压型 高亮发光二极管恒流驱动电5^。
背景技术：
如图1所示，常用的开关电源电路包括变压器2以及与其连接的功率输入 电路l、功率输出电路3、辅助电源输出电路4、控制器5，还包括连接在功率 输出电路3和控制器5之间的电压反馈电路7。在电路的工作过程中，常用的 恒流驱动电路采用的电压采样的方式对功率输出电路3的电压进行釆样，例如 利用齐纳管和光耦合器件，检测到的电压值就是齐纳电压和光耦合器件中发光 二极管的正向电压之和。然后，在这个电压反馈信号的控制下，使控制器5 对变压器2线圈内部的电流和磁场进行调节，以稳定功率输出电路3的输出电 压。
如图2所示，图中示出的输出电压5V由齐纳管VR1及光耦U2直接进行检 测，输出的电压值为齐纳电压及光耦U2中发光二极管的正向压降之和(R1上 的压降可忽略不计)。然后，光耦U2的输出晶体直接驱动控制引脚，电容C5 为控制引脚的旁路电容。然而，这种技术需要把电源管理电路与发光二极管驱 动电路分成两个完全独立的块来实现，而上述电压反馈方式只能提供稳定的输 出电压，如果用来驱动发光二极管必须另外配置发光二极管驱动电路，所以必 然导致电路成本的增加和电能的转换效率降<氐。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述电压反馈方式只 能提供稳定的输出电压，如果用来驱动发光二极管必须另外配置发光二极管驱
动电路，从而必然导致电路成本的增加和电能的转换效率降低的缺陷，提供一 种高效隔离式降压型高亮发光二极管恒流驱动电路。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是构造一种发光二极管恒 流驱动电路，包括变压器以及与其连接的功率输入电路、功率输出电路、辅助 电源输出电路、控制器，其还包括连接在功率输出电路和控制器之间的用于产 生电流釆样信号以控制辅助电源输出电路为控制器供电的电流反馈电路。
在本实用新型所述的发光二极管恒流驱动电路中，所述电流反馈电路包括
与功率输出电路连接的用于产生电流采样信号的采样电阻R3、连接在控制器 和辅助电源输出电路之间的受电流釆样信号控制的光耦U1、与光耦U1的发射 极连接的电阻R4以及连接在电阻R4与地之间的电容C6。
在本实用新型所述的发光二极管恒流驱动电路中，所述辅助输出电路包括 连接在变压器和光耦Ul的集电极之间的二极管D3、连接在光耦Ul的集电极 与地之间的电阻R2、电容C4。
在本实用新型所述的发光二极管恒流驱动电路中，所述变压器包括与功率 输入电路连接的主边绕组、与功率输出电路连接的负边绕组以及与辅助电源输 出电路连接的辅助绕组。
实施本实用新型的发光二极管恒流驱动电路，具有以下有益效果
1、 因为发光二极管的驱动直接由开关电源的次级通过整流电路实现，并 没有另外的驱动电路，从而大大提高了电路的效率，此效率基本可以折合为开 关电源本身的效率， 一般在3-5W时效率可达75。/。，在5-15W时可达85。/。，而在 多个发光二极管串联的情况下，由于电源的整流效率的提高在10个以上发光 二极管串联应用中，效率会高至90%以上，如此也方便了产品的热设计；
2、 采用电流反馈的方式，通过光耦及电流采样电阻组成反馈元件，其输 出电流的稳定性与一致性取决于光耦及电流采样电阻的稳定性与一致性，而光 耦中的发光二极管的一致性非常好，其导通时的管压降(在电流为2mA时)为 IV，而且误差不会超过10mV，此时控制电流采样电阻的精度就可控制输出电 流的精度，如此可以稳定输出电流，从而获得恒流效果，本实用新型节省了专 用参考源及反馈放大电路，使电路结构更加简单；
3、本实用新型的输入级与输出级采用变压器及光耦隔离，从而使设计完 全符合安规要求，实现了市电直接驱动发光二极管的电路设计。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中
图l是传统的开关电源电路的系统框图2是传统的开关电源电路的原理图3是本实用新型的发光二极管恒流驱动电路的系统框图4是本实用新型的发光二极管恒压驱动电路的原理图。
具体实施方式
现有的技术是把电源管理电路与发光二极管驱动电路分成两个完全独立 的块来实现，本实用新型的发光二极管恒压驱动电路采用电流反馈的方式取代 电压反馈的方式，在电路中将用于采样电压的二极管换为用于采样电流的电 阻，只需要控制电流采样电阻的精度就可获得稳定的恒流输出。因为发光二极 管的驱动直接由开关电源的次级通过整流电路实现，并没有另外的驱动电路， 从而大大提高了电路的效率。
如图3所示，本实用新型的发光二极管恒流驱动电路包括变压器2以及与 其连接的功率输入电路l、功率输出电路3、辅助电源输出电路4、控制器5， 其还包括连接在功率输出电路3和控制器5之间的电流反馈电路6,用于产生 电流采样信号以控制辅助电源输出电路4为控制器5供电。相比常用的电压反 馈方式，本实用新型的发光二极管恒流驱动电路采用的是电流反馈电路，也就 是通过采样功率输出电路3与负载形成的回路中的电流，然后控制辅助电源输 出电路4为控制器5供电，进一步由控制器5对变压器2的内部线圈的电流和 磁场进行控制，以此给功率输出电路3提供稳定的电流，如此便可以在功率输 出电路3获得稳定的恒流输出，而不需要增加额外的驱动电路就可以直接驱动 发光二极管。
如图4所示，电流反馈电路6包括与功率输出电路3连接的用于产生电流
采样信号的采样电阻R3、连接在控制器5(图4所示电路中使用的标号是U2) 和辅助电源输出电路4之间的受电流采样信号控制的光耦Ul、与光耦Ul的发 射极连接的电阻R4以及连接在电阻R4与地之间的电容C6。辅助输出电路4 包括连接在变压器2和光耦Ul的集电极之间的二极管D3、连接在光耦Ul的 集电极与地之间的电阻R2、电容C4。变压器2包括与功率输入电路l连接的
的辅助绕组。功率输入电^各1由电感L1、 二才及管D2、电容C2、电阻R1、电容 Cl、 二极管D4组成，功率输出电路3由二极管Dl、电容C3组成。电流采样 电阻R3的阻值用于设定输出电流的大小，改变变压器2的主边绕组与负边绕 组的匝数比和二极管Dl及电容C3的参数，即可改变由功率输出电路3驱动的 发光二极管的串联级数。
驱动发光二极管时一般釆取串联的方式来提高驱动电路的效率，其中串联 级数指的是发光二极管串联的个数。在电路工作时，电流采样电阻R3会对发 光二极管串联电路中的电流进行采样，然后这个电流会反馈到光耦Ul处。在 反馈电流的控制下，辅助电源输出电路4会通过控制5的第4脚对控制器5 进行供电，控制器5从第5脚输出一个控制信号到变压器2的主边绕组，通过 控制主边绕组中的电流，经》兹芯偶合在负边绕组产生相同能量的电能，为功率 输出电路3提供一个稳定的电流。
因为发光二极管的驱动直接由开关电源的次级通过整流电路实现，并没有 增加另外的驱动电路，从而大大提高了电路的效率，这个效率基本可以折合为 开关电源电3各本身的效率，一4化在3-5W时效率可以达到75%,在5-15W时可 达85°/ ,而在多个发光二极管串联的情况下，由于电源的整流效率的提高在10 个以上发光二极管串联应用中，效率会高至90%以上，如此也方便了产品的热 设计。
通过光耦Ul及电流采样电阻R3组成反馈元件，其输出电流的稳定性与一 致性取决于光耦Ul及电流采样电阻R3的稳定性与一致性，而光耦Ul中的发 光二极管的一致性非常好，其导通时的管压降(在电流为2mA时)为IV,而且 误差不会超过10mV,此时控制电流采样电阻R3的精度就可控制输出电流的精
度，因此这种电流反^"方式的稳定性与 一致性都非常高。
本实用新型的输入级与输出级采用变压器及光耦隔离，从而使设计完全符 合安规要求，实现了市电直接驱动发光二极管的电路设计。另外，本实用新型 节省了专用参考源及反馈放大电路，使电路结构更加简单。
权利要求1、一种发光二极管恒流驱动电路，包括变压器(2)以及与其连接的功率输入电路(1)、功率输出电路(3)、辅助电源输出电路(4)、控制器(5)，其特征在于，还包括连接在功率输出电路(3)和控制器(5)之间的用于产生电流采样信号以控制辅助电源输出电路(4)为控制器(5)供电的电流反馈电路(6)。
2、 根据权利要求1所述的发光二极管恒流驱动电路，其特征在于，所述 电流反馈电路(6)包括与功率输出电路(3)连接的用于产生电流采样信号的采 样电阻R3、连接在控制器(5)和辅助电源输出电路(4)之间的受电流采样信号 控制的光耦Ul、与光耦Ul的发射极连接的电阻R4以及连接在电阻R4与地之 间的电容C6。
3、 根据权利要求2所述的发光二极管恒流驱动电路，其特征在于，所述 辅助输出电路(4)包括连接在变压器(2)和光耦Ul的集电极之间的二极管D3、 连接在光耦U1的集电极与地之间的电阻R2、电容C4。
4、 根据权利要求1所述的发光二极管恒流驱动电路，其特征在于，所述 变压器(2)包括与功率输入电路(1)连接的主边绕组、与功率输出电路(3)连接 的负边绕组以及与辅助电源输出电路(4)连接的辅助绕组。
专利摘要本实用新型涉及一种发光二极管恒流驱动电路，包括变压器(2)以及与其连接的功率输入电路(1)、功率输出电路(3)、辅助电源输出电路(4)、控制器(5)，其还包括连接在功率输出电路(3)和控制器(5)之间的用于产生电流采样信号以控制辅助电源输出电路(4)为控制器(5)供电的电流反馈电路(6)。本实用新型针对现有技术的上述电压反馈方式只能提供稳定的输出电压，如果用来驱动发光二极管必须另外配置发光二极管驱动电路，从而导致电路成本的增加和电能的转换效率降低的缺陷，设计了一种利用电阻采样电流的发光二极管恒流驱动电路，在不需要另外的发光二极管驱动电路的情况下，就可以获得稳定的恒流输出。
文档编号H05B37/02GK201207742SQ20082009373
公开日2009年3月11日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者蒋自明, 钟昌贤, 陈志军 申请人:深圳市联德合微电子有限公司