自适应供电的非隔离降压型led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路及工作方法，包括：整流滤波电路、控制模块，该控制模块的供电端通过一电阻与整流电路的输出端相连；控制模块内设有一自适应供电电路，该自适应供电电路包括处理器单元，降压单元，二极管组，模拟开关单元；降压单元的输出端与二极管组的输入端相连，且该输出端作为自适应供电电路的电压输出端；各二极管之间设有节点，各节点分别与模拟开关单元的各开关输入端相连，该模拟开关单元的各开关输出端相连，且通过一电阻接地；处理器单元供电端获取采样电压，该处理器单元的控制输出端分别与模拟开关单元的控制端相连。
【专利说明】自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED驱动电路，尤其涉及一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着LED (Light-Emitting D1de)的工艺不断改进，LED作为照明光源已经呈现出光效高、寿命长、响应快和环保等特点，已开始在多个照明领域取代传统光源。虽然单颗LED的功率容量已达10W，但在需要大面积和高照度的照明场合，采用单颗LED的照明方案仍然不能满足要求。为解决这一问题，常将LED采用并联、串联和混联的方式进行连接，通过非隔离降压型LED驱动电路对LED进行驱动，传统的非隔离降压型LED驱动电路的供电端一般与储能单元相连，以采集储能单元的输出电压。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路，该LED驱动电路的供电部分更加优化，以适应外围电压波动，起到保护元器件的作用。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路，包括:整流滤波电路、设有开关管的控制模块，该控制模块的供电端通过一电阻与整流电路的输出端相连；所述控制模块内设有一自适应供电电路，该自适应供电电路包括处理器单元，由第一、第二电阻串联构成降压单元，由若干串联的二极管构成的二极管组，模拟开关单元；所述降压单元的输出端与串联的若干二极管的输入端相连，且该输出端作为所述自适应供电电路的电压输出端；所述各二极管之间设有节点，各节点分别与所述模拟开关单元的各开关输入端相连，该模拟开关单元的各开关输出端相连，并通过一电阻接地；所述处理器单元从所述供电端获取采样电压，该处理器单元的控制输出端分别与所述模拟开关单元的控制端相连，即，根据所述采样电压值控制所述模拟开关单元打开或闭合相应开关，以增加或减少串联的二极管，稳定所述自适应供电电路的输出电压。
[0005]为了更好的优化电路，精简元器件，所述控制模块中的开关管的一端作为电压输出端连接至储能单元的输入端，所述控制模块的电流采样端从储能单元中续流管的阴极获取电流采样信号，通过判断该电流采样信号的大小以控制所述开关管的断开、导通或保持。
[0006]进一步，所述控制模块还包括:比较单元，该比较单元包括:适于将电流采样信号转为电压采样信号的采样电阻，该采样电阻的一端与所述电流采样端相连，其另一端接地，所述采样电阻的一端还与滞回电压比较子单元相连，该滞回电压比较子单元适于通过其同相端输入所述电压采样信号，所述滞回电压比较子单元的输出端通过一反相器与所述开关管的控制端相连。
[0007]进一步，所述滞回电压比较子单元包括:比较器，该比较器的反相端输入一基准电压，所述电压采样信号通过输入电阻接入比较器的同相端，该同相端还与一反馈电阻的一端相连，所述比较器的输出端与一输出电阻的一端相连，所述比较器的输出端还与所述反馈电阻的另一端相连，所述输出电阻的另一端作为所述滞回电压比较子单元的输出端。
[0008]进一步，为了稳定滞回电压比较子单元的输出电压，所述滞回电压比较子单元的输出端还连接双向稳压管。
[0009]进一步，为了简化电路，所述反相器采用非门。
[0010]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:(I)本实用新型通过处理器单元、串联的若干二极管、模拟开关单元配合构成自适应供电电路，该供电电路使控制模块可接受的供电电压范围更大，在所述控制模块在构成非隔离降压型LED驱动电路时，无需过多的考虑输入的电源电压问题，并且极大的优化了电路，节约了元器件；(2)通过滞回电压比较子单元通过正向阈值电压、负向阈值电压实现了对开关管的控制，实现了对后续储能单元的充放电；(3)通过滞回电压比较子单元使控制模块的结构得到精简，无需内部的脉冲控制单元即可实现开关管的通断控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0012]图1为非隔离降压型LED驱动电路的原理框图一；
[0013]图2为自适应供电电路的电路原理图；
[0014]图3为非隔离降压型LED驱动电路的电路原理图二 ；
[0015]图4为比较单元的电路原理图；
[0016]图5为滞回电压比较子单元的波形图。
[0017]其中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电流采样信号Ics、电压米样信号U^；、米样电阻R11、比较器Al、基准电压Uk、输入电阻R8、反馈电阻R9、输出电阻RlO、采样电阻Rl 1、双向稳压管Z、正向阈值电压Uth1、负向阈值电压Uth2、续流管VD。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0019]实施例1
[0020]如图1和图2所示，一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路，包括:整流滤波电路、设有开关管的控制模块，该控制模块的供电端通过一电阻R与整流电路的输出端相连；所述控制模块内设有一自适应供电电路，该自适应供电电路包括处理器单元，由第一、第二电阻串联构成降压单元，由若干串联的二极管构成的二极管组，模拟开关单元；所述降压单元的输出端与串联的若干二极管的输入端相连，且该输出端作为所述自适应供电电路的电压输出端；所述各二极管之间设有节点，各节点分别与所述模拟开关单元的各开关输入端相连，该模拟开关单元的各开关输出端相连，且通过一电阻R6接地；所述处理器单元从所述供电端获取采样电压，该处理器单元的控制输出端分别与所述模拟开关单元的控制端相连，即，根据所述采样电压值控制所述模拟开关单元打开或闭合相应开关，以增加或减少串联的二极管，稳定所述自适应供电电路的输出电压；当所述采样电压值升高时，则减少串联的二极管；若当所述采样电压值下降时，则增加串联的二极管。
[0021 ] 所述二极管可以采用如硅管或锗管。
[0022]所述处理器单元通过第三电阻R3和第四电阻R4构成的分压电路获得采样电压。
[0023]所述处理器单元通过采样电压输出控制信号的技术方案，在申请号201210410051.2的专利文献“移动电源放电电流检测方法及系统”已被公开。
[0024]所述自适应供电电路的作用是提供给控制模块中的其余各电路的供电电压，而对于自适应供电电路本身的采用另外的独立供电电路，可采用稳压电路来实现；通过采用自适应供电电路、独立供电电路两套供电电路，能有效的降低控制模块的故障率，且所述自适应供电电路对电压的调节范围比独立供电电路的调节范围更大，更有利于控制模块中其余各电路的稳定供电。
[0025]对于模拟开关单元中的开关是通过内部mos管来实现的。
[0026]如图3所示，所述控制模块的开关管的一端作为电压输出端连接至储能单元的输入端，所述控制模块的电流采样端从储能单元中续流管VD的阴极获取电流采样信号、，通过判断该电流采样信号Ies的大小以控制所述开关管的断开、导通或保持。
[0027]所示控制模块还包括:比较单元,该比较单元包括:适于将电流采样信号Ics转为电压米样信号Ues的米样电阻Rll,该米样电阻Rll的一端与所述电流米样端相连，其另一端接地；所述采样电阻Rll的一端还与滞回电压比较子单元相连，该滞回电压比较子单元适于通过其同相端输入所述电压采样信号Ucs，所述滞回电压比较子单元的输出端通过一反相器与所述开关管的控制端相连，该滞回电压比较子单元适于根据采样电压的变化控制所述开关管的断开、导通或保持。
[0028]所述滞回电压比较子单元包括:比较器Al，该比较器Al的反相端输入一基准电压Uk，所述电压采样信号Ucs通过输入电阻接入比较器Al的同相端，该同相端还与一反馈电阻R9的一端相连，所述比较器Al的输出端与一输出电阻RlO的一端相连，所述比较器Al的输出端还与所述反馈电阻R9的另一端相连，所述输出电阻RlO的另一端作为所述滞回电压比较子单元的输出端。
[0029]设定所述滞回电压比较子单兀的负向阈值电压Uth2、正向阈值电压Uthi ；
[0030]S卩，所述电压采样信号Ucs从负向阈值电压Uth2开始升高时，所述滞回电压比较子单元输出低电平，控制开关管导通，当所述电压采样信号化超过正向阈值电压值时，该滞回电压比较子单元输出高电平，控制开关管关闭；
[0031]或，所述电压采样信号Ucs从正向阈值电压Uthi开始下降时，所述滞回电压比较子单元输出高电平，控制开关管关断，当所述电压采样信号Uffi等于负向阈值电压值时，该滞回电压比较子单元输出低电平，控制开关管导通。
noD^)
[0032]正向阈值电压^ (I + R + TT^οι,
AVAV
DQDO
[0033]负向阈值电压Um2 =(I + -Tr)^zi —
K、) Ky
[0034]设U(^取O,并设定合适的基准电压Ur即能获得正向阈值电压Uthi和负向阈值电压Uth2，如图5所示。
[0035]其中，若开关管为三极管，则所述控制端为基极，若为开关，则所述控制端为G极。
[0036]所述滞回电压比较子单元的输出端还连接双向稳压管Z。
[0037]所述反相器采用非门。
[0038]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【权利要求】
1.一种自适应供电的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于包括:整流滤波电路、设有开关管的控制模块，该控制模块的供电端通过一电阻与整流电路的输出端相连； 所述控制模块内设有一自适应供电电路，该自适应供电电路包括处理器单元，由第一、第二电阻串联构成降压单元，由若干串联的二极管构成的二极管组，模拟开关单元；所述降压单元的输出端与所述二极管组的输入端相连，且该输出端作为所述自适应供电电路的电压输出端； 所述各二极管之间设有节点，各节点分别与所述模拟开关单元的各开关输入端相连，该模拟开关单元的各开关输出端相连，并通过一电阻接地； 所述处理器单元从所述供电端获取采样电压，该处理器单元的控制输出端与所述模拟开关单元的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于，所述控制模块中的开关管的一端作为电压输出端连接至储能单元的输入端，所述控制模块的电流采样端从储能单元中续流管的阴极获取电流采样信号，通过判断该电流采样信号的大小以控制所述开关管的断开、导通或保持。
3.根据权利要求2所述的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于，所述控制模块还包括:比较单元，该比较单元包括:适于将电流采样信号转为电压采样信号的采样电阻，该采样电阻的一端与所述电流采样端相连，其另一端接地，所述采样电阻的一端还与滞回电压比较子单元相连； 所述滞回电压比较子单元适于通过其同相端输入所述电压采样信号，该滞回电压比较子单元的输出端通过一反相器与所述开关管的控制端相连。
4.根据权利要求3所述的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于，所述滞回电压比较子单元包括:比较器，该比较器的反相端输入一基准电压，所述电压采样信号通过输入电阻接入比较器的同相端，该同相端还与一反馈电阻的一端相连，所述比较器的输出端与一输出电阻的一端相连，所述比较器的输出端还与所述反馈电阻的另一端相连，所述输出电阻的另一端作为所述滞回电压比较子单元的输出端。
5.根据权利要求4所述的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于，所述滞回电压比较子单元的输出端还连接双向稳压管。
6.根据权利要求3-5任一所述的非隔离降压型LED驱动电路，其特征在于，所述反相器采用非门。
【文档编号】H05B37/02GK204069423SQ201420376442
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】张永良, 唐振宇, 莫燕红 申请人:浙江大学常州工业技术研究院