专利名称：高效实用的led驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明公开一种LED驱动电路，特别是一种高效实用的LED驱动电路。
背景技术：
随着LED在人们生活中的应用越来越广泛，LED照明已经成为人们在照明领 域的研究的新方向。LED照明时，必不可少的就是要用到LED驱动电路。开关电源电 路，是人们通常采用的一种LED驱动电路，但是，现在的开关电源电路通常存在驱动效 率低、可控性低等缺点。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的LED驱动电路驱动效率低的缺点，本发明提供一 种新的LED驱动电路，解决了上述问题。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种高效实用的LED驱动电路，驱 动电路包括直流输入模块、开关模块、开关驱动模块、续流蓄能模块、整形模块和振荡 反馈模块，直流输入模块输入直流电源给开关模块，经过开关模块后输出给续流蓄能模 块，由续流蓄能模块驱动LED灯组，振荡反馈模块输出振荡信号给整形模块，整形模块 通过开关驱动模块驱动开关模块动作。本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括所述的驱动电路中还包括输出短路保护模块，续流蓄能模块输出电源给输出短 路保护模块，经输出短路保护模块驱动LED灯组。所述的驱动电路中还包括控制模块，控制模块输出控制信号给整形模块。所述的驱动电路中还包括电流反馈模块和电流取样模块，电流取样模块从LED 灯组处取样输出电流信号，并通过电流反馈模块反馈给整形模块。所述的续流蓄能模块采用串联在正极电源线上的续流电感Li。所述的整形电路采用比较放大器IC1B，比较放大器IClB的反相输入端连接在电 阻R5和电阻RlO的公共端，电阻R5和电阻RlO串联连接在电源正极和地之间，控制模 块输出控制信号至比较放大器IClB的同相输入端。所述的输出短路保护模块包括开关管Q2、三极管Q3和三极管Q4，开关管Q2串 接在正极电源线上，且位于续流蓄能模块的后级，三极管Q4的基极连接在LED灯组输入 的正极上，三极管Q4的发射极经过电阻R14接地，三极管Q4的集电极与三极管Q3的 基极上，并通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的前级，三极管Q3的发射极经过电阻 R14接地，三极管Q3的集电极通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的前级，并与开关 管Q2的源极连接。所述的开关管Q2的源极与LED灯组输入的正极之间连接有稳压管DZ1。本发明的有益效果是本发明中利用RC振荡器来实现整体电路的振荡源，但 由于一般的RC的振荡波形不规则，不能完全使开关管Ql处于开关状态，所以本发明中加了一级比较器来进行整形，经过整形后的波型变为方波，使MOS管能处于高效的开关 状态。本发明电路结构简单，可以用最低的成本实现LED灯组所需的恒流驱动源，效 率高、可控性好，而且本发明中的输出短路保护灵敏度高，当输出产生短路时，电路完 全处于空载状态，保证不会打隔，使电路始终处于最节能的状态，可节约用户的使用成 本。本发明中的短路保护电路可实现不管输出是多少颗LED灯，只有输出两端等于O时 才会进入保护状态。而且，本发明中的短路保护电路和开关电路是完全独立的，没有任 何联系，保护时不受前级影响，也不会影响到前级，从而提高了整体电路的可靠性。本 发明通过自激振荡、整型、电流反馈的巧妙结合，使电路做到高效率、低成本。而且短 路保护完全独立，使整个电路功能完善。下面将结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。
图1为本发明电路方框图。图2为本发明基本结构电路原理图。图3为本发明短路保护部分电路原理图。图4为本发明完整电路原理图。
具体实施例方式本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或 近似的，均在本发明保护范围之内。请参看附图1，本发明主要包括直流输入模块、开关模块、开关驱动模块、续 流蓄能模块、整形模块和控制模块，直流输入模块输入直流电源给开关模块，经过开关 模块后输出给续流蓄能模块，由续流蓄能模块驱动LED灯组，控制模块输出控制信号给 整形模块，整形模块通过开关驱动模块驱动开关模块动作。本发明中还包括输出短路保 护模块，续流蓄能模块输出电源给输出短路保护模块，经输出短路保护模块驱动LED灯 组。本发明中还包括振荡反馈模块，续流蓄能模块输出信号给振荡反馈模块，振荡反馈 模块输出振荡反馈信号给整形模块。本发明中还包括电流反馈模块和电流取样模块，电 流取样模块从LED灯组处取样输出电流信号，并通过电流反馈模块反馈给整形模块。请参看附图2，本发明中以电感Ll蓄能为主结构。直流电源输入经过滤波电容 C3后，输入正极直流电源。本实施例中，以开关管Ql作为开关模块，开关管Ql串接 在正极电源线上。本实施例中，电阻R4和电容C2串联连接，形成RC振荡电路，串联 连接的电阻R4和电容C2—端连接在正极电源线，另一端连接在比较放大器IClB的反相 输入端上，本实施例中，以比较放大器IClB作为整形模块，比较放大器IClB的反相输 入端同时连接在电阻R5和电阻RlO的公共端，电阻R5和电阻RlO串联连接在电源正极 和地之间。比较放大器IClB的输出端通过电阻R5(本实施例中，电阻R5即为开关驱动 模块)连接在开关管Ql的源极上，通过比较放大器IClB对RC振荡电路产生的振荡信号 进行整形后，控制开关管Ql的通断，从而实现方波输出。开关管Ql的输出端连接在电 感Ll上，电感Ll输出驱动LED灯组。本发明中还设有一个独立设置的输出短路保护模块，请参看附图3，输出短路保护模块包括开关管Q2、三极管Q3和三极管Q4，开关管Q2串接在正极电源线上，本实施 例中，将续流电感Ll的输入端定义为DCIN，将续流电感Ll的输出端定义为DCOUT， 本实施例中，输出短路保护模块位于续流蓄能模块的后级，其中，三极管Q4的基极连接 在LED灯组输入的正极上，三极管Q4的发射极经过电阻R14接地，三极管Q4的集电极 与三极管Q3的基极上，并通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的前级，三极管Q3的 发射极经过电阻R14接地，三极管Q3的集电极通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的 前级，并与开关管Q2的源极连接，开关管Q2串接在正极电源线上，开关管Q2的源极与 LED灯组输入的正极之间连接有稳压管DZl。本发明的整体电路原理图，请参看附图4，直流电源输入经过滤波电容C3后， 输入正极直流电源。本实施例中，以开关管Ql作为开关模块，开关管Ql串接在正极 电源线上。本实施例中，电阻R4和电容C2串联连接，形成RC振荡电路，串联连接的 电阻R4和电容C2 —端连接在正极电源线，另一端连接在比较放大器IClB的反相输入 端上，本实施例中，以比较放大器IClB作为整形模块，比较放大器IClB的反相输入端 同时连接在电阻R5和电阻RlO的公共端，电阻R5和电阻RlO串联连接在电源正极和地 之间。比较放大器IClB的输出端通过电阻R5(本实施例中，电阻R5即为开关驱动模 块)连接在开关管Ql的源极上，通过比较放大器IClB对RC振荡电路产生的振荡信号 进行整形后，控制开关管Ql的通断，从而实现方波输出。开关管Ql的输出端连接在电 感Ll上，电感Ll输出驱动LED灯组。本实施例中，电阻R14串联连接在LED灯组的 负极与地之间，作为电流采样模块，电阻R14与LED灯组的公共端之间通过串接的电阻 R9连接到比较放大器IClB的同相输入端上，电阻R9为本发明中的电流反馈模块。本实 施例中，控制模块可采用MCU，MCU的通用I/O 口的输出通过电阻R16连接在三极管 Q5的基极上，三极管Q5的发射极与比较放大器IClB的同相输入端连接，三极管Q5的 集电极与电源正极连接。本实施例中，正极电源线与地之间串联连接有电阻R17和电阻 R18，本实施例中，从正极电源线上取电，经过电阻R17和电阻R18分压后，给MCU供 电。输出短路保护模块包括开关管Q2、三极管Q3和三极管Q4，开关管Q2串接在正极 电源线上，本实施例中，将续流电感Ll的输入端定义为DCIN，将续流电感Ll的输出端 定义为DCOUT，本实施例中，输出短路保护模块位于续流蓄能模块的后级，其中，三极 管Q4的基极连接在LED灯组输入的正极上，三极管Q4的发射极经过电阻R14接地，三 极管Q4的集电极与三极管Q3的基极上，并通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的前 级，三极管Q3的发射极经过电阻R14接地，三极管Q3的集电极通过限流电阻Rll连接 在续流蓄能模块的前级，并与开关管Q2的源极连接，开关管Q2串接在正极电源线上。本发明在使用时，电路上电时，比较放大器IClB输出为0，开关管Ql导通， 此时，电感Ll充电蓄能，电容C2充电，由于电容C2的通交隔直功能，RC振荡电路产 生的脉冲通过电阻R4和电阻RlO进行放电，但是由于+5V电压的作为基准电压，使比 较放大器IClB的反相输入端建立一个翻转基准电压，此基准电压主要对电流的大小进行 调节，当电流取样点电压(即电阻R14与LED灯组的公共端)高于此基准点电压时，开 关管Ql截止，反之，则开关管Ql导通。电流越低时，频率会有小幅度升高，占空比减 小，开关管Ql的导通时间缩短，这样一来可以控制电流的恒定。本发明中，电容C2与 电阻R4串联组成一个RC振荡器，通过调整电容C2与电阻R4的大小，可以改变振荡频率，如可通过公式来进行计算RC电路的振荡频率。RC振荡器再串入比较放大
Σπ KL
器IClB进行整形，整形后的波形完全变为方波，使开关管Ql处于开关状态，以消除开 关管Ql的内阻所产生的功耗，提高整机效率。当开关管Ql导通时，电感Ll输入端为 正，二极管D5截止，电容C6释放能量。开关管Ql截止时，电感Ll输入端为负，二极 管D5导通，电感Ll输出端向电容C6充电，电路通过二极管D5续流构成回路。本发明在短路保护时，当输出端正常时，开关管Q2导通，恒定电压、电流经开 关管Q2至负载LED灯组，开关管Q2上的压降为0;当输出端正负极短路时，三极管Q4 的BE极电压等于0，三极管Q4没有驱动电流而截止，DCIN经二极管D7、电阻Rll和 三极管Q3的BE级，三极管Q3导通，开关管Q2的G极电压为0，开关管Q2截止。此 时开关管Q2两端电压等于输出的恒定电压，电源处于空载状态。所以电源保护时，不会 影响到前级，次数输出端完全处于开路。本发明中利用RC振荡器来实现整体电路的振荡源，但由于一般的RC的振荡波 形不规则，不能完全使开关管Ql处于开关状态，所以本发明中加了一级比较器来进行整 形，经过整形后的波型变为方波，使MOS管能处于高效的开关状态。本发明电路结构简 单，可以用最低的成本实现LED灯组所需的恒流驱动源，效率高、可控性好，而且本发 明中的输出短路保护灵敏度高，当输出产生短路时，电路完全处于空载状态，保证不会 打隔，使电路始终处于最节能的状态，可节约用户的使用成本。本发明中的短路保护电 路可实现不管输出是多少颗LED灯，只有输出两端等于0时才会进入保护状态。而且， 本发明中的短路保护电路和开关电路是完全独立的，没有任何联系，保护时不受前级影 响，也不会影响到前级，从而提高了整体电路的可靠性。本发明通过自激振荡、整型、 电流反馈的巧妙结合，使电路做到高效率、低成本。而且短路保护完全独立，使整个电 路功能完善。
权利要求
1.一种高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的驱动电路包括直流输入模块、 开关模块、开关驱动模块、续流蓄能模块、整形模块和振荡反馈模块，直流输入模块输 入直流电源给开关模块，经过开关模块后输出给续流蓄能模块，由续流蓄能模块驱动 LED灯组，振荡反馈模块输出振荡信号给整形模块，整形模块通过开关驱动模块驱动开 关模块动作。
2.根据权利要求1所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的驱动电路中 还包括输出短路保护模块，续流蓄能模块输出电源给输出短路保护模块，经输出短路保 护模块驱动LED灯组。
3.根据权利要求1所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的驱动电路中 还包括控制模块，控制模块输出控制信号给整形模块。
4.根据权利要求1所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的驱动电路中 还包括电流反馈模块和电流取样模块，电流取样模块从LED灯组处取样输出电流信号， 并通过电流反馈模块反馈给整形模块。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所 述的续流蓄能模块采用串联在正极电源线上的续流电感Li。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所 述的整形电路采用比较放大器IC1B，比较放大器IClB的反相输入端连接在电阻R5和电 阻RlO的公共端，电阻R5和电阻RlO串联连接在电源正极和地之间，控制模块输出控制 信号至比较放大器IClB的同相输入端。
7.根据权利要求2所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的输出短路保 护模块包括开关管Q2、三极管Q3和三极管Q4，开关管Q2串接在正极电源线上，且位 于续流蓄能模块的后级，三极管Q4的基极连接在LED灯组输入的正极上，三极管Q4的 发射极经过电阻R14接地，三极管Q4的集电极与三极管Q3的基极上，并通过限流电阻 Rll连接在续流蓄能模块的前级，三极管Q3的发射极经过电阻R14接地，三极管Q3的 集电极通过限流电阻Rll连接在续流蓄能模块的前级，并与开关管Q2的源极连接。
8.根据权利要求7所述的高效实用的LED驱动电路，其特征是所述的开关管Q2的 源极与LED灯组输入的正极之间连接有稳压管DZl。
全文摘要
本发明公开一种高效实用的LED驱动电路，驱动电路包括直流输入模块、开关模块、开关驱动模块、续流蓄能模块、整形模块和振荡反馈模块，直流输入模块输入直流电源给开关模块，经过开关模块后输出给续流蓄能模块，由续流蓄能模块驱动LED灯组，振荡反馈模块输出振荡信号给整形模块，整形模块通过开关驱动模块驱动开关模块动作。本发明中的短路保护电路和开关电路是完全独立的，没有任何联系，保护时不受前级影响，也不会影响到前级，从而提高了整体电路的可靠性。本发明通过自激振荡、整型、电流反馈的巧妙结合，使电路做到高效率、低成本。而且短路保护完全独立，使整个电路功能完善。
文档编号H05B37/02GK102014564SQ20101059624
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者徐兵, 苏周, 顾永德 申请人:深圳茂硕电源科技股份有限公司