一种LED驱动器的制作方法

本实用新型涉及LED驱动技术领域，特别涉及一种LED驱动器。

背景技术：

目前市场上主流的LED驱动器都是固定电流输出的，输出电压一般只有两倍的范围，输出功率范围也只有两倍的变化量；这对库存量单位(SKU，Stock Keeping Unit)和库存管理的要求很高，仓储库存占用过大，且应对用户多样化的LED型号需求不同的工作电流的灵活性也不足。

综上所述，由于LED驱动器的输出电流固定，不仅使得仓储库存占用率过大，还导致LED驱动器的通用性差，不能满足用户多样化的需求。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种LED驱动器，能在降低仓储库存占用率的同时，提升LED驱动器的通用性，满足用户多样化的需求。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种LED驱动器，包括：反激隔离恒压逆变电路、辅助电源、用于滤波和信号检测的第一信号处理电路以及微控制器MCU，且反激隔离恒压逆变电路的第一输出端与辅助电源的输入端连接，第一信号处理电路的第一输出端与MCU连接，第一信号处理电路的第二输出端与LED负载连接，辅助电源的第一输出端与MCU连接，该LED驱动器还包括：

通讯电路，通讯电路的输出端与MCU连接，向MCU输出电流调节信号；

直流转直流DC-DC降压逆变电路，反激隔离恒压逆变电路的第二输出端与DC-DC降压逆变电路的第一输入端连接；辅助电源的第二输出端与DC-DC降压逆变电路的第二输入端连接；MCU与DC-DC降压逆变电路的第三输入端连接，MCU在接收到电流调节信号时向DC-DC降压逆变电路输出控制信号；DC-DC降压逆变电路的输出端与第一信号处理电路的输入端连接，DC-DC降压逆变电路在接收到控制信号时调节第一信号处理电路向LED负载输出的电流。

可选的，DC-DC降压逆变电路包括：

功率开关管、功率电感以及PMOS管；

其中，反激隔离恒压逆变电路的第二输出端与功率开关管的第一输入端连接，功率开关管的输出端与功率电感的输入端连接，功率电感的输出端与第一信号处理电路的输入端连接，MCU与PMOS管的第一输入端连接，辅助电源的第二输出端与PMOS管的第二输入端连接，PMOS管的输出端与功率开关管的第二输入端连接；

其中，MCU在接收到电流调节信号时向PMOS管输出控制信号，使PMOS管通过功率开关管与功率电感，调节第一信号处理电路向LED负载输出的电流。

可选的，LED驱动器还包括：

用于线性调光和电流设定的调节电路、迟滞降压式直流转直流变换电路以及脉冲宽度调制PWM调光电路；

其中，MCU与调节电路的输入端以及PWM调光电路的输入端连接，调节电路与PWM调光电路均与迟滞降压式直流转直流变换电路连接，迟滞降压式直流转直流变换电路与PMOS管的第一输入端连接；

其中，MCU在接收到电流调节信号时通过调节电路与迟滞降压式直流转直流变换电路，或者，PWM调光电路与迟滞降压式直流转直流变换电路向PMOS管输出控制信号。

可选的，调节电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及第二电容；

其中，第一电阻的第一端与第二电阻的第一端以及迟滞降压式直流转直流变换电路连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第二端、第三电阻的第一端以及第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与迟滞降压式直流转直流变换电路以及第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与第三电阻的第二端以及第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与MCU连接。

可选的，迟滞降压式直流转直流变换电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容、第一比较器以及第一电源；

其中，第五电阻的第一端与PMOS管的第一输入端连接，第五电阻的第二端与第一比较器的输出端、第六电阻的第一端、第七电阻的第一端以及PWM调光电路连接，第六电阻的第二端与第八电阻的第一端以及第一电源连接，第七电阻的第二端与第九电阻的第一端以及第十电阻的第一端连接，第九电阻的第二端与第一电源连接，第十电阻的第二端与第一比较器的正输入端、第十一电阻的第一端以及第十二电阻的第一端连接，第十一电阻的第二端与第十二电阻的第二端均与第一电容的第二端连接，第八电阻的第二端与第一电阻的第一端连接，第三电容的第一端与第一电阻的第一端以及第一比较器的负输入端连接，第三电容的第二端与第一电容的第二端以及第一接地端子连接。

可选的，PWM调光电路包括：第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第一二极管、第一三极管、第二三极管以及第二电源；

其中，第十三电阻的第一端与MCU连接，第十三电阻的第二端与第十四电阻的第一端以及第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与第十五电阻的第一端以及第一二极管的输入端连接，第十五电阻的第二端与第二电源连接，第一二极管的输出端与第二三极管的基极、第十六电阻的第一端连接，第二三极管的集电极与第五电阻的第二端连接，第二三极管的发射极、第一三极管的发射极、第十六电阻的第二端以及第十四电阻的第二端均与第一接地端子连接。

可选的，通讯电路包括：第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二二极管、第三二极管、第三三极管、第四三极管、第四电容、第五电容、第三电源以及第四电源；

其中，第十七电阻的第一端与MCU连接，第十七电阻的第二端与第十八电阻的第一端以及第三三极管的基极连接，第十八电阻的第二端与第三电源连接，第三三极管的发射极与第三电源连接，第三三极管的集电极与第十九电阻的第一端连接，第十九电阻的第二端与第二十电阻的第一端以及第四三极管的基极连接，第二十电阻的第二端与第四三极管的发射极均与第二接地端子连接，第四三极管的集电极与第二十一电阻的第一端、第二十二电阻的第一端、第二十三电阻的第一端以及第一输入端子连接，第二十一电阻的第二端与第二十四电阻的第一端、第二二极管的输入端以及第四电容的第一端连接，第二二极管的输出端与第二十二电阻的第二端均与第四电源连接，第二十四电阻的第二端与MCU连接，第二十三电阻的第二端与MCU、第五电容的第一端以及第三二极管的输入端连接，第三二极管的输出端与第四电源连接，第四电容的第二端与第二接地端子连接，第五电容的第二端与第二接地端子以及第二输入端子连接；

其中，在通讯电路通过第一输入端子和第二输入端子接收到调整信号时，通讯电路通过第十七电阻的第一端、第二十四电阻的第二端以及第二十三电阻的第二端向MCU输出电流调节信号。

可选的，LED驱动器还包括：滤波电路、用于整流和防浪涌的第二信号处理电路以及调光电路；

其中，滤波电路的输出端与第二信号处理电路的输入端连接，第二信号处理电路的输出端与反激隔离恒压逆变电路的输入端连接，调光电路的输出端与MCU连接。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

在本实用新型的实施例中，在MCU接收到通讯电路输出的电流调节信号时，MCU向DC-DC降压逆变电路输出控制信号，使DC-DC降压逆变电路调节第一信号处理电路向LED负载输出的电流，从而实现LED驱动器输出电流的自由设定，达到在降低仓储库存占用率的同时，提升LED驱动器的通用性，满足用户多样化的需求的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中LED驱动器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中LED驱动器的局部示意图之一；

图3为本实用新型实施例中LED驱动器的局部示意图之二；

图4为本实用新型实施例中调节电路、迟滞降压式直流转直流变换电路以及PWM调光电路的示意图；

图5为本实用新型实施例中通讯电路的示意图；

图6为本实用新型实施例中第一信号处理电路的示意图；

图7为本实用新型实施例中驱动温度检测电路的示意图。

附图标记说明：

1、滤波电路；2、第二信号处理电路；3、反激隔离恒压逆变电路；4、辅助电源；5、第一信号处理电路；501、第一部分电路；502、检流电阻；503、第二部分电路；6、调光电路；7、MCU；8、通讯电路；801、第十七电阻；802、第十八电阻；803、第十九电阻；804、第二十电阻；805、第二十一电阻；806、第二十二电阻；807、第二十三电阻；808、第二十四电阻；809、第二二极管；810、第三二极管；811、第三三极管；812、第四三极管；813、第四电容；814、第五电容；815、第三电源；816、第四电源；817、第二接地端子；818、第一输入端子；819、第二输入端子；9、DC-DC降压逆变电路；901、功率开关管；902、功率电感；903、PMOS管；10、LED负载；11、调节电路；1101、第一电阻；1102、第二电阻；1103、第三电阻；1104、第四电阻；1105、第一电容；1106、第二电容；12、迟滞降压式直流转直流变换电路；1201、第五电阻；1202、第六电阻；1203、第七电阻；1204、第八电阻；1205、第九电阻；1206、第十电阻；1207、第十一电阻；1208、第十二电阻；1209、第三电容；1210、第一比较器；1211、第一电源；1212、第一接地端子；13、PWM调光电路；1301、第十三电阻；1302、第十四电阻；1303、第十五电阻；1304、第十六电阻；1305、第一二极管；1306、第一三极管；1307、第二三极管；1308、第二电源。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1～图5所示，本实用新型的实施例提供了一种LED驱动器，该LED驱动器包括：反激隔离恒压逆变电路3、辅助电源4、用于滤波和信号检测的第一信号处理电路5以及微控制器(MCU，Microcontroller Unit)，且反激隔离恒压逆变电路3的第一输出端与辅助电源4的输入端连接，第一信号处理电路5的第一输出端与MCU7连接，第一信号处理电路5的第二输出端与LED负载10连接，辅助电源4的第一输出端与MCU7连接。其中，辅助电源4可以为一12伏电源。

此外，上述LED驱动器还包括：通讯电路8和直流转直流(DC-DC)降压逆变电路。

其中，通讯电路8的输出端与MCU7连接，向MCU7输出电流调节信号；反激隔离恒压逆变电路3的第二输出端与DC-DC降压逆变电路9的第一输入端连接；辅助电源4的第二输出端与DC-DC降压逆变电路9的第二输入端连接；MCU7与DC-DC降压逆变电路9的第三输入端连接，MCU7在接收到电流调节信号时向DC-DC降压逆变电路9输出控制信号；DC-DC降压逆变电路9的输出端与第一信号处理电路5的输入端连接，DC-DC降压逆变电路9在接收到控制信号时调节第一信号处理电路5向LED负载10输出的电流。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述LED驱动器还包括：滤波电路1、用于整流和防浪涌的第二信号处理电路2以及调光电路6。其中，滤波电路1的输出端与第二信号处理电路2的输入端连接，第二信号处理电路2的输出端与反激隔离恒压逆变电路3的输入端连接，调光电路6的输出端与MCU7连接。需要说明的是，上述滤波电路1的输入端可接宽输入交流电，且作为一个优选的示例，上述滤波电路1可以为电磁干扰(EMI)滤波电路。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述DC-DC降压逆变电路9包括：功率开关管901、功率电感902以及PMOS管903。其中，PMOS管903为P型场效应管，且作为一个优选的示例，该PMOS管903可以为一高端PMOS管。

其中，反激隔离恒压逆变电路3的第二输出端与功率开关管901的第一输入端连接，功率开关管901的输出端与功率电感902的输入端连接，功率电感902的输出端与第一信号处理电路5的输入端连接，MCU7与PMOS管903的第一输入端连接，辅助电源4的第二输出端与PMOS管903的第二输入端连接，PMOS管903的输出端与功率开关管901的第二输入端连接。其中，MCU7在接收到电流调节信号时向PMOS管903输出控制信号，使PMOS管903通过功率开关管901与功率电感902，调节第一信号处理电路5向LED负载10输出的电流。

需要说明的是，如图6所示，上述第一信号处理电路5包括：用于电磁干扰(EMI)抑制和滤波的第一部分电路501、检流电阻502以及用于LED电流和电压检测的第二部分电路503。其中，第一部分电路501与DC-DC降压逆变电路9连接，第二部分电路503与MCU7连接。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述LED驱动器还包括：用于线性调光和电流设定的调节电路11、迟滞降压式直流转直流变换电路12以及脉冲宽度调制(PWM)调光电路。

其中，MCU7与调节电路11的输入端以及PWM调光电路13的输入端连接，调节电路11与PWM调光电路13均与迟滞降压式直流转直流变换电路12连接，迟滞降压式直流转直流变换电路12与PMOS管903的第一输入端连接。其中，MCU7在接收到电流调节信号时通过调节电路11与迟滞降压式直流转直流变换电路12，或者，PWM调光电路13与迟滞降压式直流转直流变换电路12向PMOS管903输出控制信号。在此，调节电路11与迟滞降压式直流转直流变换电路12相当于上述PMOS管903的一个驱动器，类似的，PWM调光电路13与迟滞降压式直流转直流变换电路12也相当于上述PMOS管903的一个驱动器。不同点在于，当用户要求LED驱动器的输出电流小于某一预设电流(例如250毫安)时，MCU7通过PWM调光电路13与迟滞降压式直流转直流变换电路12向PMOS管903输出控制信号，而当用户要求LED驱动器的输出电流大于或等于某一预设电流(例如250毫安)时，MCU7通过调节电路11与迟滞降压式直流转直流变换电路12向PMOS管903输出控制信号。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述调节电路11包括：第一电阻1101、第二电阻1102、第三电阻1103、第四电阻1104、第一电容1105以及第二电容1106。

其中，第一电阻1101的第一端与第二电阻1102的第一端以及迟滞降压式直流转直流变换电路12连接，第一电阻1101的第二端与第二电阻1102的第二端、第三电阻1103的第一端以及第一电容1105的第一端连接，第一电容1105的第二端与迟滞降压式直流转直流变换电路12以及第二电容1106的第一端连接，第二电容1106的第二端与第三电阻1103的第二端以及第四电阻1104的第一端连接，第四电阻1104的第二端与MCU7连接。其中，MCU7通过第四电阻1104的第二端输出不同占空比的方波以实现线性调光功能，MCU7的输出方波经过第四电阻1104、第二电容1106、第三电阻1103、第一电容1105滤成直流电平，通过第二电阻1102、第一电阻1101改变迟滞降压式直流转直流变换电路12中的第一比较器1210基准的高低来实现电流设定或线性调光，且第四电阻1104的第二端输出的占空比越高，输出电流越小，反之亦然。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述迟滞降压式直流转直流变换电路12包括：第五电阻1201、第六电阻1202、第七电阻1203、第八电阻1204、第九电阻1205、第十电阻1206、第十一电阻1207、第十二电阻1208、第三电容1209、第一比较器1210以及第一电源1211。其中，上述第一电源1211可以为一12伏电源。

其中，第五电阻1201的第一端与PMOS管903的第一输入端连接，第五电阻1201的第二端与第一比较器1210的输出端、第六电阻1202的第一端、第七电阻1203的第一端以及PWM调光电路13连接，第六电阻1202的第二端与第八电阻1204的第一端以及第一电源1211连接，第七电阻1203的第二端与第九电阻1205的第一端以及第十电阻1206的第一端连接，第九电阻1205的第二端与第一电源1211连接，第十电阻1206的第二端与第一比较器1210的正输入端、第十一电阻1207的第一端以及第十二电阻1208的第一端连接，第十一电阻1207的第二端与第十二电阻1208的第二端均与第一电容1105的第二端连接，第八电阻1204的第二端与第一电阻1101的第一端连接，第三电容1209的第一端与第一电阻1101的第一端以及第一比较器1210的负输入端连接，第三电容1209的第二端与第一电容1105的第二端以及第一接地端子1212连接。其中，第一比较器1210的输出端为高时建立迟滞窗口的高电平，第一比较器1210的输出端为低时建立低电平，第一比较器1210的输出端电平的高低值构成了迟滞窗口大小，迟滞窗口的大小决定了输出电流纹波的大小，而不决定输出电流的平均值大小。不论输出电流是多大，纹波电流都是固定的，迟滞窗口越大，降压式直流转直流变换电路(BUCK)的工作频率越低，开关损耗越小，但需要更大的磁性元件，反之亦然。迟滞窗口的大小还决定了输出最小可设定电流的大小，只要保证BUCK电感上的纹波电流小于2倍的输出电流即可，BUCK就不会进入断续模式，BUCK的工作频率会根据负载电压的高低自动调整。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述PWM调光电路13包括：第十三电阻1301、第十四电阻1302、第十五电阻1303、第十六电阻1304、第一二极管1305、第一三极管1306、第二三极管1307以及第二电源1308。其中，上述第二电源1308可以为一12伏电源。

其中，第十三电阻1301的第一端与MCU7连接，第十三电阻1301的第二端与第十四电阻1302的第一端以及第一三极管1306的基极连接，第一三极管1306的集电极与第十五电阻1303的第一端以及第一二极管1305的输入端连接，第十五电阻1303的第二端与第二电源1308连接，第一二极管1305的输出端与第二三极管1307的基极、第十六电阻1304的第一端连接，第二三极管1307的集电极与第五电阻1201的第二端连接，第二三极管1307的发射极、第一三极管1306的发射极、第十六电阻1304的第二端以及第十四电阻1302的第二端均与第一接地端子1212连接。其中，MCU7控制器通过第十三电阻1301的第一端输出不同占空比的方波实现PWM调光，MCU7输出的方波通过第十三电阻1301、第十四电阻1302、第十五电阻1303、第一三极管1306、第一二极管1305、第二三极管1307开控制BUCK功率管的工作间歇，以实现PWM调光，且第十三电阻1301的第一端输出占空比越高，输出电流越大，反之亦然，这个逻辑和线性调光恰好是相反的。

只有当线性调光调到最低时才会进入PWM调光，扩大了线性调光的范围，传统调光方式(线性或PWM只能是其中一种)，要么调光范围小，要么调光时输出纹波电流大，这种线性和PWM组合的调光方式，减小了输出纹波电流，同时极大的增加了调光范围，很容易实现100％-0.1％的调光范围，迟滞BUCK的运用也彻底解决了调光低亮时闪烁的问题。

需要说明的是，按照电路原理图的要求，图4中第一二极管1305的输出端还设有一过压保护标志的端子。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述通讯电路8包括：第十七电阻801、第十八电阻802、第十九电阻803、第二十电阻804、第二十一电阻805、第二十二电阻806、第二十三电阻807、第二十四电阻808、第二二极管809、第三二极管810、第三三极管811、第四三极管812、第四电容813、第五电容814、第三电源815以及第四电源816。其中，上述第三电源815和第四电源816均可以为一5伏电源。

其中，第十七电阻801的第一端与MCU7连接，第十七电阻801的第二端与第十八电阻802的第一端以及第三三极管811的基极连接，第十八电阻802的第二端与第三电源815连接，第三三极管811的发射极与第三电源815连接，第三三极管811的集电极与第十九电阻803的第一端连接，第十九电阻803的第二端与第二十电阻804的第一端以及第四三极管812的基极连接，第二十电阻804的第二端与第四三极管812的发射极均与第二接地端子817连接，第四三极管812的集电极与第二十一电阻805的第一端、第二十二电阻806的第一端、第二十三电阻807的第一端以及第一输入端子818连接，第二十一电阻805的第二端与第二十四电阻808的第一端、第二二极管809的输入端以及第四电容813的第一端连接，第二二极管809的输出端与第二十二电阻806的第二端均与第四电源816连接，第二十四电阻808的第二端与MCU7连接，第二十三电阻807的第二端与MCU7、第五电容814的第一端以及第三二极管810的输入端连接，第三二极管810的输出端与第四电源816连接，第四电容813的第二端与第二接地端子817连接，第五电容814的第二端与第二接地端子817以及第二输入端子819连接。

其中，在通讯电路8通过第一输入端子818和第二输入端子819接收到调整信号时，通讯电路8通过第十七电阻801的第一端、第二十四电阻808的第二端以及第二十三电阻807的第二端向MCU7输出电流调节信号。需要说明的是，上述调整信号可以是用户通过与通讯电路8连接匹配的外控设备(例如电脑、专用的外部编程器等)输出给通讯电路8的。

其中，第二十三电阻807的第二端为读入数据端口，第十七电阻801的第一端为发送信号端口，第一输入端子818和第二输入端子819为和外部通讯的接口，且第一输入端子818和第二输入端子819是个多功能端口，除通讯功能外，第一输入端子818和第二输入端子819接不同电阻，可实现不同的输出电流，若是接一个热敏电阻，可实现与LED驱动器连接的灯具温度异常检测并通过MCU7调节保护。具体的，当检测到温度过高时，MCU7会自动通过PMOS管903降低LED驱动器的输出电流。

需要说明的是，上述LED驱动器还有一个非常好的通讯功能，在LED驱动器不上电的情况下也可以实现通讯，省掉了上电的麻烦，不存在异常烧坏的可能。

需要进一步说明的是，按照电路原理图的要求，图5中第二十三电阻807的第一端还设有一接口标志端子。

可选的，在本实用新型的实施例中，上述LED驱动器还包括一与MCU7连接的驱动温度检测电路，如图7所示，该驱动温度检测电路包括：电源A、电阻B、热敏电阻、电阻C以及电容D。其中，电阻B的一端与电源A连接，另一端与热敏电阻的一端以及电阻C的一端连接，热敏电阻的另一端与一接地端子连接，电阻C的另一端与电容D的一端以及输出端子连接，电容D的另一端与接地端子连接。其中，上述电源A可以为一5伏电源。需要说明的是，上述字母A、B、C以及D并无特殊含义，只是为了便于区分上述电源、电阻以及电容。

其中，热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变，因此通过输出端子给MCU7的数值也是随温度而变化的，且当检测到温度过高时，MCU7会自动通过PMOS管903降低LED驱动器的输出电流，减小驱动器的发热量，保护驱动器不因过热而损坏。这部分电路同时还实现工作温度记录的功能，通过MCU7详细的记录了驱动器不同温度的工作时间，便于更好的了解产品的实际工作状况。

由此可见，通过在MCU7接收到通讯电路8输出的电流调节信号时，MCU7向DC-DC降压逆变电路9输出控制信号，使DC-DC降压逆变电路9调节第一信号处理电路5向LED负载10输出的电流，从而实现LED驱动器输出电流的自由设定，达到在降低仓储库存占用率的同时，提升LED驱动器的通用性，满足用户多样化的需求的效果。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。