Led驱动电路的制作方法

文档序号:8176104
专利名称:Led驱动电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及LED驱动领域,特别涉及一种LED驱动电路。
背景技术
LED照明是近年来快速兴起发展的一种新型光源,它的许多良好特点使得它的应用面越来越广。LED的单向导电特性使人一般认为应该用直流驱动,但是对直流恒压和限流的装置在保证比较好的限流特性时,自身功耗是很大的,所以使系统的效率大为降低。只有用较高频率的交流来驱动LED,并且用在呈现较大阻抗时自身功耗小的电感或电容来限流,才能把LED驱动电路的限流特性和自身功耗都做得比较理想。在现有的LED驱动电路中,特别是交流市电驱动LED灯时,LED驱动电路必须要有输入整流滤波电路和输出整流滤波电路。输入整流滤波电路需要相对和大的电容量才能将整流输出电压平滑到允许范围。输出整流滤波电路也需要足够的电容量来维持电路的稳定性和输出电流的平滑。最经济的大电容量电容器一电解电容器是最佳选择,电解电容器最大的优点是经济性好,而最大的弱点是寿命短。10年前的铝电解电容器一般为105°C /200小时。这就是说在105°C的温度条件下的使用寿命只有84天!即使降低到85°C,使用寿命也仅仅为332天,还不到一年!继续降低到75°C,寿命也不会超过两年。电容器的寿命短,从而导致LED驱动电路寿命达不到要求。因此,如何设计一种无需使用电容器,使用寿命长的LED驱动电路是业内亟待解决的技术问题。
发明内容本实用新型的主要目的是提供一种LED驱动电路,旨在使LED驱动电路使用寿命增长,实现LED无闪屏。本实用新型提出一种LED驱动电路,包括由输入保护电路和整流电路组成的直流输出电路和LED发光电路,还包括MOS管导通电路及稳压电路,所述MOS管导通电路包括高压MOS管,所述MOS管的源极与所述直流输出电路的负极连接并接地,所述MOS管的漏极和栅极均与所述直流输出电路的正极连接;所述稳压电路包括可调电压基准源,所述可调电压基准源的正极与所述MOS管的漏极连接,所述可调电压基准源的负极为输出端,与所述LED发光电路连接,在所述可调电压基准源的输出端上连接有反馈电阻,所述可调电压基准源的参考端与所述反馈电阻并联。优选地,在所述MOS管的栅极与所述直流输出电路的正极之间连接有稳压二极管,所述稳压二极管的正极与所述MOS管的栅极连接,所述稳压二极管的负极与所述直流输出电路的正极、所述可调电压基准源的正极连接。优选地,所述反馈电阻由第五电阻和第六电阻组成,所述第五电阻和所述第六电阻并联,所述第五电阻和所述第六电阻的一端均与所述可调电压基准源的输出端连接,所述所述第五电阻和所述第六电阻的另一端均与所述MOS管的栅极连接,且连接在所述稳压二极管的正极与所述MOS管的栅极之间。优选地,所述MOS管导通电路包括连接在所述直流输出电路的正极与所述MOS管的栅极、漏极之间的散热电阻。优选地,所述散热电阻由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻组成,所述第一电阻和所述第二电阻并联,所述第三电阻和所述第四电阻并联,所述第一电阻和所述第二电阻组成的并联电路与所述第三电阻和所述第四电阻组成的并联电路串联。优选地,所述MOS管的源极与地之间连接有保护电阻。 优选地,所述MOS管为N沟道增强型MOS管,所述可调电压基准源为三端可调分流
基准源。优选地,所述MOS管导通电路及所述稳压电路设有两个,两所述MOS管导通电路相
互并联。优选地,所述LED发光电路由若干个LED并联组串联形成,所述LED并联组由至少两个LED并联组成。本实用新型的LED驱动电路包括由输入保护电路和整流电路组成的直流输出电路、LED发光电路、MOS管导通电路和稳压电路,直流输出电路与MOS管导通电路连接,低压输入使MOS管导通;M0S管导通电路与稳压电路连接,MOS管导通,低端驱动稳压电路工作,电流从MOS管的漏极输入稳压电路中的可调电压基准源,可调电压基准源的负极为输出端,与LED发光电路连接,在可调电压基准源的输出端上连接有反馈电阻,可调电压基准源的参考端与反馈电阻并联,可调电压基准源的参考端利用反馈电阻从输出端取样,然后将取样到的电压信息反馈到可调电压基准源的输入控制端,并与其基准电压比较,如输出端电压大于基准电压,控制端控制电压下降;如输出端电压小于基准电压,控制端控制电压上升,从而在输出端电压欲升高时控制电压降下来,反之在输出端电压欲下降时控制电压升上去,保证输出端能稳定在一个稳定电压范围内,为LED发光电路提供稳定的电压,确保LED稳定可靠的工作,实现无闪屏。本实用新型的LED驱动电路的整个电路结构简单,采用可调电压基准源来稳压,利于生产成本的降低,本电路中无需使用电容器,可解决因电容器寿命短而导致整个LED驱动电路使用寿命不长的问题,实现LED驱动电路使用寿命的增长。

图1为本实用新型的LED驱动电路的一实施例中LED驱动电路的电路原理图;图2为本实用新型的LED驱动电路的一实施例中LED发光电路的电路原理图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。参照图1和图2,提出本实用新型的LED驱动电路的一实施例,包括由输入保护电路10和整流电路组成的直流输出电路、LED发光电路、MOS管导通电路及稳压电路,交流电输入端与保护电路10连接,该输入保护电路10由保险丝电阻F和二极管D组成,保险丝电阻F的作用是提供安全保护;二极管D起极性保护作用,当电源反接时,二极管D导通,则保险丝电阻F熔断,对电路进行保护。交流电经保护电路10输入整流电路,该整流电路为由四个二极管组成的整流桥,交流电经整流桥整流,从整流桥的输出端输出直流电,整流桥的输出端为直流输出端。MOS管导通电路用于低压至高压的导通,MOS管导通电路和稳压电路均设有两个:第一 MOS管导通电路和第二 MOS管导通电路、第一稳压电路和第二稳压电路,两MOS管导通电路相互并联,每一 MOS管导通电路与每一稳压电路连接,驱动两稳压电路的导通。第一MOS管导通电路包括高压功率型的第一 MOS管Q1,第一 MOS管Ql的源极与直流输出端的负极连接并接地,第一 MOS管Ql的漏极和栅极均与直流输出端的正极连接,且第一 MOS管Ql的漏极和栅极连接,第一MOS管Ql导通后,第一MOS管Ql的漏极与栅极的连接点为输出端。第一 MOS管Ql的源极与地之间连接有保护电阻20,该保护电阻20由两电阻R13、R14串联组成,用于保护第一 MOS管Ql的源极。第一 MOS管导通电路还包括连接在直流输出端的正极与第一 MOS管Ql的栅极、漏极之间的第一散热电阻300,该第一散热电阻300由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4组成,第一电阻Rl和第二电阻R2并联,第三电阻R3和第四电阻R4并联,第一电阻Rl和第二电阻R2组成的并联电路与第三电阻R3和第四电阻R4组成的并联电路串联,第一电阻Rl和第二电阻R2并联的一端与直流输出端连接,第三电阻R3和第四电阻R4并联的一端与第一 MOS管Ql的栅极、漏极连接,用于第一MOS管Ql的散热。在第一 MOS管Ql的栅极与直流输出端的正极之间连接有第一稳压二极管ZD1,第一稳压二极管ZDl的正极与第一 MOS管Ql的栅极连接,第一稳压二极管ZDl的负极与直流输出端的正极、第一 MOS管Ql的漏极连接,因为MOS管栅极与漏极和源极之间的绝缘电阻很高,绝缘层很薄,栅极很容易积累电荷把绝缘层击穿而损坏MOS管,在使用过程中如果有较高电压加到栅极也要击穿绝缘层而损坏MOS管,所以在第一 MOS管Ql栅极连接第一稳压二极管ZDl以限制栅极电压在第一稳压二级管稳压值以下,保护第一MOS管Ql栅极不被击穿。第一稳压电路包括第一可调电压基准源U1,第一可调电压基准源Ul的正极与第
一MOS管Ql的漏极输出端连接,且与第一稳压二极管ZDl的负极连接;第一可调电压基准源Ul的负极为输出端,与LED发光电路连接;在第一可调电压基准源Ul的输出端上连接有第一反馈电阻30,第一可调电压基准源Ul的参考端与第一反馈电阻30并联。该第一反馈电阻30由第五电阻R5和第六电阻R6组成,第五电阻R5和第六电阻R6并联,第五电阻R5和第六电阻R6的一端均与第一可调电压基准源Ul的输出端连接,第五电阻R5和第六电阻R6的另一端均与第一 MOS管Ql的栅极连接,且连接在第一稳压二极管ZDl的正极与第一MOS管Ql的栅极之间,用于分压检测,与参考端形成反馈回路;而且第五电阻R5和第六电阻R6与第一稳压二极管ZDl并联,可用于释放第一 MOS管Ql的栅极电荷,不让电荷积累,起保护第一 MOS管Ql栅极的作用。第一 MOS管Ql导通实现低端驱动第一稳压电路工作,电流从MOS管的漏极输入第一可调电压基准源Ul,第一可调电压基准源Ul的参考端利用第一反馈电阻30从输出端取样,然后将取样到的电压信息反馈到第一可调电压基准源Ul的输入控制端,并与其基准电压比较,如输出端电压大于基准电压,控制端控制电压下降;如输出端电压小于基准电压,控制端控制电压上升,从而在输出端电压欲升高时控制电压降下来,反之在输出端电压欲下降时控制电压升上去,保证第一可调电压基准源Ul的输出端能稳定在一个稳定电压范围内,从而为LED发光电路提供稳定的电压,确保LED稳定可靠的工作,实现无闪屏。第二 MOS管导通电路与第一 MOS管导通电路相同,包括高压功率型的第二 MOS管Q2,第二 MOS管Q2的源极与直流输出端的负极连接并接地,第二 MOS管Q2的漏极和栅极均与直流输出端的正极连接,且第二 MOS管Q2的漏极和栅极连接,第二 MOS管Q2导通后,第二 MOS管Q2的漏极与栅极的连接点为输出端。由两电阻R13、R14串联组成保护电阻20也用于保护第二 MOS管Q2的源极。第二 MOS管导通电路也包括连接在直流输出端的正极与第二 MOS管Q2的栅极、漏极之间的第二散热电阻400,该第二散热电阻400由第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻RlO组成,第七电阻R7和第八电阻R8并联,第九电阻R9和第十电阻RlO并联,第七电阻R7和第八电阻R8组成的并联电路与第九电阻R9和第十电阻RlO组成的并联电路串联,第七电阻R7和第八电阻R8并联的一端与直流输出端连接,第九电阻R9和第十电阻RlO并联的一端与第二 MOS管Q2的栅极、漏极连接,用于第
二MOS管Q2的散热。在第二 MOS管Q2的栅极与直流输出端的正极之间连接有第二稳压二极管ZD2,第二稳压二极管ZD2的正极与第二 MOS管Q2的栅极连接,第二稳压二极管ZD2的负极与直流输出端的正极、第二 MOS管Q2的漏极连接,保护第二 MOS管Q2栅极不被击穿。第二稳压电路与第一稳压电路相同,包括第二可调电压基准源U2,第二可调电压基准源U2的正极与第二 MOS管Q2的漏极输出端连接,且与第二稳压二极管ZD2的负极连接;第二可调电压基准 源U2的负极为输出端,与LED发光电路连接;在第二可调电压基准源U2的输出端上连接有第二反馈电阻40,第二可调电压基准源U2的参考端与第二反馈电阻40并联。该第二反馈电阻40由第i^一电阻Rll和第十二电阻R12组成,第i^一电阻Rll和第十二电阻R12并联,第十一电阻Rll和第十二电阻R12的一端均与第二可调电压基准源U2的输出端连接,第i^一电阻Rll和第十二电阻R12的另一端均与第二 MOS管Q2的栅极连接,且连接在第二稳压二极管ZD2的正极与第二MOS管Q2的栅极之间,用于分压检测,与第二可调电压基准源U2的参考端形成反馈回路;而且第十一电阻Rll和第十二电阻R12与第二稳压二极管ZD2并联,可用于释放第二 MOS管Q2的栅极电荷,不让电荷积累,起保护第二 MOS管Q2栅极的作用。第二 MOS管Q2导通实现低端驱动第二稳压电路工作,电流从MOS管的漏极输入第二可调电压基准源U2,第二可调电压基准源U2的参考端利用第二反馈电阻40从输出端取样,然后将取样到的电压信息反馈到第二可调电压基准源U2的输入控制端,进行电压调控,保证第二可调电压基准源U2的输出端能稳定在一个稳定电压范围内,从而为LED发光电路提供稳定的电压,确保LED稳定可靠的工作,实现无闪屏。第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均为N沟道增强型MOS管,第一可调电压基准源Ul和第二可调电压基准源U2均为三端可调分流基准源TL431,是一种并联稳压集成电路,具有良好的热稳定性。LED发光电路由若干个LED并联组串联形成,LED并联组由至少两个LED并联组成,从而即使LED并联组内的某一 LED损坏,整个LED发光电路仍能继续导通,从而LED可继续提供照明。本实用新型的LED驱动电路的整个电路结构简单,采用价格低廉且高效的第一可调电压基准源Ul和第二可调电压基准源U2来稳压,利于生产成本的降低,而且本电路中无需使用电容器,可解决因电容器寿命短而导致整个LED驱动电路使用寿命不长的问题,实现LED驱动电路使用寿命的增长。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种LED驱动电路,包括由输入保护电路和整流电路组成的直流输出电路和LED发光电路,其特征在于,还包括MOS管导通电路及稳压电路,所述MOS管导通电路包括高压MOS管,所述MOS管的源极与所述直流输出电路的负极连接并接地,所述MOS管的漏极和栅极均与所述直流输出电路的正极连接;所述稳压电路包括可调电压基准源,所述可调电压基准源的正极与所述MOS管的漏极连接,所述可调电压基准源的负极为输出端,与所述LED发光电路连接,在所述可调电压基准源的输出端上连接有反馈电阻,所述可调电压基准源的参考端与所述反馈电阻并联。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,在所述MOS管的栅极与所述直流输出电路的正极之间连接有稳压二极管,所述稳压二极管的正极与所述MOS管的栅极连接,所述稳压二极管的负极与所述直流输出电路的正极、所述可调电压基准源的正极连接。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,所述反馈电阻由第五电阻和第六电阻组成,所述第五电阻和所述第六电阻并联,所述第五电阻和所述第六电阻的一端均与所述可调电压基准源的输出端连接,所述所述第五电阻和所述第六电阻的另一端均与所述MOS管的栅极连接,且连接在所述稳压二极管的正极与所述MOS管的栅极之间。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电路,其特征在于,所述MOS管导通电路包括连接在所述直流输出电路的正极与所述MOS管的栅极、漏极之间的散热电阻。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电路,其特征在于,所述散热电阻由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻组成,所述第一电阻和所述第二电阻并联,所述第三电阻和所述第四电阻并联,所述第一电阻和所述第二电阻组成的并联电路与所述第三电阻和所述第四电阻组成的并联电路串联。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电路,其特征在于,所述MOS管的源极与地之间连接有保护电阻。
7.根据权利要求6所述的LED驱动电路,其特征在于,所述MOS管为N沟道增强型MOS管,所述可调电压基准源为三端可调分流基准源。
8.根据权利要求7所述的LED驱动电路,其特征在于,所述MOS管导通电路及所述稳压电路设有两个,两所述MOS管导通电路相互并联。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的LED驱动电路,其特征在于,所述LED发光电路由若干个LED并联组串联形成,所述LED并联组由至少两个LED并联组成。
专利摘要本实用新型公开一种LED驱动电路,包括由输入保护电路和整流电路组成的直流输出电路、LED发光电路、MOS管导通电路和稳压电路,直流输出电路与MOS管导通电路连接,MOS管导通电路与稳压电路连接,电流从MOS管的漏极输入稳压电路中的可调电压基准源,在可调电压基准源的输出端上连接有反馈电阻,其参考端利用反馈电阻从输出端取样,然后将取样到的电压信息反馈到其输入控制端,进行电压调控,保证输出端能稳定在一个稳定电压范围内,确保LED稳定可靠的工作,实现无闪屏;而且整个电路结构简单,无需使用电容器,可解决因电容器寿命短而导致整个LED驱动电路使用寿命不长的问题,实现LED驱动电路使用寿命的增长。
文档编号H05B37/02GK202998565SQ201220585049
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者陈盛文 申请人:陈盛文
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