Led恒流驱动电路、开关电源及照明设备的制作方法
【专利摘要】一种LED恒流驱动电路、开关电源及照明设备，开关电源包括电流控制器、N型MOS管、续流二极管、电感器、滤波电容及采样模块，所述采样模块包括：第一采样电阻，第一端与所述MOS管的源极连接，第二端接地；比较模块，正输入端与所述MOS管的源极连接，输出端与所述电流控制器的采样端连接；第一分压电阻，第一端接稳压电源，第二端与所述比较模块的负输入端连接；阻值切换模块，第一端与所述第一分压电阻的第二端连接，第二端接地，利用开关切换不同阻值的电阻置于所述第一分压电阻与地之间。这样主电路回路中大电流不通过阻值切换模块的开关，开关的使用寿命就不会受到影响，更不会发生因老化而跳火等安全隐患，而且也可以实现功率较大的LED驱动产品。
【专利说明】
LED恒流驱动电路、开关电源及照明设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明技术，特别是涉及一种LED恒流驱动电路、开关电源及照明设备。
【背景技术】
[0002]在LED照明驱动应用技术中，多档位LED驱动一般是由浮地输出BUCK型电路组成。通过高性能电流模式控制器内部的电流采样比较器来控制开关管传导。
[0003]如图1，多档位电流就是控制开关K来改变电阻Rs上的阻值，使控制器U的采样引脚CS的采样电压改变，就可以控制开关管Q的开关传导，从而控制输出电流。因此，在切换档位拨动开关K时，主回路的也就流经开关K。在长期工作或者经常切换档位，开关K的触点就会老化，故障逐渐出现。因此，开关K不能通过较大的电流，从而限制产品的功率；另夕卜，开关K应用在电路的主电流回路中，当开关K老化后，容易出现接触不良甚至出现跳火等现象，产品的安全可靠性将降低。
实用新型内容
[0004]基于此，有必要提供一种可提高开关寿命，避免安全隐患的LED恒流驱动电路。
[0005]一种开关电源，包括电流控制器、N型MOS管、续流二极管、电感器、滤波电容及采样模块，所述续流二极管的阳极与所述MOS管的漏极、所述电感器的第一端连接，阴极连直流电源；所述滤波电容的两端分别接入所述直流电源和与所述电感器的第二端连接，并分别作为开关电源的两个输出端；电流控制器的控制端与所述MOS管的栅极连接，采样端以及所述MOS管的源极通过所述采样模块接地，所述控制器根据采样的电压值大小控制所述MOS管的开关时机，从而控制输出电流大小，所述采样模块包括:
[0006]第一采样电阻，第一端与所述MOS管的源极连接，第二端接地；
[0007]比较模块，正输入端与所述MOS管的源极连接，输出端与所述电流控制器的采样端连接；
[0008]第一分压电阻，第一端接稳压电源，第二端与所述比较模块的负输入端连接；
[0009]阻值切换模块，第一端与所述第一分压电阻的第二端连接，第二端接地，利用开关切换不同阻值的电阻置于所述第一分压电阻与地之间。
[0010]进一步地，所述阻值切换模块包括多个第二分压电阻和多个开关，该第二分压电阻和开关的个数相同，该多个第二分压电阻串联连接后接所述第一分压电阻的第二端，且每个所述第二分压电阻远离该第一分压电阻的一端分别通过所述开关接地。
[0011]进一步地，所述比较模块包括比较器，该比较器的正向输入端、反相输入端、输出端分别作为所述比较模块的正输入端、负输入端、输出端。
[0012]进一步地,所述比较模块还包括:
[0013]模拟转换模块，输入端与所述第一分压电阻的第二端，根据所述阻值切换模块采样的电压值在其输出端输出基准电压；
[0014]内部参考模块，输入端与所述模拟转换模块的输出端连接，输出端与所述比较器的反相输入端连接，对所述基准电压进行校准后输入到所述比较器的反相输入端。
[0015]此外，还提供了一种LED恒流驱动电路，用于驱动LED负载，包括电流控制器、N型MOS管、续流二极管、电感器、滤波电容及采样模块，所述续流二极管的阳极与所述MOS管的漏极、所述电感器的第一端连接，阴极连直流电源；所述滤波电容的第一端接入所述直流电源并与所述LED负载的正端连接，第二端与所述电感器的第二端及所述LED负载的负端连接；电流控制器的控制端与所述MOS管的栅极连接，采样端以及所述MOS管的源极通过所述采样模块接地，所述控制器根据采样的电压值大小控制所述MOS管的开关时机，从而控制向所述LED负载输出的电流的大小,所述米样模块包括:
[0016]第一采样电阻，第一端与所述MOS管的源极连接，第二端接地；
[0017]比较模块，正输入端与所述MOS管的源极连接，输出端与所述电流控制器的采样端连接；
[0018]第一分压电阻，第一端接稳压电源，第二端与所述比较模块的负输入端连接；
[0019]阻值切换模块，第一端与所述第一分压电阻的第二端连接，第二端接地，利用开关切换不同阻值的电阻置于所述第一分压电阻与地之间。
[0020]进一步地，所述阻值切换模块包括多个第二分压电阻和多个开关，该第二分压电阻和开关的个数相同，该多个第二分压电阻串联连接后接所述第一分压电阻的第二端，且每个所述第二分压电阻远离该第一分压电阻的一端分别通过所述开关接地。
[0021]进一步地，所述比较模块包括比较器，该比较器的正向输入端、反相输入端、输出端分别作为所述比较模块的正输入端、负输入端、输出端。
[0022]进一步地,所述比较模块还包括:
[0023]模拟转换模块，输入端与所述第一分压电阻的第二端，根据所述阻值切换模块采样的电压值在其输出端输出基准电压；
[0024]内部参考模块，输入端与所述模拟转换模块的输出端连接，输出端与所述比较器的反相输入端连接，对所述基准电压进行校准后输入到所述比较器的反相输入端。
[0025]另外，还提供了一种照明设备，包括上述的开关电源；或上述的LED恒流驱动电路及LED负载。
[0026]上述开关电源或LED恒流驱动电路通过将采用电阻上连接比较模块，阻值切换模块切换阻值档位时，电流控制器只需要采样由稳压电源分压的电压值形成基准电压，使比较模块输出信号给电流控制器的采样端以控制MOS管的开关传导，从而控制输出电流，得到想要的电流值。这样主电路回路中大电流不通过阻值切换模块的开关，开关的使用寿命就不会受到影响，更不会发生因老化而跳火等安全隐患，而且也可以实现功率较大的LED驱动产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为现有的LED驱动电路；
[0028]图2为本实用新型较佳实施例中的LED恒流驱动电路。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。
[0030]请参阅图2，本实用新型较佳实施例中LED恒流驱动电路，其用于驱动LED负载，该LED恒流驱动电路主要包括开关电源，该开关电源包括电流控制器U1、N型MOS管Q1、续流二极管Dl、电感器L1、滤波电容Cl及采样模块10。
[0031]续流二极管Dl的阳极与MOS管Ql的漏极以及电感器LI的第一端连接，续流二极管Dl的阴极连直流电源DC。滤波电容Cl的两端分别接入直流电源DC和与电感器LI的第二端连接，并分别作为开关电源的两个输出端，其中，第一端接入直流电源DC并与LED负载的正端连接，第二端与电感器LI的第二端及LED负载的负端连接。
[0032]电流控制器Ul的控制端与MOS管Ql的栅极连接，采样端以及MOS管Ql的源极通过采样模块10接地，电流控制器Ul根据采样的电压值大小控制MOS管Ql的开关时机，从而控制输出电流大小。电流控制器Ul可以选择ST (意法半导体)的UCx843B/2/3843B芯片。
[0033]本实施例中，米样模块10包括:第一米样电阻Rs、比较模块11、第一分压电阻R1、阻值切换模块12。
[0034]第一采样电阻Rs的第一端与MOS管Ql的源极连接，第一采样电阻Rs的第二端接地；比较模块11的正输入端与MOS管Ql的源极连接，比较模块11的输出端与电流控制器Ul的采样端连接。第一分压电阻Rl的第一端接稳压电源VDD第一分压电阻Rl的第二端与比较模块11的负输入端连接。阻值切换模块12的第一端与第一分压电阻Rl的第二端连接，第二端接地，阻值切换模块12利用所具有的开关，切换不同阻值的电阻置于第一分压电阻Rl与地之间。
[0035]进一步地，阻值切换模块12包括多个第二分压电阻R2和多个开关K，该第二分压电阻R2和开关K的个数相同，该多个第二分压电阻R2串联连接后接第一分压电阻Rl的第二端，且每个第二分压电阻R2远离该第一分压电阻Rl的一端分别通过开关K接地。
[0036]进一步地，比较模块11包括比较器，该比较器OPl的正向输入端、反相输入端、输出端分别作为比较模块11的正输入端、负输入端、输出端。
[0037]优选地，比较模块11还包括模拟转换模块112、内部参考模块114。模拟转换模块112的输入端与第一分压电阻Rl的第二端，模拟转换模块112根据阻值切换模块12米样的电压值在其输出端输出基准电压；内部参考模块114的输入端与模拟转换模块112的输出端连接，内部参考模块114的输出端与比较器OPl的反相输入端连接，对基准电压进行校准后输入到比较器OPl的反相输入端。在一个实施例中，比较模块11可以固化于一芯片中。
[0038]将大电流不通过多档位开关K，开关K的功能只起到档位切换，直接连接第二分压电阻R2到地，此时第二分压电阻R2不需要采集信号给电流控制器Ul (如UCx843)内部的电流采样比较器OPl。
[0039]增加比较模块11，多档位拨码开关K只需连接内部的模拟电平采样就可以分辨每一档位的电流大小。利用比较模块11内部的比较器OPl输出高低电平信号，将该信号再接入电流控制器Ul的采样端以来控制MOS管Ql的开关K传导，这样就可以控制电流大小，从而达到分档位大功率的要求。
[0040]另外，还提供了一种照明设备，包括上述的开关电源；或上述的LED恒流驱动电路及LED负载。
[0041]上述开关K电源或LED恒流驱动电路通过将采用电阻上连接比较模块11，阻值切换模块12切换阻值档位时，电流控制器Ul只需要采样由稳压电源VDD分压的电压值形成基准电压，使比较模块11输出信号给电流控制器Ul的采样端以控制MOS管Ql的开关K传导，从而控制输出电流，得到想要的电流值。这样主电路回路中大电流不通过阻值切换模块
12的开关K，开关K的使用寿命就不会受到影响，更不会发生因老化而跳火等安全隐患，而且也可以实现功率较大的LED驱动产品。
[0042]以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种开关电源，包括电流控制器、N型MOS管、续流二极管、电感器、滤波电容及采样模块，所述续流二极管的阳极与所述MOS管的漏极、所述电感器的第一端连接，阴极连直流电源；所述滤波电容的两端分别接入所述直流电源和与所述电感器的第二端连接，并分别作为开关电源的两个输出端；电流控制器的控制端与所述MOS管的栅极连接，采样端以及所述MOS管的源极通过所述采样模块接地，所述电流控制器根据采样的电压值大小控制所述MOS管的开关时机，从而控制输出电流大小，其特征在于，所述采样模块包括: 第一采样电阻，第一端与所述MOS管的源极连接，第二端接地； 比较模块，正输入端与所述MOS管的源极连接，输出端与所述电流控制器的采样端连接; 第一分压电阻，第一端接稳压电源，第二端与所述比较模块的负输入端连接； 阻值切换模块，第一端与所述第一分压电阻的第二端连接，第二端接地，利用开关切换不同阻值的电阻置于所述第一分压电阻与地之间。
2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述阻值切换模块包括多个第二分压电阻和多个开关，该第二分压电阻和开关的个数相同，该多个第二分压电阻串联连接后接所述第一分压电阻的第二端，且每个所述第二分压电阻远离该第一分压电阻的一端分别通过所述开关接地。
3.根据权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述比较模块包括比较器，该比较器的正向输入端、反相输入端、输出端分别作为所述比较模块的正输入端、负输入端、输出端。
4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述比较模块还包括: 模拟转换模块，输入端与所述第一分压电阻的第二端，根据所述阻值切换模块采样的电压值在其输出端输出基准电压； 内部参考模块，输入端与所述模拟转换模块的输出端连接，输出端与所述比较器的反相输入端连接，对所述基准电压进行校准后输入到所述比较器的反相输入端。
5.一种LED恒流驱动电路，用于驱动LED负载，包括电流控制器、N型MOS管、续流二极管、电感器、滤波电容及采样模块，所述续流二极管的阳极与所述MOS管的漏极、所述电感器的第一端连接，阴极连直流电源；所述滤波电容的第一端接入所述直流电源并与所述LED负载的正端连接，第二端与所述电感器的第二端及所述LED负载的负端连接；电流控制器的控制端与所述MOS管的栅极连接，采样端以及所述MOS管的源极通过所述采样模块接地，所述电流控制器根据采样的电压值大小控制所述MOS管的开关时机，从而控制向所述LED负载输出的电流的大小，其特征在于，所述采样模块包括: 第一采样电阻，第一端与所述MOS管的源极连接，第二端接地； 比较模块，正输入端与所述MOS管的源极连接，输出端与所述电流控制器的采样端连接; 第一分压电阻，第一端接稳压电源，第二端与所述比较模块的负输入端连接； 阻值切换模块，第一端与所述第一分压电阻的第二端连接，第二端接地，利用开关切换不同阻值的电阻置于所述第一分压电阻与地之间。
6.根据权利要求5所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述阻值切换模块包括多个第二分压电阻和多个开关，该第二分压电阻和开关的个数相同，该多个第二分压电阻串联连接后接所述第一分压电阻的第二端，且每个所述第二分压电阻远离该第一分压电阻的一端分别通过所述开关接地。
7.根据权利要求5或6所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述比较模块包括比较器，该比较器的正向输入端、反相输入端、输出端分别作为所述比较模块的正输入端、负输入端、输出端。
8.根据权利要求7所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述比较模块还包括: 模拟转换模块，输入端与所述第一分压电阻的第二端，根据所述阻值切换模块采样的电压值在其输出端输出基准电压； 内部参考模块，输入端与所述模拟转换模块的输出端连接，输出端与所述比较器的反相输入端连接，对所述基准电压进行校准后输入到所述比较器的反相输入端。
9.一种照明设备，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的开关电源；或 包括权利要求5至8任一项所述的LED恒流驱动电路及LED负载。
【文档编号】H05B37/02GK203984724SQ201420290589
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】黄建平 申请人:威雅利电子（深圳）有限公司