一种led灯驱动电路的制作方法

文档序号:8200874阅读:634来源:国知局
专利名称:一种led灯驱动电路的制作方法
技术领域
本发明涉及LED驱动电路,特别是一种LED灯驱动电路,通过该驱动 电路的LED灯能够有效提高电能利用率,降低电能的损耗。
背景技术
LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件,具有工 作电压低、耗电量小、发光效率高、无污染、性能稳定可靠等优点。目前 LED作为光源已经得到广泛应用。众所周知,LED的亮度是由流经其上的 电流大小所决定的。
LED驱动电路除了要满足安全要求外,另外的基本功能应有两个方 面, 一是尽可能保持恒流特性,尤其在电源电压发生±15%的变动时,仍应 能保持输出电流在±5%的范围内变动;二是驱动电路应保持较低的自身功 耗,这样才能使LED的系统效率保持在较高水平。
由于LED灯的工作电流为直流、工作电压为直流电压,这就需要将市 电转换成直流电,而且LED灯泡的工作电压一般在2.8V-3.6V左右,因此 目前一些LED驱动电路中大多采用变压器将高电压转换成低电压,以适合 LED灯工作,但是这些变压器本身是要耗用一定的损耗的,约10%左右, 因此会造成电能的浪费。
而对于不需要变压器的LED驱动电路,大多采用分压电阻以降低电压, 使LED灯的工作电压满足要求,但是由于分压电阻的存在,也会造成电能 的损耗,LED灯的电能利用率也不高。

发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种LED灯驱动电路,该电 路通过在电路正常工作后,切断供驱动电路IC工作起动电阻的电路,以达 到降低整个驱动电路功耗的目的。
为实现上述目的,本发明主要采用以下技术方案
一种LED灯驱动电路,包括整流电路、LC滤波电路和驱动IC,所述 整流电路与LC滤波电路连接,LC滤波电路输出端一路通过启动电阻(R2)、 (R12)与驱动IC连接,另一路通过LED灯负载电路与驱动IC连接,所 述启动电阻(R2)、 (R12)与驱动IC之间还设置有一自动关断选择电路, 该自动关断选择电路包括三极管(Q2)、 (Q3),所述三极管(Q2)的集电 极与启动电阻(R2)、 (R12)连接,发射极与驱动IC电压输入端VCC连接; 基极分为两路, 一路通过电阻(Rl)、 (R13)与LC滤波电路连接,另一路 则与三极管(Q3)的集电极连接,而三极管(Q3)的基极通过限流电阻(R11)、 分压电阻(R9)、 (R10)与驱动IC电压输入端VCC连接。
所述LED灯负载电路通过变压器(Ll)与驱动IC连接,所述变压器 (Ll)第一脚与驱动IC的电压输入端VCC连接,第二脚接地;第三脚与 LED灯负载电路连接,第四脚通过MOS管(Ql)与驱动IC连接。
所述MOS管(Ql)的漏极与变压器(Ll)第四脚连接,栅极通过限 流电阻(R8)与驱动IC输出端OUT连接,源极分为两端, 一端通过电阻 (R7)和电容(C3)组成的滤波电路与驱动IC反馈端连接,另一端则通过 限流电阻(R6)接地。
所述驱动IC为LA5121M。
所述启动(R2)、 (R12)串联后与三极管(Q2)的C极连 。所述电阻(Rl)、 (R13)串联后与三极管(Q3)的C极连接。 本发明在LED灯驱动电路中增加了一个自动关断选择电路,当LED 灯驱动电路启动时,通过启动电阻将直流高电压进行分压,以输出适合驱 动IC工作的电压,并通过该电压实现对LED灯的工作驱动,当驱动IC正 常工作后,则通过自动关断选择电路将启动电阻断开,此时启动电阻上则 无功耗出现。相比与现有LED灯驱动电路,本发明只在启动时,启动电阻 才工作,而在LED灯正常工作时,电阻不会造成电能损耗,提高了 LED 灯电能的利用率,具有良好的节能效果。


图1为本发明电路原理图。
具体实施例方式
为阐述本发明的思想及目的,下面将结合附图和具体实施例对本发明 做进一步的说明。
请参见图1所示,本发明提供的是一种LED灯驱动电路,用于LED 灯照明,该电路主要包括有整流电路、LC滤波电路、自动选择关断电路、 LED灯负载电路以及驱动IC (LA5121M),所述整流电路与外部交流电(市 电)连接,然后通过LC滤波电路与驱动IC、 LED灯负载电路连接,而在 LC滤波电路与驱动IC之间还连接有自动选择关断电路。
其中整流电路包括一整流桥,由四个整流二极管按桥式全波整流电路 的形式连接而成,用于将外部220V的交流电转换成300V左右的直流电。
自动选择关断电路包括三极管Q2、 Q3,电阻R1、 R13,启动电阻R2、 R12,限流电路Rll、分压电阻R9、 R10以及电容C10,这里的三极管Q2 的集电极C通过启动电阻R2、 R12与LC滤波电路的输出端连接,发射极E通过防击穿二极管D3与驱动IC的电压输入端VCC连接,三极管Q2的 基极B分为两路, 一路通过电阻R1、 R13与LC滤波电路输出端连接,另 一路则与三极管Q3的集电极C连接,而三极管Q3的基极B通过限流电阻 Rll、分压电阻R9、 R10与驱动IC的电压输入端VCC连接,发射极E则接地。
LED灯负载电路一端连接到LC滤波电路的输出端,另一端与变压器 Ll连接,该部分电路主要包括电容C7、 LED灯泡以及二极管D1,这里电 容C7、 LED灯并联后与变压器Ll的3脚连接,而二极管Dl则与变压器 Ll的4脚连接,变压器Ll的1脚通过二极管D2与驱动IC的VCC输入端 连接,2脚接地,4脚通过M0S管Q1与驱动IC连接。
所述MOS管Ql的漏极D与变压器Ll的4脚连接,栅极G通过限流 电阻R8与驱动IC的输出端OUT连接,源极S分为两端, 一端通过电阻 R7和电容C3组成的滤波电路与驱动IC反馈端CS连接,另一端则通过限 流电阻R6接地,在电阻R8与驱动IC的OUT端之间还连接有电阻R5, R5与R8组成分压电路。
本发明工作原理为首先220V交流电经过整流桥整流后输出300V左 右直流电,300V左右直流电通过自动选择关断电路中的启动电阻R2、 R12 (这里电阻R2和R12阻值之和为66K欧)后,电压降低到20V,即此时 三极管Q2的C极电压为20V,同样的300V左右电压通过电阻Rl、 R13 (R1-560K欧,R13:560K欧)后,加到三极管Q2的B极,使Q2导通, 电流通过起动电阻R2、 ,三极管的C极、E极,隔离二极管D3后,给 驱动IC加电。通过驱动IC内置的用于功率MOS管软驱动的逐步驱动电路, 使MOS管导通。电流从C2,通过LED灯,变压器的3脚、4脚,MOS管的D极、S极,限流电阻R6到地,再回到C2,构成回路。由于有变压器 中的电感,流过其中的电流渐渐变大,这个变化的电流在电感3, 4端会产 生感生电动势,这个感生电动势感应到变压器的1, 2端,产生1端高,2 端低的感生电动势,其中的感生电流从变压器的1脚流出,经整流二极管 整流,电容器C4滤波后,产生20V的电压,加在驱动IC的VCC端。
通过限流电阻Rll、分压电阻R9、 R10与驱动IC输入端VCC连接的 三极管Q3的B极此时电压大于0.7V,此时Q3的E极接地,只要Q3的B 极电压大于E极电压0.7V即可满足Q3导通,而E极电压为O,下拉电压 则将Q3的C极电压拉到0.2V左右,此时Q2的B极电压与E极电压相比 要小,就会造成Q2截止,而当Q2截止时,启动电阻R2、 R12则与驱动IC 断开,此时R2、 R12不工作,没有能量损耗。
同时,由于电阻R1、 R13阻值很大,在该电路中相当于开路,无电流 流过。
驱动IC在这种情况下,通过变压器Ll供电,此时变压器Ll的1脚通 过二极管D2给驱动IC的VCC端供电,变压器的2脚接地,因此变压器的 l脚、2脚以及驱动IC形成了一个回路。
变压器3脚通过LED灯负载电路与300V左右直流电连接,4脚与二 极管D1以及MOS管Ql连接,当Q2截止时,贮存于变压器的电流,从变 压器的4脚流出,经二极管D1, LED灯,变压器的3脚,再回到变压器的 4脚,为LED灯供电。在这部分电路中,MOS管Ql由驱动IC进行控制, 驱动OUT输出电压信号,而MOS管Ql则通过该电压信号控制导通,由 于通断的频率很高(在20KHZ—100KHZ)再加上的滤波电容C2、 C7,使 LED灯工作电流为直流,流过LED灯的电流大小由R6的阻值决定。流过R6的电流产生的电压,通过R7反馈进驱动IC,通过内部电路,以控制驱 动IC的1脚输出的脉冲占空比,既控制MOS的导通占空比,从而控制流 经MOS管的电流变化,保正流经LED的电流为恒定,以保证LED灯亮度稳定。
本发明利用自动选择关断电路中Q2的导通与截止,实现对启动电阻的 关断,使整个驱动电路中在工作状态下,无启动电阻而造成的损耗,这里 可有效降低启动电阻损耗1W左右,相比于现有的LED驱动电路,本发明 LED灯电能利用率可提高10%以上。
以上是对本发明所提供的一种LED灯驱动电路进行了详细的介绍,本 文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述,以上实 施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的 一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式
及应用范围上均会有 改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种LED灯驱动电路,包括整流电路、LC滤波电路和驱动IC,所述整流电路与LC滤波电路连接,LC滤波电路输出端一路通过启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC连接,另一路通过LED灯负载电路与驱动IC连接,其特征在于所述启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC之间还设置有一自动关断选择电路,该自动关断选择电路包括三极管(Q2)、(Q3),所述三极管(Q2)的集电极与启动电阻(R2)、(R12)连接,发射极与驱动IC电压输入端VCC连接;基极分为两路,一路通过电阻(R1)、(R13)与LC滤波电路连接,另一路则与三极管(Q3)的集电极连接,而三极管(Q3)的基极通过限流电阻(R11)、分压电阻(R9)、(R10)与驱动IC电压输入端VCC连接。
2、 根据权利要求1所述的LED灯驱动电路,其特征在于所述LED 灯负载电路通过变压器(Ll)与驱动IC连接,所述变压器(Ll)第一脚 与驱动IC的电压输入端VCC连接,第二脚接地;第三脚与LED灯负载 电路连接,第四脚通过MOS管(Ql)与驱动IC连接。
3、 根据权利要求2所述的LED灯驱动电路,其特征在于所述MOS 管(Ql)的漏极与变压器(Ll)第四脚连接,栅极通过限流电阻(R8) 与驱动IC输出端OUT连接,源极分为两端, 一端通过电阻(R7)和电 容(C3)组成的滤波电路与驱动IC反馈端连接,另一端则通过限流电阻(R6)接地。
4、 根据权利要求1或2所述的LED灯驱动电路,其特征在于所述 驱动IC为LA5121M。
5、 根据权利要求1所述的LED灯驱动电路,其特征在于所述启动 (R2)、 (R12)串联后与三极管(Q2)的C极连接。
6、 根据权利要求1所述的LED灯驱动电路,其特征在于所述电阻 (Rl)、 (R13)串联后与三极管(Q3)的C极连接。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯驱动电路,用于LED灯照明,该电路主要包括有整流电路、LC滤波电路、自动选择关断电路、LED灯负载电路以及驱动IC,所述整流电路与外部交流电连接,然后通过LC滤波电路与驱动IC、LED灯负载电路连接,而在LC滤波电路与驱动IC之间还连接有自动选择关断电路。本发明利用自动选择关断电路中Q2的导通与截止,实现对启动电阻的关断,使整个驱动电路中在工作状态下,无启动电阻而造成的损耗,可有效降低启动电阻损耗1W左右,相比于现有的LED驱动电路,本发明LED灯电能利用率可提高10%以上。
文档编号H05B37/02GK101626650SQ200910108958
公开日2010年1月13日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者松冈良明, 龙绍辉 申请人:深圳市启欣科技有限公司
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