专利名称：一种恒流恒压led照明电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒流恒压LED照明电路。
背景技术：
目前，LED的应用越来越广泛，用于日常室内和户外照明的LED灯具也正越来越普 及。在LED灯具的电路中，虽然LED的功耗不大，但却要求所提供的电源必需电流、电压在 一定范围内保持相对稳定，同时要求对LED有一定的过流、过压保护作用。LED照明电路一 般需要将220V交流电在经过整流滤波后输出高达300 400V的直流电，由于LED的正向 压降的离散性，导致在高达300 400V的电压下直接驱动LED串组也需要使用恒流驱动， 以消除每组LED的总压降的不一致的影响，解决这类负载的供电通常是采用恒流或稳压电 源，而且在电源电路中还需要加入对负载中某些元件在异常情况下的过电流保护电路，这 就使得这类电源存在元件多、电路复杂、消耗功率比例大的弊端。目前的LED驱动电路一般 都是单独设置恒流或稳压电路，同时具有恒流及恒压两种功能的电路尚不多见。图1是一 种现有的隔离式开关电源稳压电路，所谓"隔离式"是指变压器的两侧的接地端是独立的， 这种电路的电源输出端的电压虽可保持稳定，但是由于LED在高温下长期工作后其导通电 压会下降，因此如果LED两端的电压保持不变，则其工作电流会升高。所以在稳压电路的实 际应用中，在使用一段时间后，常常会发生由于电流的升高而造成LED被烧毁的现象，縮短 使用寿命。图2是一种现有的非隔离式电源LED恒流电路，这种电路虽可保证输出端的电 流稳定，但是在多个负载并联的情形下，则会造成电流在各个支路内的不平均分布，以致于 在一路LED烧毁后，容易加速造成全部支路LED的烧毁。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种同时具有恒流 及恒压两种功能的LED照明电路，该恒流恒压LED照明电路结构简单、效率高、功耗低、节 能，能够延长LED负载的使用寿命。 本实用新型所采用的技术方案是本实用新型包括整流滤波电路、稳压电路、LED 负载，交流电经所述整流滤波电路整流和滤波变为直流电后再经过所述稳压电路稳压变为 恒压的直流电后流经所述LED负载，所述恒流恒压LED照明电路还包括恒流控制电路，所 述恒流控制电路与所述稳压电路及所述LED负载相连接，所述恒流控制电路包括恒流控制 IC、电流取样电阻、功率型MOSFET，所述恒流控制IC包括电源正端、接地端、输出端、电流反 馈端，所述电源正端从所述稳压电路获取电压，所述电流取样电阻的两端分别与所述接地 端、所述电流反馈端相连接，所述功率型MOSFET的栅极与所述输出端相连接，所述功率型 MOSFET的源极、漏极分别与所述电流反馈端及所述LED负载相连接。 所述恒流控制IC包括参考电压产生电路及至少一个输出比较器，所述参考电压 产生电路包括参考比较器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述 第一三极管及所述第二三极管的基极均与所述参考比较器的输出端、所述输出比较器的同相输入端相连接并构成参考电压取样点，所述第一三极管及所述第二三极管的集电极均与
所述电源正端相连接，所述第一三极管的发射极通过所述第三电阻与所述接地端相连接，
所述第二三极管的发射极通过所述第一电阻、所述第二电阻相串联并与所述接地端相连
接，所述参考比较器的同相输入端与所述第一电阻、所述第二电阻的分压点相连接，所述参
考比较器的反相输入端与所述第一三极管的发射极相连接，所述输出比较器的输出端、反
相输入端分别与所述恒流控制IC的所述输出端、所述电流反馈端相连接。 所述LED负载包括至少一组相串联的若干个LED。 每组所述LED均与一个所述恒流控制电路相串联，串联后的若干组再并联与所述 稳压电路相连接。 或者，各组所述LED并联后再作为一个整体与一个所述恒流控制电路相串联，并 与所述稳压电路相连接。 进一步，所述恒流控制IC包括若干个输出比较器，若干个所述输出比较器相并联 且同相输入端均与所述参考电压取样点相连接。 所述LED负载包括若干组相串联的若干个LED，所述恒流控制IC包括若干组并联
的输出端和电流反馈端，每组所述输出端和电流反馈端各与一组所述LED相串联。 所述稳压电路是开关电源，所述稳压电路包括功率因数校正电路。 所述恒流恒压LED照明电路还包括EMI电路，所述EMI电路接于交流电源的输入
端与所述整流滤波电路之间，所述整流滤波电路采用桥式整流。 所述恒流恒压LED照明电路还包括短路保护电路，所述短路保护电路接于交流电 源的输入端与所述EMI电路之间。 本实用新型的有益效果是由于本实用新型包括整流滤波电路、稳压电路、LED负 载、恒流控制电路，交流电经所述整流滤波电路整流和滤波变为直流电后再经过所述稳压 电路稳压变为恒压的直流电后流经所述LED负载，所述恒流控制电路与所述稳压电路及所 述LED负载相连接，所述恒流控制电路包括恒流控制IC、电流取样电阻、功率型MOSFET，所 述恒流控制IC包括电源正端、接地端、输出端、电流反馈端，所述电源正端从所述稳压电路 获取电压，所述电流取样电阻的两端分别与所述接地端、所述电流反馈端相连接，所述功率 型MOSFET的栅极与所述输出端相连接，所述功率型MOSFET的源极、漏极分别与所述电流反 馈端及所述LED负载相连接，通过所述整流滤波电路、所述稳压电路获得稳定的电压输出， 即使所述LED负载在高温下长时间工作，当所述LED负载的电流欲变化时，所述恒流控制IC 可阻止电流变化，延长LED负载的使用寿命，避免烧毁，所述恒流控制IC作为一个独立的器 件，方便替换现有其他电路的外围恒压及稳流电路，使得电路元件大大减少、电路简单，故 本实用新型同时具有恒流及恒压两种功能，该恒流恒压LED照明电路结构简单、效率高、功 耗低、节能，能够延长LED负载的使用寿命，并且具有过流过压保护功能，将其应用于LED发 光电路中可节省整个电路的功耗。
图1是一种现有的隔离式开关电源稳压电路的示意图； 图2是一种现有的非隔离式电源LED恒流电路的示意图； 图3是本实用新型实施例一的电路示意图；[0018] 图4是本实用新型实施例一的恒流控制IC的内部电路示意图； 图5是本实用新型实施例二的电路示意图； 图6是本实用新型实施例三的电路示意图； 图7是本实用新型实施例四的电路示意图； 图8是本实用新型实施例四的恒流控制IC的内部电路示意图。
具体实施方式
实施例一 如图3、图4所示，本实施例是一种非隔离式恒流恒压LED照明电路，包括整流滤波 电路1 、稳压电路2、LED负载3 、恒流控制电路4， EMI电路5、短路保护电路6，交流电经所述 整流滤波电路1整流和滤波变为直流电后再经过所述稳压电路2稳压变为恒压的直流电后 流经所述LED负载3 ;所述整流滤波电路1采用桥式整流，包括整流桥Dl、滤波电容C5 ;所 述EMI电路5包括变压器Tl及四个电容C1、C2、C3、C4，接于交流电源的输入端与所述整流 滤波电路1之间；所述短路保护电路6包括保险丝Fl，用于过流及短路保护，接于交流电源 的输入端与所述EMI电路5之间；所述稳压电路2是开关电源，所述稳压电路2包括功率因 数校正电路U1，所述功率因数校正电路U1采用ST公司生产的型号为L6561的电源PFC功 率因数控制电路，其具有电路简单、效率高等优点，目前被广泛地应用在节能灯等需要功率 因数校正的电源电路中，其外围元件包括五个电容C6 C10、十个电阻R1 R10、两个二极 管D2、 D3、一个MOS管Ql、一个稳压管Zl、一个变压器T2 ;所述恒流控制电路4与所述稳压 电路2及所述LED负载3相连接，所述恒流控制电路4包括恒流控制ICU2、电流取样电阻 R11、功率型M0SFET Q2，所述恒流控制IC U2包括电源正端VDD、接地端VSS、输出端G、电流 反馈端CS，所述电源正端VDD从所述稳压电路2获取电压，所述电流取样电阻Rl 1的两端分 别与所述接地端VSS、所述电流反馈端CS相连接，所述功率型MOSFET Q2的栅极与所述输出 端G相连接，所述功率型MOSFET Q2的源极、漏极分别与所述电流反馈端CS及所述LED负 载3相连接；所述恒流控制IC U2包括参考电压产生电路及一个输出比较器0P1，所述参考 电压产生电路包括参考比较器0P0、第一三极管Q10、第二三极管Q20、第一电阻R21、第二电 阻R22、第三电阻R23，所述第一三极管Q10及所述第二三极管Q20的基极均与所述参考比 较器OPO的输出端、所述输出比较器OPl的同相输入端相连接并构成参考电压取样点Vref， 所述第一三极管Q10及所述第二三极管Q20的集电极均与所述电源正端VDD相连接，所述 第一三极管Q10的发射极通过所述第三电阻R23与所述接地端VSS相连接，所述第二三极 管Q20的发射极通过所述第一 电阻R21 、所述第二电阻R22相串联并与所述接地端VSS相连 接，所述参考比较器OPO的同相输入端与所述第一电阻R21、所述第二电阻R22的分压点相 连接，所述参考比较器OPO的反相输入端与所述第一三极管QIO的发射极相连接，所述输出 比较器0P1的输出端、反相输入端分别与所述恒流控制IC U2的所述输出端G、所述电流反 馈端CS相连接，所述电源正端VDD从所述稳压电路2获取适合所述恒流控制IC U2的工作 电压，所述输出比较器0P1的输出端直接驱动所述功率型MOSFET Q2的栅极，流过所述电流 取样电阻Rll的电流产生一个电压反馈至所述输出比较器0P1的反相输入端，控制所述输 出比较器0P1的输出，从而使通过所述功率型MOSFET Q2的电流稳定在如下值Vref/R11， 此值为设计的恒流值；所述LED负载3包括一组相串联的N个LED，各所述LED与一个所述恒流控制电路4相串联，串联后再与所述稳压电路2相连接，以构成回路。 本实用新型通过所述整流滤波电路1、所述稳压电路2获得稳定的电压输出，即使 所述LED负载3在高温下长时间工作，当所述LED负载3的电流欲变化时，所述恒流控制IC U2可阻止电流变化，延长LED负载的使用寿命，避免烧毁，所述恒流控制IC U2作为一个独 立的器件，方便替换现有其他电路的外围恒压及稳流电路，使得电路元件大大减少、电路简 单，能够延长LED负载的使用寿命，因此，本实用新型能够对负载同时提供电压及电流稳定 的输出，对于使用寿命要求高的LED负载尤其适用，该恒流恒压LED照明电路效率高、功耗 低、节能并且具有过流过压保护功能，将其应用于LED照明电路中可节省整个电路的功耗。 实施例二 如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于本实施例的所述LED负载3包括M
组LED，每组有N个LED相串联，M组之间相并联，各组所述LED并联后再作为一个整体与一
个所述恒流控制电路4相串联，并与所述稳压电路2相连接构成回路。本实施例只能控制
各组所述LED并联后整体的电流。 本实施例的其余特征同实施例一。 实施例三 如图6所示，本实施例与实施例一的区别在于本实施例的所述负载3包括两组相 串联的若干个LED，每组有N个LED，每组所述LED均与一个所述恒流控制电路4相串联，串 联后的两组再并联与所述稳压电路2相连接构成回路，因此本实施例共有两个所述恒流控 制IC U2、U3及其电流取样电阻R11、R12，功率型M0SFET Q2、Q3。当然，所述负载3不限于 两组，也可以为多组。本实施例能够通过若干个所述恒流控制电路4单独控制各自所在组 的所述LED的电流。 本实施例的其余特征同实施例一。 实施例四 如图7、图8所示，本实施例与实施例一的区别在于本实施例的所述LED负载3包 括四组相串联的LED，每组有N个LED，所述恒流控制IC U2包括四个输出比较器0P1、0P2、 0P3、 0P4，四个所述输出比较器0P1、 0P2、 0P3、 0P4相并联且同相输入端均与所述参考电压 取样点Vref相连接，所述恒流控制IC U2包括四组并联的输出端G1、G2、G3、G4和电流反馈 端CS1、 CS2、 CS3、 CS4，每组所述输出端Gl、 G2、 G3、 G4和电流反馈端CS1、 CS2、 CS3、 CS4各 与一组所述LED相串联，同时，所述电流取样电阻、所述功率型MOSFET的数量与所述输出比 较器的数量一致。本实施例通过一个所述恒流控制电路4就能够独立控制各组所述LED的 电流。 本实施例的其余特征同实施例一。 本实用新型可广泛应用于LED照明领域。
权利要求一种恒流恒压LED照明电路，包括整流滤波电路(1)、稳压电路(2)、LED负载(3)，交流电经所述整流滤波电路(1)整流和滤波变为直流电后再经过所述稳压电路(2)稳压变为恒压的直流电后流经所述LED负载(3)，其特征在于所述恒流恒压LED照明电路还包括恒流控制电路(4)，所述恒流控制电路(4)与所述稳压电路(2)及所述LED负载(3)相连接，所述恒流控制电路(4)包括恒流控制IC(U2)、电流取样电阻(R11)、功率型MOSFET(Q2)，所述恒流控制IC(U2)包括电源正端(VDD)、接地端(VSS)、输出端(G)、电流反馈端(CS)，所述电源正端(VDD)从所述稳压电路(2)获取电压，所述电流取样电阻(R11)的两端分别与所述接地端(VSS)、所述电流反馈端(CS)相连接，所述功率型MOSFET(Q2)的栅极与所述输出端(G)相连接，所述功率型MOSFET(Q2)的源极、漏极分别与所述电流反馈端(CS)及所述LED负载(3)相连接。
2. 根据权利要求1所述的LED灯具节能控制电路，其特征在于所述恒流控制IC(U2)包括参考电压产生电路及至少一个输出比较器(0P1)，所述参考电压产生电路包括参考比较器(OPO)、第一三极管(Q10)、第二三极管(Q20)、第一电阻(R21)、第二电阻(R22)、第三电阻(R23)，所述第一三极管(Q10)及所述第二三极管(Q20)的基极均与所述参考比较器(OPO)的输出端、所述输出比较器(0P1)的同相输入端相连接并构成参考电压取样点(Vref)，所述第一三极管(Q10)及所述第二三极管(Q20)的集电极均与所述电源正端(VDD)相连接，所述第一三极管(Q10)的发射极通过所述第三电阻(R23)与所述接地端(VSS)相连接，所述第二三极管(Q20)的发射极通过所述第一电阻(R21)、所述第二电阻(R22)相串联并与所述接地端(VSS)相连接，所述参考比较器(OPO)的同相输入端与所述第一电阻(R21)、所述第二电阻(R22)的分压点相连接，所述参考比较器(OPO)的反相输入端与所述第一三极管(Q10)的发射极相连接，所述输出比较器(0P1)的输出端、反相输入端分别与所述恒流控制IC(U2)的所述输出端(G)、所述电流反馈端(CS)相连接。
3. 根据权利要求1或2所述的LED灯具节能控制电路，其特征在于所述LED负载(3)包括至少一组相串联的若干个LED。
4. 根据权利要求3所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于每组所述LED均与一个所述恒流控制电路(4)相串联，串联后的若干组再并联与所述稳压电路(2)相连接。
5. 根据权利要求3所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于各组所述LED并联后再作为一个整体与一个所述恒流控制电路(4)相串联，并与所述稳压电路(2)相连接。
6. 根据权利要求2所述的LED灯具节能控制电路，其特征在于所述恒流控制IC(U2)包括若干个输出比较器(0P1、0P2、0P3、0P4)，若干个所述输出比较器(0P1、0P2、0P3、0P4)相并联且同相输入端均与所述参考电压取样点(Vref)相连接。
7. 根据权利要求6所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于所述LED负载(3)包括若干组相串联的若干个LED，所述恒流控制IC(U2)包括若干组并联的输出端(G1、G2、G3、G4)和电流反馈端(CS1、 CS2、 CS3、 CS4)，每组所述输出端(Gl、 G2、 G3、 G4)和电流反馈端(CS1、 CS2、 CS3、 CS4)各与一组所述LED相串联。
8. 根据权利要求1或2所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于所述稳压电路(2)是开关电源，所述稳压电路(2)包括功率因数校正电路。
9. 根据权利要求1或2所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于所述恒流恒压LED照明电路还包括EMI电路(5)，所述EMI电路(5)接于交流电源的输入端与所述整流滤波电路(1)之间，所述整流滤波电路(1)采用桥式整流。
10.根据权利要求9所述的恒流恒压LED照明电路，其特征在于所述恒流恒压LED照 明电路还包括短路保护电路(6)，所述短路保护电路(6)接于交流电源的输入端与所述EMI 电路(5)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种恒流恒压LED照明电路，包括整流滤波电路(1)、稳压电路(2)、LED负载(3)、恒流控制电路(4)，恒流控制电路(4)与稳压电路(2)及LED负载(3)相连接，恒流控制电路(4)包括恒流控制IC(U2)、电流取样电阻(R11)、功率型MOSFET(Q2)，恒流控制IC(U2)包括电源正端(VDD)、接地端(VSS)、输出端(G)、电流反馈端(CS)，电源正端(VDD)从稳压电路(2)获取电压，电流取样电阻(R11)的两端分别与接地端(VSS)、电流反馈端(CS)相连接，功率型MOSFET(Q2)的栅极与输出端(G)相连接，功率型MOSFET(Q2)的源极、漏极分别与电流反馈端(CS)及LED负载(3)相连接。本实用新型可应用于LED照明领域。
文档编号F21V23/00GK201479428SQ20092020480
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者吴俊纬 申请人:广州南科集成电子有限公司