发光元件恒流电路的制作方法
【专利摘要】一种发光元件恒流电路，包括第一二极管、第二二极管、第一NPN型三极管、开关管、取样电阻和第一电阻。上述恒流电路通过在电路中加入廉价的三极管做为恒流管，节省了电路元件，降低了硬件成本；而且控制电路简单，便于生产和维修，节省了生产人力成本，在控制LED照明，补光产品，并要求产品小型化方面能够很好的普及和利用。
【专利说明】发光元件恒流电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路控制领域，特别是涉及一种发光元件恒流电路。
【背景技术】
[0002]LED (Light-Emitting Diode,发光二极管)是一种能发光的半导体电子元件,LED灯具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，LED照明越来越多地使用在办公室、家具、装饰和招牌上。
[0003]由于LED两端的电压变化较小，而电流随电压变化的电气特性曲线较陡，容易出现实际功率超出额定功率而损坏LED管，所以电器上用的LED指示灯的实际工作电流设置都不足额定最大电流的一半，因此很少损坏。但是用于照明和摄像机补光用的LED就不一样，为了亮度和使用效率的需要，期望LED在额定电流附近(即满功率)附近工作，所以要用稳定的驱动电流来稳定功率，防止LED灯的实际功率超出额定功率而损坏LED管的情况出现。
[0004]一般地，采用在电路中设置开关来控制LED灯的恒流电路，但是存在着电路复杂和成本高的问题。
实用新型内容
[0005]基于此，有必要提供一种电路简单、成本低的发光元件恒流电路。
[0006]一种发光元件恒流电路，包括第一二极管、第二二极管、第一 NPN型三极管、开关管、取样电阻和第一电阻，所述第二二极管的正极连接信号输入端，所述第二二极管的负极连接所述第一 NPN型三极管的基极以及所述第一二极管的负极，所述第一 NPN型三极管的发射极接地，所述第一 NPN型三极管的集电极通过所述第一电阻连接供电端，所述第一 NPN型三极管的集电极连接所述开关管的控制端，所述开关管的输入端连接所述供电端，所述开关管的输出端连接发光元件的正极，所述发光元件的负极通过所述取样电阻接地，所述发光元件的负极连接所述第一二极管的正极。
[0007]在其中一个实施例中，所述发光元件恒流电路还设有第二电阻，所述第一 NPN型三极管的集电极通过所述第二电阻与所述开关管的控制端连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述发光元件恒流电路还设有第三二极管，所述第三二级管的正极连接所述第一二极管的负极以及所述第二二极管的负极，所述第三二极管的负极连接所述第一 NPN型三极管的基极。
[0009]在其中一个实施例中，所述发光兀件恒流电路还设有第一电容器，所述第一电容器连接所述第二二极管的负极，另一端接地。
[0010]在其中一个实施例中，所述发光元件恒流电路还设有第三电阻，所述第三电阻一端连接所述发光元件的负极，一端连接第一二极管的正极。
[0011]在其中一个实施例中，所述发光元件恒流电路还设有第二电容器，所述第二电容器一端连接供电端，一端接地。[0012]在其中一个实施例中，所述发光元件恒流电路还设有第四二极管，所述第四二极管的正极连接所述供电端，所述第四二极管的负极连接所述第二电容器以及所述开关管的输入端。
[0013]在其中一个实施例中，所述开关管为第二 NPN型三极管。
[0014]上述发光元件恒流电路，当信号输入端的输入高电平时，第二二极管导通，电平从第一 NPN型三极管的基极输入，第一 NPN型三极管进入饱和导通，开关管截止，发光元件不发光；当输入信号端输入低电平时，第二二极管截止，第一 NPN型三极管截止，开关管进入导通，发光元件发光，电流流经取样电阻，取样的电压被第一二极管和第一 NPN型三极管的基极和发射极钳位，使得流经发光元件的电流是恒定的。上述恒流电路通过在电路中加入廉价的三极管做为恒流管，节省了电路元件，降低了硬件成本；而且控制电路简单，便于生产和维修，节省了生产人力成本，在控制LED照明，补光产品，并要求产品小型化方面能够很好的普及和利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为一实施方式的恒流电路图；
[0016]图2为另一实施方式的恒流电路图；
[0017]图3为一实施方式的恒流电路应用到摄像机LED红外灯的驱动电路图；
[0018]附图标记:10信号输入端，20供电端，V开关管，Vl第一 NPN型三极管，V2第二 NPN型三极管，D发光元件，Dl第一二极管，D2第二二极管，R取样电阻，D3第三二极管，D4第四二极管，Rl第一电阻，R2第二电阻，R3第三电阻，Cl第一电容器，C2第二电容器，D5-D16发光元件，A取样点，B基极，C集电极，E发射极，a输入端，b控制端，c输出端。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和【具体实施方式】对发光元件恒流电路做进一步的阐述。
[0020]如图1所示，一实施方式的发光元件恒流电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一 NPN型三极管V1、开关管V、取样电阻R和第一电阻Rl，第二二极管D2的正极连接信号输入端10，第二二极管D2的负极连接第一 NPN型三极管Vl的基极B以及第一二极管Dl的负极，第一 NPN型三极管Vl的发射极E接地，第一 NPN型三极管Vl的集电极C通过第一电阻Rl连接供电端20，第一 NPN型三极管Vl的集电极C连接开关管V的控制端b，开关管V的输入端a连接供电端20，开关管V的输出端c连接发光元件D的正极，发光元件D的负极通过取样电阻接地，发光元件的负极连接第一二极管的正极。
[0021]上述发光元件恒流电路的工作原理为:当信号输入端10输入高电平时，第二二极管D2导通，电平从第一 NPN型三极管Vl的基极B输入，第一 NPN型三极管Vl进入饱和导通，开关管V截止，发光兀件D不发光；当输入信号端10输入低电平时,第二二极管D2截止，第一 NPN型三极管Vl截止，开关管V进入导通，发光元件D发光，电流流经取样电阻R，取样的电压被第一二极管Dl和第一 NPN型三极管Vl的基极B和发射极E钳位，取样点A的电压值为第一二极管Dl的导通压降和第一 NPN型三极管Vl的BE极压降之和。设第一二极管Dl的导通压降和第一 NPN型三极管Vl的BE极压降之和为V，流经发光元件D的电流为I，取样电阻R的电阻值为R’，可以得出流经发光元件D的电流I=V/R’，由于第一二极管Dl的导通压降和第一 NPN型三极管Vl的BE极的导通压降是固定的，所以可以得知流经发光元件D的电流也是稳定的。
[0022]上述发光元件恒流电路通过在电路中加入廉价的三极管做为恒流管，节省了电路元件，降低了硬件成本；而且控制电路简单，便于生产和维修，节省了生产人力成本，在控制LED照明，补光产品，并要求产品小型化方面能够很好的普及和利用。
[0023]如图2所示，在一实施方式中，开关管V为第二 NPN型三极管V2，第二 NPN型三极管V2的基极B即为开关管V的控制端b，第二 NPN型三极管V2的集电极C即为开关管V的输入端a，第三NPN型三极管V2的发射极E即为开关管V的输出端C。在其他实施例中，开关管V也可以为N沟道MOS管。
[0024]发光元件D为LED灯，可以是一个LED灯，也可以是包括多个串联、并联或混联的LED灯。如图3所示，在本实施例中，发光元件D为多个LED灯经串联后再并联，其中，LED灯D5-D10为串联，LED灯Dl 1-D16为串联，D5-D10与Dl 1-D16为并联。在其他实施方式中，发光元件D也可以为其他需要恒流工作状态的装置或设备。
[0025]继续参照图3，在一实施方式中，发光元件恒流电路还设有第二电阻R2，在本实施例中，第一 NPN型三极管Vl的集电极C通过第二电阻R2与第二 NPN型三极管V2的基极B连接。其中，第二电阻R2所起的作用也是限流作用。
[0026]发光元件恒流电路还设有第三二极管D3，第三二级管D3的正极连接第一二极管Dl的负极以及第二二极管D2的负极，第三二极管D3的负极连接第一 NPN型三极管Vl的基极B。当恒流电路中接入的发光元件数量较多时，以及当信号输入端10输入高电平时，第三二极管D3与第一二极管Dl可以更好地隔离高电平，保证电路中的恒流效果。
[0027]在本实施例中，发光兀件恒流电路还设有第一电容器Cl,第一电容器Cl 一端连接第二二极管D2的负极，另一端接地。第一电容器Cl具有滤波抗干扰的作用，可以使信号输入端10输入的电平更加稳定。
[0028]发光元件恒流电路还设有第三电阻R3，第三电阻R3 —端连接发光元件的负极，一端连接第一二极管Dl的正极。第三电阻R3起到限流的作用，用于保护第一 NPN型三极管VI。
[0029]发光元件恒流电路还设有第二电容器C2，第二电容器C2 —端连接供电端20，一端接地。第二电容器C2有着滤波的作用，可以降低供电端20电压的变化对发光元件恒流电路的影响。
[0030]发光元件恒流电路还设有第四二极管D4，第四二极管D4的正极连接供电端20，第四二极管D4的负极连接第二电容器C2以及所述开关管V的输入端a。在本实施例中，第四二极管D4的正极连接供电端20，第四二极管D4的负极连接第二电容器C2以及第二 NPN型三极管V2的集电极C。第四二极管D4可以防止电池装错引起电路元件烧毁，提高电路的安全性。
[0031]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。
【权利要求】
1.一种发光元件恒流电路，其特征在于，包括第一二极管、第二二极管、第一 NPN型三极管、开关管、取样电阻和第一电阻，所述第二二极管的正极连接信号输入端，所述第二二极管的负极连接所述第一 NPN型三极管的基极以及所述第一二极管的负极，所述第一 NPN型三极管的发射极接地，所述第一 NPN型三极管的集电极通过所述第一电阻连接供电端，所述第一 NPN型三极管的集电极连接所述开关管的控制端，所述开关管的输入端连接所述供电端，所述开关管的输出端连接发光元件的正极，所述发光元件的负极通过所述取样电阻接地，所述发光元件的负极连接所述第一二极管的正极。
2.根据权利要求1所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第二电阻，所述第一 NPN型三极管的集电极通过所述第二电阻与所述开关管的控制端连接。
3.根据权利要求1所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第三二极管，所述第三二级管的正极连接所述第一二极管的负极以及所述第二二极管的负极，所述第三二极管的负极连接所述第一 NPN型三极管的基极。
4.根据权利要求1所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第一电容器，所述第一电容器连接所述第二二极管的负极，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第三电阻，所述第三电阻一端连接所述发光元件的负极，一端连接第一二极管的正极。
6.根据权利要求1所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第二电容器，所述第二电容器一端连接供电端，一端接地。
7.根据权利要求6所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述发光元件恒流电路还设有第四二极管，所述第四二极管的正极连接所述供电端，所述第四二极管的负极连接所述第二电容器以及所述开关管的输入端。
8.根据权利要求1至7任一项所述的发光元件恒流电路，其特征在于，所述开关管为第二 NPN型三极管。
【文档编号】H05B37/02GK203416456SQ201320336610
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年6月13日
【发明者】曾凡裕, 张瑞斌, 高静迟 申请人:广东安居宝数码科技股份有限公司