高压线性补偿大功率led灯组控制电路的制作方法
【专利摘要】高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，包括接入高压线路中的电压采样模块、信号处理模块、控制补偿模块；所述电压采样模块一端与高压线性电路中控制LED灯组导通与关断的MOS管通过接地保护电路连接；所述信号处理模块一端与电压采样模块另一端连接、另一端与控制补偿模块一端连接；所述控制补偿模块一端接基准电压，一端与控制MOS管开关导通的时间比较器N2同相输入端连接，LED灯组连接整流桥的正极。本实用新型在LED控制器中增加一个接地保护电路，使采用MOS管控制式的LED灯组的控制器在应用上更稳定、更安全，增加了整个控制电路的安全系数，提高了控制电路的整体寿命，安全、实用。
【专利说明】高压线性补偿大功率LED灯组控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED控制电路，具体为高压线性补偿大功率LED灯组控制电路。
【背景技术】
[0002]目前市场上LED控制高压线性产品普遍存在输出功率随输入电压变化而变化的问题，如:输入电压220Vac增大10%到242Vac，输出功率会增大16%左右，这样造成的结果是LED灯的亮度会有明显变化。具体原因为:附图1为线性高压LED线路中LED正常工作时的电流、电压与时间的波形，如图1所示，当高压线性电路的输入电压波形为Ul所示时，其内部接入的LED灯组的导通电流波形如图中Il所示(该图中高压线性电路中接入了3段LED灯组)；当高压线性电路的输入电压升高到如图中U2所示时，其内部接入的LED串的导通电流波形就如图中12所示；由于LED的输出功率P = (U1I1T1+U2I2T2+U3I3T3)/T，其中，Ul为第一段LED的导通电压、Il为第一段LED灯组的导通电流、T为周期、三者均为定值，而Tl为Il恒流的时间，U2I2T2、U3I3T3同理；根据图1显示的波形可见，当电压升高后，LED恒流的时间也就随之增大，尤其是第三段LED灯组的导通时间明显增长(第一段LED灯组的恒流时间Tl、第二段LED灯组的恒流时间T2略微减小，可以忽略不计)，根据功率的计算公式可知，LED的输出功率P也会随之增大，而LED的功率也就明显增大，使用者就会感觉到LED灯的亮度有明显变化，从而影响使用者的舒适度LED灯在现代消费电子产品中是不可缺少的一种器件；对于集成式大功率LED灯组的开关集成控制方式，目前常见有两种:1、继电器开关控制，2、大功率模块开关控制(M0S管)。其中，功率模块开关控制方式当其连接电路出现空接或者接地不良好的状况时，控制器继续工作会使大功率模块的管压降瞬间超过其最大承受电压，导致MOS管烧毁，甚至引起火灾，严重影响人员相关财产的安全。因此，综上所述针对MOS管控制式的高压线性LED灯组控制器亟待改进。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，以解决【背景技术】中的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，包括接入高压线路中的电压采样模块、信号处理模块、控制补偿模块；所述电压采样模块一端与高压线性电路中控制LED灯组导通与关断的MOS管通过接地保护电路连接；所述信号处理模块一端与电压采样模块另一端连接、另一端与控制补偿模块一端连接；所述控制补偿模块一端接基准电压，一端与控制MOS管开关导通的时间比较器N2同相输入端连接，LED灯组连接整流桥的正极；所述的接地保护电路包括:电压比较器N1、吸收电容器Cl、电阻R4、电阻R5、电阻R6、瞬态抑制二极管VDl以及钳位二极管VD2 ;其中，所述瞬态抑制二极管VDl的正极接地，瞬态抑制二极管VDl的负极与所述控制器的MOS管VT的源极连接；所述电阻R4的第一端与电压比较器N2的输出端连接，电阻R4的第二端与所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的正极连接；所述电压比较器NI的第一输入端与所述电阻R4的第二端连接，电压比较器NI的第二输入端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的第一端连接；电压比较器NI的输出端与所述MOS管VT的栅极连接，MOS管VT的漏级连接LED灯组；所述吸收电容器Cl的第一端与所述电阻R5的第二端连接，吸收电容器Cl的第二端与所述电阻R5的第一端连接；所述钳位二极管VD2的正极与所述电阻R5的第二端连接，钳位二极管VD2的负极与所述电阻R5的第一端连接。
[0006]进一步的，所述电压采样模块包括:比较器N4、电阻R1、电容C2 ;所述比较器N4的同相输入端与参考电压VSS连接，其反相输入端与比较器N4的输出端连接；所述比较器N4的输出端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地。
[0007]进一步的，所述信号处理模块包括依次串联连接的电阻R9和电阻RlO ;所述电阻RO的一端与电阻Rll和电容C2的连接点连接，电阻R9的一端接地。
[0008]进一步的，所述控制补偿模块包括减法器N3 ;所述减法器N3的同相输入端连接VDD，其反相输入端与电阻R9和电阻RlO的连接点连接，其输出端与比较器N2的同相输入端连接。
[0009]与现有技术相比，本实用新型通过电压采集模块采集控制LED灯组驱动开关的电压，再将采集到的电压通过信号处理模块进行处理，处理成控制补偿模块可使用的电压，最终通过控制补偿模块将LED灯组的功率维持平稳，从而提高了使用者的舒适度，而且本实用新型还在LED控制器中增加一个接地保护电路，使采用MOS管控制式的LED灯组的控制器在应用上更稳定、更安全，增加了整个控制电路的安全系数，提高了控制电路的整体寿命，安全、实用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为高压线性电路中LED灯组在一个周期内电流随电压变化的波形图。
[0011]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0013]如图2所示的高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，包括接入高压线路中的电压采样模块、信号处理模块、控制补偿模块；所述电压采样模块一端与高压线性电路中控制LED灯组导通与关断的MOS管VT通过接地保护电路连接，用于采集接地保护电路的电压并提供给信号处理模块，接地保护电路的目的在于增加整个控制电路的安全系数，为MOS管VT消除极端跳动电压；所述信号处理模块一端与电压采样模块另一端连接、另一端与控制补偿模块一端连接，用于将电压采样模块采集到的电压分压成控制补偿模块可使用的电压；所述控制补偿模块一端接基准电压，一端与控制MOS管开关导通的时间比较器N2同相输入端连接，用于根据信号处理模块处理后输出电压的大小来改变比较器N2同相输入端电压的大小，进而根据比较器2输出电压的大小来调节每段LED灯组电流的大小，使LED灯组的输出功率维持平稳。具体地，如图2所示，整流桥的正极连接LED灯组，LED灯组导通与关断的驱动开关为MOS管VT，MOS管VT连接一接地保护电路，所述的接地保护电路包括:电压比较器N1、吸收电容器Cl、电阻R4、电阻R5、电阻R6、瞬态抑制二极管VDl以及钳位二极管VD2 ;其中，所述瞬态抑制二极管VDl的正极接地，所述瞬态抑制二极管VDl的负极与所述控制器的MOS管VT的源极连接；所述电阻R4的第一端与电压比较器N2的输出端连接，电阻R4的第二端与所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的正极连接；所述电压比较器NI的第一输入端与所述电阻R4的第二端连接，所述电压比较器NI的第二输入端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的第一端连接；所述电压比较器NI的输出端与所述MOS管VT的栅极连接，输出触发电压触发所述MOS管VT工作，所述MOS管VT的漏级连接LED灯组；所述吸收电容器Cl的第一端与所述电阻R5的第二端连接，所述吸收电容器Cl的第二端与所述电阻R5的第一端连接；所述钳位二极管VD2的正极与所述电阻R5的第二端连接，所述钳位二极管VD2的负极与所述电阻R5的第一端连接；比较器N2用于控制MOS管VT的导通时间。
[0014]所述电压采样模块包括:比较器N4、电阻R1、电容C2 ;所述比较器N4的同相输入端与参考电压VSS连接，其反相输入端与比较器N4的输出端连接；所述比较器N4的输出端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地；
[0015]所述信号处理模块包括依次串联连接的电阻R9和电阻RlO ;所述电阻RO的一端与电阻Rll和电容C2的连接点连接，电阻R9的一端接地。
[0016]所述控制补偿模块包括减法器N3 ;所述减法器N3的同相输入端连接VDD，其反相输入端与电阻R9和电阻RlO的连接点连接，其输出端与比较器N2的同相输入端连接，用于为与比较器N2提供新的参考电压。
[0017]电压采样模块采集驱动开关的电压，与电压采样模块连接的信号处理模块将采样电压采集到的电压进行分压处理，使分压后的电压可以适用于与基准连接的控制补偿模块，经过控制补偿模块处理后的电压可以为比较器N2提供新的参考电压，根据新的参考电压就可以改变LED灯组的导通电流。由于根据【背景技术】的描述，当高压线性电路中输入电压升高后，接入其电路的LED灯组的恒流时间会增长，从而导致LED灯组的功率会有明显变化，而为了降低这种LED灯组功率明显变化的现象，本实用新型通过采取当电压升高导致恒流时间增长时，通过减小LED的导通电流为手段，从而达到使高压线性电路中的LED功率变化保持平稳的目的；反之，当高线线性电路的输入电压减小时，通过增大LED的导通电流为手段，从而达到使高压线性电路中的LED功率变化保持平稳的目的；而具体实现LED功率变化保持平稳的方式就是通过电压采集模块采集控制LED灯组导通与关断的MOS管VT的电压；当采集到电压后，将该电压信号进行处理，处理成控制补偿模块可使用的电压，然后通过控制补偿模块将比较器同相输入端电压进行改变，从而使比较器的输出电压发生变化，MOS管VT栅极电压发生变化，导致MOS管VT的导通阻抗发生变化，从而达到使LED导通电流发生变化的目的，该控制补偿模块的具体工作原理为:当整流桥输入电压升高后，根据图1显示的波形图可知LED灯组的恒流时间增长，此时，通过电压采集模块采集MOS管栅极的电压，然后经过信号处理模块分压采集到的电压，分压后的电压输入给控制补偿模块，控制补偿模块就能够控制与驱动开关连接的比较器N2的输出电压减小，则MOS管VT栅极电压就会减小，MOS管VT导通阻抗就会增大，那么与MOS管VT连接的LED灯组的电流就会减小，即控制补偿模块就会随着整流桥两端输入电压的增大而减小LED灯组的导通电流，从而根据LED的功率计算公式P = (U1I1T1+U2I2T2+U3I3T3)/T可知，LED的功率波动范围就会降低；反之，当输入电压降低后，控制补偿模块就会增大LED灯组的导通电流，同样也能维持使LED的功率在较小范围内波动变化。
[0018]接地保护电路的工作原理为:正常工作状态下，电压比较器NI的第二输出端与接地端没有电压，电压比较器NI不翻转正常工作，驱动电压经电阻R4与电阻R5分压后输入电压比较器NI，由电压比较器NI的输出端输出触发电压给MOS管VT，触发MOS管VT正常工作。当电路出现接地故障时，MOS管VT仍会由输出端OUT输出控制电流，电流流经瞬态抑制二极管VDl时形成管压降，在接地点点会有一个电压值VI，此时比较器NI的第二输入端的电压也为Vl，电阻R4与电阻R5在驱动电压与控制器的输出端OUT之间连接形成分压，电压比较器NI的第二输入端的电压值大于该分压，电压比较器NI翻转，电压比较器NI的输出端停止输出触发电压，MOS管VT停止工作，从而保护在这种状态下MOS管VT不被过载电压烧毁。保护电压比较器NI不被瞬间击穿，保证整个控制电路长期有效的正常工作。
[0019]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，其特征在于，包括接入高压线路中的电压采样模块、信号处理模块、控制补偿模块；所述电压采样模块一端与高压线性电路中控制LED灯组导通与关断的MOS管通过接地保护电路连接；所述信号处理模块一端与电压采样模块另一端连接、另一端与控制补偿模块一端连接；所述控制补偿模块一端接基准电压，一端与控制MOS管开关导通的时间比较器N2同相输入端连接，LED灯组连接整流桥的正极；所述的接地保护电路包括:电压比较器N1、吸收电容器Cl、电阻R4、电阻R5、电阻R6、瞬态抑制二极管VDl以及钳位二极管VD2 ;其中，所述瞬态抑制二极管VDl的正极接地，瞬态抑制二极管VDl的负极与所述控制器的MOS管VT的源极连接；所述电阻R4的第一端与电压比较器N2的输出端连接，电阻R4的第二端与所述电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的正极连接；所述电压比较器NI的第一输入端与所述电阻R4的第二端连接，电压比较器NI的第二输入端与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述瞬态抑制二极管VDl的第一端连接；电压比较器NI的输出端与所述MOS管VT的栅极连接，MOS管VT的漏级连接LED灯组；所述吸收电容器Cl的第一端与所述电阻R5的第二端连接，吸收电容器Cl的第二端与所述电阻R5的第一端连接；所述钳位二极管VD2的正极与所述电阻R5的第二端连接，钳位二极管VD2的负极与所述电阻R5的第一端连接。
2.根据权利要求1所述的高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，其特征在于:所述电压采样模块包括:比较器N4、电阻R1、电容C2 ;所述比较器N4的同相输入端与参考电压VSS连接，其反相输入端与比较器N4的输出端连接；所述比较器N4的输出端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，其特征在于:所述信号处理模块包括依次串联连接的电阻R9和电阻RlO ;所述电阻RO的一端与电阻Rll和电容C2的连接点连接，电阻R9的一端接地。
4.根据权利要求2所述的高压线性补偿大功率LED灯组控制电路，其特征在于:所述控制补偿模块包括减法器N3 ;所述减法器N3的同相输入端连接VDD，其反相输入端与电阻R9和电阻RlO的连接点连接，其输出端与比较器N2的同相输入端连接。
【文档编号】H05B37/02GK204090243SQ201420521976
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】万进兵 申请人:万进兵