直流降压稳流led驱动电路结构的制作方法

文档序号:8169308阅读:411来源:国知局
专利名称:直流降压稳流led驱动电路结构的制作方法
技术领域
本实用新型涉及领域电路结构技术领域,特别涉及LED驱动电路结构技术领域,具体是指一种直流降压稳流LED驱动电路结构。
背景技术
汽车行业中,LED应用越来越多,功率越来越大。现有技术中包括以下三类LED驱动电路I、如图I所示的电阻限流LED驱动电路,该驱动电路的缺点在于电流波动大,能耗
浪费多。 2、如图2所示的稳流LED驱动电路,该驱动电路的缺点在于不具降压作用,不节省能耗。3、如图3所示的DC-DC芯片LED驱动电路,该驱动电路的缺点在于成本高。因此如何提供一种成本较低且节能效率高的LED驱动降压稳流装置成为目前汽车行业中亟待解决的问题。

实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种能够将电源输入的功率有效转化到LED,以降低能耗,同时采用简单的电路元器件和结构,有效降低成本,且应用范围较为广泛的直流降压稳流LED驱动电路结构。为了实现上述的目的,本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构具有如下构成该直流降压稳流LED驱动电路结构包括反馈信号输入的振荡电路模块、MOSFET晶体管、储能电路模块、LED发光二极管和具有反馈信号输出端的稳流电路模块。所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块具有方波信号输出端,该方波信号输出端连接MOSFET晶体管的栅极,MOSFET晶体管的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端连接具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。该直流降压稳流LED驱动电路结构中,所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl、第二电容C2、第一 PNP型三极管Q1、第二 NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3和第四NPN型三极管Q4。所述的第一电阻Rl的一端、第四电阻R4的一端、第一 PNP型三极管Ql的发射极和第三PNP型三极管Q3的发射极均连接电源正极;第一电阻Rl的另一端和第一电容Cl的一端均连接第二 NPN型三极管Q2的基极;第四电阻R4的另一端和第二电容C2的一端均连接第四NPN型三极管Q4的基极并形成该具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端,连接所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端。该第一电容Cl的另一端、第二电阻R2的一端和第三PNP型三极管Q3的集电极均连接第四NPN型三极管Q4的集电极,形成该带方波信号输出的振荡电路模块的方波信号输出端,连接所述MOSFET晶体管的栅极。第二电容C2的另一端、第三电阻R3的一端和第一 PNP型三极管Ql的集电极均连接第二 NPN型三极管Q2的集电极;该第二电阻R2的另一端连接第一 PNP型三极管Ql的基极;该第四电阻R4的另一端连接第三PNP型三极管Q3的基极;所述第二 NPN型三极管Q2和第四NPN型三极管Q4均连接电源负极。该直流降压稳流LED驱动电路结构中,所述MOSFET晶体管Ml的栅极连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的方波信号输出端;M0SFET晶体管Ml的漏极连接所述储能电路模块的输出端;M0SFET晶体管Ml的源极连接电源负极。该直流降压稳流LED驱动电路结构中,所述的储能电路模块包括第五电容C5、第一电感LI和第一二极管Dl ;所述的第五电容C5的一端连接所述的第一二极管Dl的阴极;该第五电容C5的另一端连接所述的第一电感LI的一端形成该储能电路模块的输入端连接所述LED发光二极管的阴极;该第一电感LI的另一端连接所述的第一二极管Dl的阳极形成该储能电路模块的输出端连接所述的驱动电路模块的电源输入端。该直流降压稳流LED·驱动电路结构中,所述的LED发光二极管的阳极连接所述具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,该LED发光二极管的阴极连接于所述的储能电路模块的输入端。该直流降压稳流LED驱动电路结构中,所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块包括第五电阻R5、第六电阻R6和第五PNP型三极管Q5,所述的第五电阻R5 —端连接和第五PNP型三极管Q5的发射极共同连接电源正极,该第五电阻R5的另一端连接该第五PNP型三极管Q5的基极形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,连接所述LED发光二极管的阳极。所述第六电阻R6的一端连接该第五PNP型三极管Q5的集电极,该第六电阻R6的另一端形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端,连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。采用了该实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构,由于其包括反馈信号输入的振荡电路模块、MOSFET晶体管、储能电路模块、LED发光二极管和具有反馈信号输出端的稳流电路模块。所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块具有方波信号输出端,该方波信号输出端连接MOSFET晶体管的栅极,MOSFET晶体管的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端连接具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。使得该电路结构能够有效代替现有技术中的LED驱动集成电路,将电源输入的功率有效转化到LED,以降低能耗,同时采用简单的电路元器件和结构,有效降低了驱动电路成本,且本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构应用范围较广,广泛适用于150mA以上LED。

图I为现有技术中的电阻限流LED驱动电路。图2为现有技术中的稳流LED驱动电路。图3为现有技术中的DC-DC芯片LED驱动电路。图4为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路模块结构的示意图。[0019]图5为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构的电路结构图。图6为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构中的具有反馈信号输入端的振荡电路1吴块的电路图。图7为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构中的MOSFET晶体管的电路图。图8为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构中的储能电路模块的电路 图。 图9为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构中的LED发光二极管的电路图。图10为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构中的具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电路图。图11为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构在实际应用中的整体电路结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明。请参阅图4所示,为本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路模块结构的示意图。在一种实施方式中,该电路结构包括具有反馈信号输入端的振荡电路模块、MOSFET晶体管、储能电路模块、LED发光二极管和具有反馈信号输出端的稳流电路模块。所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块具有方波信号输出端,该方波信号输出端连接MOSFET晶体管的栅极,MOSFET晶体管的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端连接具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块,如图5及图6所示,包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl、第二电容C2、第一 PNP型三极管Q1、第二 NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3和第四NPN型三极管Q4。所述的第一电阻Rl的一端、第四电阻R4的一端、第一 PNP型三极管Ql的发射极和第三PNP型三极管Q3的发射极均连接电源正极;第一电阻Rl的另一端和第一电容Cl的一端均连接第二 NPN型三极管Q2的基极;第四电阻R4的另一端和第二电容C2的一端均连接第四NPN型三极管Q4的基极并形成该具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端,连接所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端。该第一电容Cl的另一端、第二电阻R2的一端和第三PNP型三极管Q3的集电极均连接第四NPN型三极管Q4的集电极,形成该带方波信号输出的振荡电路模块的方波信号输出端,连接所述MOSFET晶体管Ml的栅极。第二电容C2的另一端、第三电阻R3的一端和第一 PNP型三极管Ql的集电极均连接第二 NPN型三极管Q2的集电极;该第二电阻R2的另一端连接第一 PNP型三极管Ql的基极;该第四电阻R4的另一端连接第三PNP型三极管Q3的基极;所述第二 NPN型三极管Q2和第四NPN型三极管Q4均连接电源负极。所述的驱动电路模块,如图5及图7所示,所述MOSFET晶体管Ml的栅极连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的方波信号输出端;MOSFET晶体管Ml的漏极连接所述储能电路模块的输出端;MOSFET晶体管Ml的源极连接电源负极。所述的储能电路模块,如图5及图8所示,包括第五电容C5、第一电感LI和第一二极管Dl ;所述的第五电容C5的一端连接所述的第一二极管Dl的阴极;该第五电容C5的另一端连接所述的第一电感LI的一端形成该储能电路模块的输入端连接所述LED发光二极管的阴极;该第一电感LI的另一端连接所述的第一二极管Dl的阳极形成该储能电路模块的输出端连接所述的驱动电路模块的电源输入端。所述的LED发光二极管,如图5及图9所示,该LED发光二极管的阳极连接所述具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,该LED发光二极管的阴极连接于所述的储能电路模块的输入端。所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块,如图5及图10所示,包括第五电阻 R5、第六电阻R6和第五PNP型三极管Q5,所述的第五电阻R5 —端连接和第五PNP型三极管Q5的发射极共同连接电源正极,该第五电阻R5的另一端连接该第五PNP型三极管Q5的基极形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,连接所述LED发光二极管的阳极。所述第六电阻R6的一端连接该第五PNP型三极管Q5的集电极,该第六电阻R6的另一端形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端,连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。在实际应用中,本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构采用分立元件搭建,电路简单、成本低、实用性强、具有很强的节能效率,即电源输入的功率有效的转化到LED以降低能耗。该直流降压稳流LED驱动电路结构可以采取如图11所示的电路结构,其中,振荡电路输出高频率的方波信号;储能模块由电感和电容组成;振荡电路输出的方波信号驱动MOSFET晶体管的导通和关闭,从而为储能模块提供工作电流;该储能模块输出稳流电流驱动LED ;M0SFET晶体管的导通时间长度决定了储能电路的电量,从而达到对LED输入电流的稳定控制。同时,采用带反馈信号输出的稳流电路,通过采样电阻对通过LED的电流进行采样,该采样信号通过反馈电路对振荡电路输出的方波信号占空比进行调制,从而达到对功率管的导通时间长度进行控制的目的。本实用新型的优点在于I、有效的降低了成本,可以替代LED驱动集成电路;2、在汽车电源的要求(8V 35V)下,输入功率可以有效的转换为LED功率;3、应用范围广,针对驱动大于150mA以上LED具有较强的应用性。将本实用新型应用于汽车照地LED灯中,驱动两颗O. 5W的LED,功率转换效率大于80%,并有效降低整个照地灯的热量,同时也降低了照地灯的体积。采用了该实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构,由于其包括具有反馈信号输入端的振荡电路模块、MOSFET晶体管、储能电路模块、LED发光二极管和具有反馈信号输出端的稳流电路模块。所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块具有方波信号输出端,该方波信号输出端连接MOSFET晶体管的栅极,MOSFET晶体管的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端连接具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。使得该电路结构能够有效代替现有技术中的LED驱动集成电路,将电源输入的功率有效转化到LED,以降低能耗,同时采用简单的电路元器件和结构,有效降低了驱动电路成本,且本实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构应用范围较广,广泛适用于150mA以上LED。在此说明书中,本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述的电路结构包括具有反馈信号输入端的振荡电路模块、 MOSFET晶体管(Ml)、储能电路模块、LED发光二极管和具有反馈信号输出端的稳流电路模块,所述的具有反馈信号输入端的振荡电路模块具有方波信号输出端,该方波信号输出端连接MOSFET晶体管(Ml)的栅极,MOSFET晶体管(Ml)的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,该稳流电路模块的反馈信号输出端连接所述的振荡电路模块的反馈信号输入端。
2.根据权利要求I所述的直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述的振荡电路模块包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一 PNP型三极管(Q1)、第二 NPN型三极管(Q2)、第三PNP型三极管(Q3)和第四NPN型三极管(Q4);所述的第一电阻(Rl)的一端、第四电阻(R4)的一端、第一 PNP型三极管(Ql)的发射极和第三PNP型三极管(Q3)的发射极均连接电源正极;第一电阻(Rl)的另一端和第一电容(Cl)的一端均连接第二 NPN型三极管(Q2)的基极;第四电阻(R4)的另一端和第二电容(C2)的一端均连接第四NPN型三极管(Q4)的基极并形成该振荡电路模块的反馈信号输入端,连接所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端;该第一电容(Cl)的另一端、第二电阻(R2)的一端和第三PNP型三极管(Q3)的集电极均连接第四NPN型三极管(Q4)的集电极,形成该振荡电路模块的方波信号输出端,连接所述MOSFET晶体管(Ml)的栅极;第二电容(C2)的另一端、第三电阻(R3)的一端和第一 PNP型三极管(Ql)的集电极均连接第二 NPN型三极管(Q2)的集电极;该第二电阻(R2)的另一端连接第一 PNP型三极管(Ql)的基极;该第四电阻(R4)的另一端连接第三PNP型三极管(Q3)的基极;所述第二 NPN型三极管(Q2)和第四NPN型三极管(Q4)均连接电源负极。
3.根据权利要求2所述的直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述MOSFET晶体管(Ml)的栅极连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的方波信号输出端;MOSFET晶体管(Ml)的漏极连接所述储能电路模块的输出端;M0SFET晶体管(Ml)的源极连接电源负极。
4.根据权利要求3所述的直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述的储能电路模块包括第五电容(C5)、第一电感(LI)和第一二极管(Dl);所述的第五电容(C5)的一端连接所述的第一二极管(Dl)的阴极;该第五电容(C5)的另一端连接所述的第一电感(LI)的一端形成该储能电路模块的输入端,连接所述LED发光二极管的阴极;该第一电感(LI)的另一端连接所述的第一二极管(Dl)的阳极形成该储能电路模块的输出端,连接所述的驱动电路模块的电源输入端。
5.根据权利要求4所述的直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述的LED发光二极管的阳极连接所述具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,该LED发光二极管的阴极连接于所述的储能电路模块的输入端。
6.根据权利要求5所述的直流降压稳流LED驱动电路结构,其特征在于,所述的具有反馈信号输出端的稳流电路模块包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第五PNP型三极管(Q5),所述的第五电阻(R5) —端连接和第四PNP型三极管(Q5)的发射极共同连接电源正极,该第五电阻(R5)的另一端连接该第五PNP型三极管(Q5)的基极形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的电源输出端,连接所述LED发光二极管的阳极;所述第六电阻(R6)的一端连接该第五PNP型三极管(Q5)的集电极,该第六电阻(R6)的另一端形成该具有反馈信号输出端的稳流电路模块的反馈信号输出端,并连接所述具有反馈信号输入端的振荡电路模块的反馈信号输入端。·
专利摘要本实用新型涉及一种实用新型的直流降压稳流LED驱动电路结构,属于电路结构技术领域。该LED驱动电路结构包括振荡电路模块、MOSFET晶体管、储能电路模块、LED发光二极管和稳流电路模块。振荡电路模块具有方波信号输出端并连接MOSFET晶体管的栅极,MOSFET晶体管的漏极连接储能电路模块的输出端,储能电路模块的输入端连接LED发光二极管阴极,LED发光二极管阳极连接稳流电路模块的电源输出端,该稳流电路模块的反馈信号输出端连接振荡电路模块的反馈信号输入端。采用该结构LED驱动电路能够有效代替现有技术中的LED驱动集成电路,将电源输入的功率有效转化到LED,以降低能耗,同时电路结构简单,有效降低了电路成本,且本实用新型广泛适用于150mA以上LED,应用范围较广。
文档编号H05B37/02GK202713733SQ20122037485
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者糜振星, 陆峻峰 申请人:麦格纳(太仓)汽车科技有限公司
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