一种二极管驱动电路的制作方法

文档序号:15687068发布日期:2018-10-16 21:10阅读:209来源:国知局

本实用新型实施例涉及电工电路技术,尤其涉及一种二极管驱动电路。



背景技术:

在电梯部件等行业中,发光二极管应用场景较为广泛,多用于功能指示等作用。

目前的二极管通常只能工作在直流电路中,而且,由于二极管参数固定,在其使用过程中,二极管的工作电压只能为固定电压如12V或24V等,若随意接入不符合工作电压的直流电路中,轻则指示灯不工作,重则带来烧毁整个控制系统的后果。



技术实现要素:

本实用新型提供一种二极管驱动电路,以满足不同电路环境需求,提高二极管的兼容性。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种二极管驱动电路,包括:二极管单元和电流钳位电路,所述二极管单元包括至少一个二极管,所述电流钳位电路用于恒定流经所述二极管的电流;

其中,所述二极管单元包括正极端和负极端,所述电流钳位电路包括偏置控制端、输入端和输出端,所述偏置控制端接偏置信号,所述输入端与所述二极管单元的正极端或负极端电连接,所述输出端接地。

进一步地,所述电流钳位电路包括第一三极管、第二三极管和恒流调节电阻,所述第一三极管和所述第二三极管均为NPN型三极管;

所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极电连接,所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的基极电连接,所述第二三极管的发射极接地,所述恒流调节电阻的一端与所述第一三极管的发射极电连接,所述恒流调节电阻的另一端接地;

所述第一三极管的集电极与所述二极管单元的负极端电连接,所述第一三极管的基极与所述二极管单元的正极端电连接。

其中,所述恒流调节电阻的阻值为35Ω~140。

进一步地,还包括限流电阻,所述限流电阻的一端与所述二极管单元的正极端电连接,所述限流电阻的另一端与所述第一三极管的基极电连接。

其中,所述限流电阻的阻值为470Ω~1.2KΩ。

进一步地,所述第一三极管和所述第二三极管的结构相同。

进一步地,还包括电压转换电路;

所述电压转换电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述第一输入端和所述第二输入端中任一输入端接一电源的正极,另一输入端接所述电源的负极,所述第一输出端与所述二极管单元的正极端电连接,且所述第一输出端输出正极信号,所述第二输出端接地。

其中,所述电压转换电路包括由四个二极管组成的桥式整流电路。

其中,所述电源为交流电源或直流电源,所述电源的输出电压为5V~36V。

其中,所述二极管单元包括多个串联和/或并联的发光二极管。

本实用新型实施例提供的二极管驱动电路,通过将二极管单元与电流钳位电路的输入端相连,解决了二极管随意接入直流电路中时由于电流过高或过低导致二极管烧毁或者不工作的问题,保证了二极管的电流恒定在正常的工作电流范围,使二极管能够适应较宽范围的电压输入,减少了对输入电压的要求和限制,满足了不同电路环境对二极管的需求,提高了二极管的兼容性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种二极管驱动电路结构示意图;

图2是本实用新型提供的另一种二极管驱动电路的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图;

图4是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图;

图5是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图;

图6是本实用新型提供的一种二极管单元的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种二极管驱动电路结构示意图,参考图1,该二极管驱动电路中包括二极管单元11和电流钳位电路12,其中二极管单元11中包括至少一个二极管,电流钳位电路12包括偏置控制端121、输入端122和输出端123,电流钳位电路12的输入端122与二极管单元11的正极端或负极端电连接,偏置控制端121接偏置信号,图示二极管单元11中包含一个二极管D1,二极管D1的负极端与电流钳位电路12的输入端122相连,电流钳位电路12的输出端123接地。

其中,偏置控制端121可由为二极管单元11供电的电源提供偏置信号,在二极管单元11工作时,偏置信号控制电流钳位电路12导通,电流钳位电路12对二极管单元11中的电流进行钳位,从而使二极管单元11中的电流恒定。因此,只要偏置信号可以控制电流钳位电路12导通,就可保证二极管单元11中的二极管D1在正常的电流范围内工作,相应地,电源的输入电压只要满足偏置信号控制电流钳位电路12导通即可,进而电源的输入电压可在较宽的范围内变化,解决了二极管受电源输入电压限制的问题。

本实用新型实施例提供的二极管驱动电路,通过将二极管单元与电流钳位电路的输入端相连,解决了二极管随意接入直流电路中时由于电流过高或过低导致二极管烧毁或者不工作的问题,保证了二极管的电流恒定在正常的工作电流范围,使二极管能够适应较宽范围的电压输入,减少了对输入电压的要求和限制,满足了不同电路环境对二极管的需求,提高了二极管的兼容性。

图2是本实用新型提供的另一种二极管驱动电路的结构示意图,可选地,该二极管驱动电路中的电流钳位电路12包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和恒流调节电阻R1,第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管;第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极电连接,第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极电连接,第二三极管Q2的发射极接地,恒流调节电阻R1的一端与第一三极管Q1的发射极电连接,恒流调节电阻R2的另一端接地;第一三极管Q1的集电极与二极管单元11的负极端电连接,第一三极管Q1的基极与二极管单元11的正极端电连接。

下面参照图2对该二极管驱动电路的工作原理进行具体描述,其中,当电流钳位电路12中的偏置控制端122也即第一三极管Q1的基极输入偏置控制信号后,使得第一三极管Q1的集电极电位大于基极电位大于发射极电位,第一三极管Q1导通,同时第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极电连接,第一三极管的Q1与第二三极管Q2的基极电连接,所以第二三极管Q2的集电极电位大于第二三极管Q2的基极电位,第二三极管Q2的发射极接地,从而第二三极管Q2满足集电极电位大于基极电位大于发射极电位,则第二三极管Q2导通,在第一三极管Q1和第二三极管Q2正常工作状态下,恒流调节电阻R1上的电压为第二三极管Q2基极和发射极的电压差,即第二三极管Q2正常工作状态下的固定电压差0.7V,因此,通过恒流调节电阻R1的电流I0=0.7V/R1,可知恒流调节电阻R1上的电流恒定,又由于与第一三极管Q1的基极电连接的偏置控制端的输入一定,则对于工作在放大区的第一三极管Q1来说,当该二极管驱动电路接入不同输入电压时,该第一三极管Q1起到分压的作用,即使集电极和发射极电压差发生改变,集电极的电流仍保持基本恒定,从而保证了二极管单元11的电路电流恒定在二极管的正常工作电流范围内,使二极管单元11中的二极管正常工作。

其中,通过对第一三极管Q1、第二三极管Q1以及恒流调节电阻R1阻值的选择,能够实现对恒流电流的调节,可选地,第一三极管Q1和第二三极管Q2采用相同结构的NPN型三极管,恒流调节电阻的阻值可选为35Ω~140Ω,优选为70Ω。

图3是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图,参考图3,该二极管驱动电路中还包括限流电阻R2,限流电阻R2的一端与二极管单元11的正极端电连接,限流电阻R2的另一端与第一三极管Q1的基极电连接,该方案中电流钳位电路12的偏置控制端121与二极管单元11的输入端相连,避免了偏置控制端121的单独设置,使二极管驱动电路输入端通过限流电阻R2为电流钳位电路12提供了偏置控制信号。同时为了限制第一三极管Q1基极输入的电流,防止第一三极管Q1和第二三极管Q2由于长时间的高功率工作而被烧毁,可选地,限流电阻R2的阻值为470Ω~1.2KΩ,优选为1KΩ。

另外,由于不同的直流电路电压及电源正负端插件脚位各不相同,在使用二极管时需要区分正负极,并且在实际工作场景中安装错误时,造成直流电路正负极短接可能会带来人员风险及设备风险。图4是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图,为了解决二极管需要区分正负极的问题,使二极管满足输入电压无极性的要求,可以在该二极管驱动电路中加入电压转换电路,保证二极管单元的正极端接电源正极,二极管单元的负极端接电源负极。参考图4,电压转换电路13包括第一输入端131、第二输入端132、第一输出端133和第二输出端134,其中,第一输入端131和第二输入端132中任一输入端接一电源的正极,另一输入端接电源的负极,第一输出端133与二极管单元11的正极端电连接,且第一输出端133输出正极信号,即第一输出端133始终相当于电源的正极,第二输出端134接地。

可选地,电压转换电路13可以为由四个二极管组成的桥式整流电路,图5是本实用新型实施例提供的二极管驱动电路结构示意图,该桥式整流电路中的二极管的连接方式如图5所示,二极管D2的正极端与二极管D5的负极端电连接并作为桥式整流电路的第一输入端,二极管D3的正极端与二极管D4的负极端电连接并作为桥式整流电路的第二输入端,二极管D2的负极端和D3的负极端电连接并作为桥式整流电路的第一输出端,二极管D4的负极端和D5的负极端电连接并作为桥式整流电路的第二输出端。该桥式整流电路通过二极管的单向导通作用,使得无论电源和第一输入端及第二输入端如何连接,该桥式整流电路的第一输出端都相当于电源的正极,第二输出端相当于电源的负极,实现了电压转换电路的功能。可选地,该桥式整流电路的输入端所接电源的输出电压为5V~36V。

图6是本实用新型提供的一种二极管单元的示意图,可选地,二极管单元11中的二极管可以为发光二极管LED,具体可包括多个串联和/或并联的多个发光二极管,该发光二极管单元可用做电子电路中的功能指示灯,且该驱动电路中的功能指示灯对电源输入没有极性要求,可以提高产品防护性,降低工地安装时直流电路正负极短接带来的人员风险及设备风险;同时,可以恒定发光二极管的正常工作电流,使得发光二极管能够适应较宽范围的电压输入,满足不同电路环境需求,提高发光二极管的兼容性。

注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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