宽电压输入led驱动电路的灯具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽电压输入LED驱动电路的灯具，它包括滤波电路、PWM调光电路、控制电路、输出驱动电路、高频整流电路和LED阵列，所述直流电源模块经过滤波电路和PWM调光电路与控制电路连接，所述控制电路经过输出驱动电路和高频整流电路与LED阵列相连。本发明通过采用闭环恒流控制技术，可在宽松的外围电感参数条件下实现高精度的输出电流，具有宽范围电压输入、电路简单、降低成本和生产工艺简单等特点。本发明具有宽电压输入范围，驱动电路高效、安全、可靠，可广泛用于各种LED产品的驱动。
【专利说明】宽电压输入LED驱动电路的灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种灯具，具体是说是一种宽电压输入LED驱动电路的灯具，属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]LED由于环保、寿命长、光电效率高等众多优点，近年来在各行各业应用得以快速发展，LED电源也成为人们关注的热点。LED电源驱动是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。
[0003]以往采用脉冲驱动LED，其发光亮度得以提高，但LED所处的工作电源的先决必要条件是稳压，其次，电压较高时，LED的串并联均应采取均压或均流措施，由此给LED的应用带来极大的麻烦和限制，相应维护、维修工作也复杂。不同的LED所需的工作电压、驱动电流不同，而LED —般需保证其输出光强相对稳定，因此，要求有自适应功能的LED驱动电源，以提供适当的工作电压、驱动电流。
[0004]现在多数用的小功率设备的直流输入电压往往是一个蓄电池组电压等级，如12V电压等级:9?16V、24V电压等级18?32V、36V电压等级27V?48V等，直流输入供电可以不必处理，直接送到负载使用，而交流市电则通过开关电源等降压后将交流变成直流后输入到电压等级相同的设备即可。但有很多的应用是期望直流变换器能够处理更宽的输入电压范围，比如，在一些系统应用中分布式输入电压具有很大的瞬态和浪涌，而且持续时间很长，正常情况下需要滤波器滤掉，如果是宽范围输入的话可以满足其电压的变化，有些军用车辆设计规范也需要类似的宽输入电压范围。使用宽输入电压范围直流变换器的另外一个原因是建立一个可以被用于不同直流系统的“通用”产品，对于标称值为12V，24V和48V的电池系统，一般需要提供三个不同的输入电压版本，这样就增加了生产成本。
[0005]以上是在短距离供电传输时的状态，如果供电线较长，且带的负载比较多，那么传输线上的电压将会降低太大，导致后面的负载无法正常工作，如果负载是宽范围输入的话，可以适应更长的输电距离，更灵活的带载功率调节。
【发明内容】
[0006]为克服上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种宽电压输入LED驱动电路的灯具，使LED灯具能在宽电压输入范围内正常工作，节省了生产成本。
[0007]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，包括滤波电路、PWM调光电路、控制电路、输出驱动电路、高频整流电路和LED阵列，所述直流电源模块经过滤波电路和PWM调光电路与控制电路连接，所述控制电路经过输出驱动电路和高频整流电路与LED阵列相连。
[0008]进一步地，所述滤波电路由电容Cl和电阻Rl组成，所述PWM调光电路由电容C2和电阻R3组成，所述控制电路由IC芯片Ul和电阻R2组成，所述输出驱动电路由电阻R4、电阻R5和MOS管Ql组成，所述高频整流电路由二极管D1、电感L和电容C3组成，所述LED阵列由η个LED串接而成；其中，所述电容Cl的一端、电阻Rl的一端、电阻R3的一端、二极管Dl的负极、电容C3的一端和LED阵列的正极分别与直流电源VINDC端连接，所述电阻Rl的另一端与IC芯片Ul的Vin引脚连接，所述IC芯片Ul的Cs引脚分别与MOS管Ql的源极和电阻R5的一端连接；所述IC芯片Ul的GATE引脚分别与电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，IC芯片Ul的PWM引脚和VDD引脚并联后分别与电阻R3的另一端和电容C2的一端连接，IC芯片Ul的RT引脚与电阻R2的另一端连接，所述电阻R4的另一端与MOS管Ql的栅极连接，所述MOS管Ql的漏极分别与二极管Dl的正极和电感L的一端连接，所述电感L的另一端分别与电容C3的另一端和LED阵列的负极连接，所述的电容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引脚、电阻R5的另一端和电容C2的另一端分别接地。
[0009]优选地，所述二极管Dl采用稳压二极管。
[0010]优选地，所述MOS管Ql采用N型MOS晶体管。
[0011]优选地，所述电容C3采用极性电容，所述极性电容与LED阵列并联连接。
[0012]本发明的有益效果是，采用上述结构后，本发明通过采用闭环恒流控制技术，可在宽松的外围电感参数条件下实现高精度的输出电流，具有宽范围电压输入、电路简单、降低成本和生产工艺简单等特点。
[0013]本发明具有宽电压输入范围，驱动电路高效、安全、可靠，可广泛用于各种LED产品的驱动。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0015]图1是本发明的原理框图；
[0016]图2是本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本发明的一种宽电压输入LED驱动电路的灯具，它包括滤波电路、PWM调光电路、控制电路、输出驱动电路、高频整流电路和LED阵列，所述直流电源模块经过滤波电路和PWM调光电路与控制电路连接，所述控制电路经过输出驱动电路和高频整流电路与LED阵列相连。
[0018]如图1和图2所示，所述滤波电路由电容Cl和电阻Rl组成；所述PWM调光电路由电容C2和电阻R3组成；所述控制电路由IC芯片Ul和电阻R2组成，IC芯片采用PWM技术和CMOS工艺设计，集成了内置稳压器，欠压保护，温度保护，电感饱和保护，RC振荡器，调光控制器，系统控制器和输出驱动等模块，在输入电压12VDC到80VDC范围内正常工作；所述输出驱动电路由电阻R4、电阻R5和MOS管Ql组成；所述高频整流电路由二极管Dl、电感L和电容C3组成；所述LED阵列由η个LED串接而成。
[0019]图2是本发明的电路原理图。如图2所示，本发明的一种具体实施电路由电容Cl、电阻R1、电容C2、电阻R3、IC芯片U1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、N型MOS晶体管Ql、稳压二极管D1、电感L、极性电容C3和由η个LED串接而成LED阵列组成。其中，所述电容Cl的一端、电阻Rl的一端、电阻R3的一端、稳压二极管Dl的负极、极性电容C3的一端和LED阵列的正极分别与直流电源VINDC端连接，所述电阻Rl的另一端与IC芯片Ul的Vin引脚连接，所述IC芯片Ul的Cs引脚分别与N型MOS晶体管Ql的源极和电阻R5的一端连接；所述IC芯片Ul的GATE引脚分别与电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，IC芯片Ul的PWM引脚和VDD引脚并联后分别与电阻R3的另一端和电容C2的一端连接，IC芯片Ul的RT引脚与电阻R2的另一端连接，所述电阻R4的另一端与N型MOS晶体管Ql的栅极连接，所述N型MOS晶体管Ql的漏极分别与稳压二极管Dl的正极和电感L的一端连接，所述电感L的另一端分别与极性电容C3的另一端和LED阵列的负极连接，所述的电容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引脚、电阻R5的另一端和电容C2的另一端分别接地。
[0020]本发明的工作过程如下:
[0021]上电过程:直流一LED — L — Ql — R5,电感L上电后电流不发生突变，会给电阻R5留有检测电流的时间，也为下一过程续流提供条件。电感L电流量与感值一定要符合线路基本需要，大电流适当增加感值，电流量选取实际LED电流3倍以上。电阻R5值反馈电压决定负载实际电流大小，阻值按供电电压结合LED电流需要适当调整选取，也是负载LED电流调节电阻。当R5反馈电压达到合适的值时，IC芯片Ul会关闭MOS管Q1，这时放电工程开始:放电电流方向由L — D — LED, D是肖特基二极管选取正向电压小，频率要选择实际工作频率3倍以上，最大电流要大于LED实际电流的2倍以上，耐压要大于供电电压峰值的
1.5倍以上。
[0022]在本发明具体实施过程中，IC芯片Ul可以采用深圳市硕芯科技有限公司生产的型号为SX3601的稳压IC芯片，SX3601是一款DC-DC高耐压25V-75V降压电源芯片，内部集成基准电源、振荡器、误差放大器、过热保护、限流保护、短路保护等功能，非常适合高压60V以上场合应用。
[0023]以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，包括滤波电路、PWM调光电路、控制电路、输出驱动电路、高频整流电路和LED阵列，所述直流电源模块经过滤波电路和PWM调光电路与控制电路连接，所述控制电路经过输出驱动电路和高频整流电路与LED阵列相连。
2.根据权利要求1所述的宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，所述滤波电路由电容Cl和电阻Rl组成，所述PWM调光电路由电容C2和电阻R3组成，所述控制电路由IC芯片Ul和电阻R2组成，所述输出驱动电路由电阻R4、电阻R5和MOS管Ql组成，所述高频整流电路由二极管Dl、电感L和电容C3组成，所述LED阵列由η个LED串接而成；其中，所述电容Cl的一端、电阻Rl的一端、电阻R3的一端、二极管Dl的负极、电容C3的一端和LED阵列的正极分别与直流电源VINDC端连接，所述电阻Rl的另一端与IC芯片Ul的Vin引脚连接，所述IC芯片Ul的Cs引脚分别与MOS管Ql的源极和电阻R5的一端连接；所述IC芯片Ul的GATE引脚分别与电阻R2的一端和电阻R4的一端连接，IC芯片Ul的PWM引脚和VDD引脚并联后分别与电阻R3的另一端和电容C2的一端连接，IC芯片Ul的RT引脚与电阻R2的另一端连接，所述电阻R4的另一端与MOS管Ql的栅极连接，所述MOS管Ql的漏极分别与二极管Dl的正极和电感L的一端连接，所述电感L的另一端分别与电容C3的另一端和LED阵列的负极连接，所述的电容Cl的另一端、IC芯片Ul的GND引脚、电阻R5的另一端和电容C2的另一端分别接地。
3.根据权利要求2所述的宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，所述二极管Dl采用稳压二极管。
4.根据权利要求2所述的宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，所述MOS管Ql采用N型MOS晶体管。
5.根据权利要求2所述的宽电压输入LED驱动电路的灯具，其特征是，所述电容C3采用极性电容，所述极性电容与LED阵列并联连接。
【文档编号】H05B37/02GK103547031SQ201310479890
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】李洪林, 王建达 申请人:济南合力达电力科技有限公司