一种可适应不同串联led个数的驱动电源电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是：至少包括：整流电路、电压源、电流源、柔性控制电路；交流220v经整流电路整流后输出310v的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，100HZ的脉动直流信号分两路，一路输出到柔性控制电路输入端，另一路输入到电压源输入端，输出到柔性控制电路输入端后由柔性控制电路产生占空比不等的控制信号控制电压源，使电压源按占空比不等的控制信号产生多路输出；多路输出分别与串联连接的LED灯不同个数正电极输入端电连接，串联连接的LED灯负端与电流源输入端电连接，电流源负端接地，通过电流源取样电阻R0进行电压取样，R0的取样电压输入到柔性控制电路输入端。它具有高可靠，长寿命，高可控，性价比高等特点。
【专利说明】—种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED驱动电源电路，特别是一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路。
【背景技术】
[0002]目前常用LED照明用的灯珠，电流电压特性均设计在低电压小电流的状态下工作，用于照明灯具时需要多颗灯珠串联、并联或串/并结合使用。采用并联的电路驱动多只LED虽然所需的电压较低，由于每只LED的正向压降不同，使得每只LED的亮度不同，除非采用每只LED单独调节，所以并联方式要达到亮度均匀一致实现起来比较复杂；然而采用串联方式能够保证流过每只LED的电流相同，达到亮度均匀一致；所以采用LED灯珠串联结构，高压驱动必将成为未来LED灯具市场，LED灯珠结构设计的主流。
[0003]在同样输出功率下，高压驱动LED所需驱动电流大大低于低压驱动LED的电流，以普通正向压降为3V的IW功率的LED为例，驱动IW功率LED需要350ma的驱动电流，然而采用串联设计，50V驱动电压，仅需20ma的驱动电流即可输出IW功率，这样减少了电路及引线损耗，这意味着可以大大降低LED灯具散热成本，降低整体灯具温升。
[0004]在串联设计中如何达到需要的输出电压，或加载串联LED的个数是本发明设计的思想。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种具有高可靠，长寿命，高可控，性价比高的可适应不同串联LED个数的驱动电源电路。
[0006]本发明的目的是这样实现的，一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是:至少包括:整流电路、电压源、电流源、柔性控制电路；交流220v经整流电路整流后输出310v的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，IOOHz的脉动直流信号分两路，一路输出到柔性控制电路输入端，另一路输入到电压源输入端，输出到柔性控制电路输入端后由柔性控制电路产生占空比不等的控制信号控制电压源，使电压源按占空比不等的控制信号产生多路输出；多路输出分别与串联连接的LED灯不同个数正电极输入端电连接，串联连接的LED灯负端与电流源输入端电连接，电流源负端接地，通过电流源取样电阻RO进行电压取样，RO的取样电压输入到柔性控制电路输入端。
[0007]所述的电压源由三个开关管T1、T2、T3组成，三个开关管T1、T2、T3的控制端与柔性控制电路电连接，三个开关管Tl、Τ2、Τ3的输入端与整流电路输出端电连接，三个开关管Tl、Τ2、Τ3的输出端分别与串联连接的LED灯不同个数正电极输入端电连接。
[0008]所述的电压源由二个开关管Tl、Τ2、Τ3组成，二个开关管Tl、Τ2的控制端与柔性控制电路电连接，二个开关管T1、Τ2的输入端与整流电路输出端电连接，二个开关管T1、Τ2的输出端分别与串联连接的LED灯不同个数正电极输入端电连接。
[0009]所述的串联连接的LED灯不同个数按LED的工作电压分档。[0010]本发明的优点是:
柔性控制电路将脉宽控制技术运用在驱动电路，整个电路具有结构简单，效率高，体积小的显著特点。
[0011]LED处于间歇工作状态，所以LED灯具温升小。
[0012]该驱动电源工作在交流100HZ，LED工作在柔性状态，充分应用了 LED内荧光粉的余辉效应，克服了频闪。
[0013]通过检测，输入电压在22(T240V变化范围内驱动电流变化小于2ma，LED结温低于400C，在正常供电220V情况下电源转换效率，高达98%，功率因数3 0.9。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合实施例附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明原理图；
图2本发明实施例1电路原理图；
图3本发明实施例2路原理图；
图4是由CD40106构成柔性控制电路产生的输出波形。
[0015]图中，1、整流电路；2、电压源；3、电流源；4、串联连接的LED灯；5、柔性控制电路；
6、第一开关管；7、第二开关管；8、第三开关管。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，至少包括:整流电路
1、电压源2、电流源3、柔性控制电路5 ;交流220v经整流电路I整流后输出310v的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，IOOHz的脉动直流信号分两路，一路输出到柔性控制电路5输入端，另一路输入到电压源2输入端，电压源2有多路输出分别与串联连接的LED灯4输入节点电连接，串联连接的LED灯4负端与电流源3输入端电连接，电流源3负端接地，由柔性控制电路5产生占空比不等的控制信号控制电压源2，使电压源2按占空比不等的控制信号产生多路输出；多路输出分别与串联连接的LED灯4中不同连接节点正电极输入端电连接，串联连接的LED灯4负端与电流源3输入端电连接，通过电流源3取样电阻RO电压取样，RO的取样电压输入到柔性控制电路5输入端，柔性控制电路5依据RO的取样电压，调整电压源2输出，使工作在串联连接的LED灯4的电流恒流工作。
[0017]实施例1
如图2所示，依据图1的思路可以给出图2的一个实施例，包括:整流电路1、电压源2、电流源3、柔性控制电路5 ;其中，所述的电压源2由三个开关管Tl、T2、T3组成，三个开关管T1、T2、T3的控制端与柔性控制电路5电连接，三个开关管Τ1、Τ2、Τ3的输入端与整流电路I输出端电连接，三个开关管Tl、Τ2、Τ3的输出端分别与串联连接的LED灯4不同个数正电极输入端电连接。交流220ν经整流电路I整流后输出310ν的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，IOOHz的脉动直流信号输出到柔性控制电路5输入端，由柔性控制电路5产生占空比不等的三路控制信号控制三个开关管Tl、Τ2、Τ3，使三个开关管Tl、Τ2、Τ3按占空比不等的控制信号产生三路输出；开关管Tl与串联连接的LED灯4的最上端电连接；开关管Τ2与串联连接的LED灯4从上开始的第3个正极端电连接；开关管Τ3与串联连接的LED灯4从上开始的第6个正极端电连接，串联连接的LED灯4负端与电流源3输入端电连接，通过电流源3取样电阻RO电压取样，RO的取样电压输入到柔性控制电路5输入端，柔性控制电路5依据RO的取样电压，调整三个开关管T1、T2、T3脉宽宽度，使工作在串联连接的LED灯4的电流达到最佳。所述的串联连接的LED灯4不同个数按LED的工作电压分档，一个LED是3伏，3个是9。
[0018]实施例2
如图3所示，依据图1的思路可以给出图3的一个实施例，包括:整流电路1、电压源2、电流源3、柔性控制电路5;其中，所述的电压源2由二个开关管Τ1、Τ2组成，二个开关管Tl、Τ2的控制端与柔性控制电路5电连接，二个开关管Τ1、Τ2的输入端与整流电路I输出端电连接，二个开关管Tl、Τ2的输出端分别与串联连接的LED灯4不同个数正电极输入端电连接。交流220ν经整流电路I整流后输出310ν的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，IOOHz的脉动直流信号输出到柔性控制电路5输入端，由柔性控制电路5产生占空比不等的二路控制信号控制二个开关管Tl、Τ2，使二个开关管Tl、Τ2按占空比不等的控制信号产生二路输出；开关管Tl与串联连接的LED灯4的最上端电连接；开关管Τ2与串联连接的LED灯4从上开始的第3个正极端电连接；串联连接的LED灯4负端与电流源3输入端电连接，通过电流源3取样电阻RO电压取样，RO的取样电压输入到柔性控制电路5输入端，柔性控制电路5依据RO的取样电压，调整二个开关管Tl、Τ2脉宽宽度，使工作在串联连接的LED灯4的电流达到最佳。
[0019]实际上，电压源2也可以由4个或5个开关管组成，其工作过程与实施例1和实施例2相同。
[0020]本发明的工作原理是:柔性控制电路根据整流电路输出的电压状态，自动调整电压源的输出实现输出波形的多样性，完成柔性输出，达到输出多电平的叠加，匹配LED负载，使LED工作在最佳状态，另一方面使电路具有较强可重塑性和广泛的适用性，减小电路功耗、体积和提高可靠性。同时，检测电流源的大小，控制和保护LED的电压和电流，使LED工作在设计的安全工作区，其关键技术是脉宽控制和多电平叠加技术。这种柔性控制技术，电路结构简单，以半导体器件为主，电阻为辅，无感性和电解电容性器件，整体电路工作温度适应性强，稳定性好，调节方便。
[0021]如图4所示，柔性控制电路可以是处理器或逻辑电路构成，逻辑电路采用⑶40106构成的施密特触发器，由CD40106完成信号的触发和宽度转换，形成需要的脉宽占空比，调整三个开关管Tl、Τ2、Τ3脉宽宽度。
[0022]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【权利要求】
1.一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是:至少包括:整流电路(I)、电压源(2 )、电流源(3 )、柔性控制电路(5 );交流220v经整流电路(I)整流后输出3IOv的脉动直流，脉动直流周期为100HZ，IOOHz的脉动直流信号分两路，一路输出到柔性控制电路(5)输入端，另一路输入到电压源(2)输入端，输出到柔性控制电路(5)输入端后由柔性控制电路(5)产生占空比不等的控制信号控制电压源(2)，使电压源(2)按占空比不等的控制信号产生多路输出；多路输出分别与串联连接的LED灯(4 )不同个数正电极输入端电连接，串联连接的LED灯(4)负端与电流源(3)输入端电连接，电流源(3)负端接地，通过电流源(3 )取样电阻RO进行电压取样，RO的取样电压输入到柔性控制电路(5 )输入端。
2.根据权利要求1所述的一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是:所述的电压源(2)由三个开关管T1、T2、T3组成，三个开关管Τ1、Τ2、Τ3的控制端与柔性控制电路(5)电连接，三个开关管Tl、Τ2、Τ3的输入端与整流电路(I)输出端电连接，三个开关管Tl、Τ2、Τ3的输出端分别与串联连接的LED灯(4)不同个数正电极输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是:所述的电压源(2)由二个开关管Τ1、Τ2、Τ3组成，二个开关管Τ1、Τ2的控制端与柔性控制电路(5)电连接，二个开关管Tl、Τ2的输入端与整流电路(I)输出端电连接，二个开关管Tl、Τ2的输出端分别与串联连接的LED灯(4)不同个数正电极输入端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种可适应不同串联LED个数的驱动电源电路，其特征是:所述的串联连接的LED灯(4)不同个数按LED的工作电压分档。
【文档编号】H05B37/02GK103796382SQ201410018695
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】郭万里, 汤初高, 姚胜南 申请人:郭万里, 汤初高, 姚胜南