一种led驱动电源的控制电路的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:一种led驱动电源的控制电路的制作方法
技术领域
本发明涉及光电显示技术,更具体地,本发明涉及一种LED驱动电源的控制电路, 该控制电路使用恒流芯片采集LED负载的电压信号,从而提供稳定电流。
背景技术
发光二极管(LED)具有功耗小、使用寿命长和低成本的优点,已经被广泛地应用 在照明和显示领域中,诸如如LED照明灯、LED显示屏和LED灯饰等。由于LED的正向伏安 特性非常陡,动态电阻较小,使得其不能直接使用市电电压源进行供电,否则在电压出现变 动时,尤其在电压增加时,流过LED的电流会急剧增加,导致LED负载毁损。当前的LED恒流驱动电源已经越来越多,大多属于独立式恒流驱动电源,连接开 关放置在输入电源一侧,且LED负载已经与电路相连接,在连接开关合上前,输出高频滤波 电容不存在初始储能,而在连接开关合上后电路工作在恒流状态,保证LED负载的正常工 作。但是,随着一体化LED驱动器的出现,要求驱动器的连接开关直接和直流输出端相连 接,由于LED属于恒流工作器件,一般情况,以串联或者串并联方式连接在电路中,其电路 所要求的最高电压会是单个LED所要求的正向电压的数倍。当恒流不加处理,在LED驱动 器始终处于带电状态,很容易出现瞬间过流过冲现象,严重影响LED的寿命。现有的LED驱动电源通常这样实现市电电压源供给的电压经过整流、滤波后,利 用脉宽调制(PWM)技术,结合电压采样或电流采样电路反馈给PWM主控芯片,实现电压或电 流的稳定输出。在控制电流输出上采用的是先恒压,后恒流的方式,没有考虑到输出电流的 限流,容易在电路导通初期或者加压时产生电流过冲的现象。

发明内容
为克服现有LED驱动电路电流输出不均衡的缺陷,本发明提出一种LED驱动电源 的控制电路。根据本发明的一个方面,提出了一种LED驱动电源的控制电路,包括主控模块、恒 流控制和调光模块,以及稳压保护模块,其中,主控模块用于该驱动电路的控制,并且驱动 电流的产生;恒流控制和调光模块,接收来自主控模块的控制信号和所产生的电流,采用恒 流控制LED负载的电压信号,并通过光耦将电压信号反馈,使用比较运放器根据反馈来的 信号调整控制开关的脉宽信号,提供稳定的输出电流给LED负载,稳压保护电路,与主控模 块提供的LED负载的电压信号正极相连,对所提供的输出电流进行稳压保护。本发明的LED驱动电源的控制电路用恒流芯片采集LED负载的电压信号,并通过 光耦将电压信号反馈给控制芯片,控制芯片内部集成比较运放器根据反馈来的信号调整控 制开关的脉宽信号,从而提供稳定的输出电流给LED负载。


图1是根据本发明的一种LED驱动电源的控制电路的模块图2是根据本发明的主控模块的电路原理图;图3是根据本发明的恒流控制和调光模块的模块图;图4是根据本发明的恒流控制和调光模块的电路原理图;图5是根据本发明的取样模块的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种LED驱动电源的控制电路进行 详细描述。图1示出根据本发明的一种LED驱动电源的控制电路的模块图,如图1所示,该驱 动电路包括主控模块、恒流控制和调光模块,以及稳压保护模块,其中主控模块用于整个电 路的控制,并且用于电源输出能量的产生;恒流控制和调光模块,接收来自主控模块的控制 信号和所产生的能量,采用恒流芯片采集LED负载的电压信号,并通过光耦将电压信号反 馈,内部集成的比较运放器根据反馈来的信号调整控制开关的脉宽信号,从而提供稳定的 输出电流给LED负载。稳压保护电路,与主控模块提供的LED负载的电压信号正极LEDA+ 相连,对所提供的输出电流进行稳压保护。总的来说,本发明的LED驱动电路包括一主控变压器T3,一控制芯片IC6、一恒流 芯片IC9、一光耦IC8。图2示出根据本发明的主控模块的电路原理图。该主控模块包括控制芯片电路 IC6、稳压器电路IC7和主控变压器电路T3。其中,控制芯片IC6采用FS7M0880,可带250W 的功率。主控变压器T3将初级能量转换到次极,可以采用PQ3230,该器件的体积大、转换能 力强、散热少。主控变压器T3的第一绕组与控制芯片IC6内部集成场效应管的漏极相连,第一绕 组的端子和该漏极之间可以串联电感L3。主控变压器T3的第二绕组通过电阻R32、R33、R81,电容C33、C35、C67,电感L5构 成的网络输出LED负载的电压信号。在该电路网络中,电阻器R32、电容器C33和电感器L5 串联输出LED负载的电压信号端子LEDA+,电阻器R32和电容器C33 二者并联二极管Dl 1, 防止逆流。电感器L5的两端分别连接电容器C35和C67,二者的公共端子连接到并联的电 阻器R81和R33,并联的电阻器组输出LED负载的电压信号端子LEDA-。主控变压器T3的第二绕组的输出经过二极管D13、三端稳压器IC7后输出一参考 电压+5V A,二极管D13与三端稳压器IC7之间的节点连接接地电容C34、C36。参考电压 +5V A通过R37、R40、R4UR42以及C38、C39构成的分压电路分压后提供所述基准电压。第三绕组通过串联电阻R30、R48和二极管D9,之后分别与电容C42、控制芯片IC6 的电源端VCC相连。图3示出根据本发明的恒流控制和调光模块的模块图,该恒流控制和调光模块包 括输入电路、信号的缓冲电路、积分电路、比较放大电路、基准电路和输出电路。输入电路用于接收外围电路发送的数字信号,该外围电路通常是控制整个模块的 单片机电路。如图4所示,输入电路包括输入集成电路IC13,和接入该集成电路的输入端的 相并联的电阻器R57和电容器C50。信号缓冲电路用于接收来自输入电路输出的信号,将其进行缓冲和整形,为下一个电路正常工作做准备。信号缓冲电路包括三极管Q3和电阻器R55、R42,其中,R55连接 Q3的基极,另一端连接电源端,三极管Q3的发射极接地,集电极连接电阻器R55并且连接电源端。积分电路用于接收信号缓冲电路的输出,将该输出信号转变成可供比较的信号。 积分电路包括并联的电阻器组和并联的电容器组,并联的电阻器组包括相并联的电阻器 R40和R41,并联的电容器组包括相并联的电容器C38、C39。并联的电容器组并联一个作为 该电路的假负载的电阻器R37。基准电路用于将主控模块的基准信号LED A-通过电阻器R39传递过来。比较放大电路和积分电路、基准电路相连接,用于将基准信号与积分电路所形成 的信号进行比较,对其差额信号进行放大。该比较放大电路包括IC9以及串联在基准信号 输入端的C37和R38。输出电路是把比较放大电路的输出信号通过光耦电路传递到主控模块的电路中, 用以控制输出功率的大小。该输出电路包括光耦电路IC8和Z2、R34、R35和R36。输出电 路通过光耦电路IC8将电压信号反馈给控制芯片IC6,IC6内部集成比较运放器根据反馈来 的信号调整控制开关的脉宽信号,从而提供稳定的输出电流给LED负载。图4是根据本发明的恒流控制和调光模块的电路原理图。其中,恒流芯片IC9内 部有两个比较运算放大器。恒流芯片IC9的一输入端接收LED负载的电压信号LED Α-,另 一输入端接收基准信号电压,恒流芯片IC9的输出经光耦IC8反馈至控制芯片IC6第4脚。 控制芯片IC6第4脚内部集成比较运放器,根据反馈来的信号调整控制开关的脉宽信号,从 而提供稳定的输出电流给LED负载。图5是根据本发明的稳压保护模块的电路原理图。如图5所示,LED驱动电源还 包括稳压保护电路,与所述LED负载的电压信号正极LED A+相连,对所提供的输出电流进 行稳压保护。该稳压保护电路包括依次串联的限流电阻R46、稳压管Z3、Z4、Z5、Z6。最后应说明的是,以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法 进行限制,本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例,并且因此认为所 有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
权利要求
1.一种LED驱动电源的控制电路,包括主控模块、恒流控制和调光模块,以及稳压保护 模块,其中,主控模块用于该驱动电路的控制和驱动电流的产生;恒流控制和调光模块,接 收来自主控模块的控制信号和所产生的电流,采用恒流电路控制LED负载的电压信号,并 通过光耦将电压信号反馈,使用比较运放器根据反馈来的信号调整控制开关的脉宽信号, 提供稳定的输出电流给LED负载;稳压保护电路,与主控模块提供的LED负载的电压信号正 极相连,对所提供的输出电流进行稳压保护。其中,该恒流控制和调光模块包括输入电路、信号的缓冲电路、积分电路、比较放大电 路、基准电路和输出电路;输入电路用于接收外围电路发送的数字信号;信号缓冲电路用 于接收来自输入电路输出的信号,将其进行缓冲和整形;积分电路用于接收信号缓冲电路 的输出,将该输出信号转变成可供比较的信号;基准电路用于将主控模块的基准信号通过 串联电阻传入;比较放大电路和积分电路、基准电路相连接,其包括恒流芯片,用于将基准 信号与积分电路所形成的信号进行比较,对其差额信号进行放大;输出电路用于将比较放 大电路的输出信号通过光耦电路传递到主控模块的电路中,用以控制输出功率的大小,并 且通过光耦电路将电压信号反馈给控制芯片,控制芯片根据反馈来的信号调整控制开关的 脉宽信号,提供稳定的输出电流给LED负载。
2.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,输入电路包括输入集成 电路,和接入该集成电路的输入端的相并联的电阻器和电容器。
3.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,信号缓冲电路包括三极 管和两个电阻器,其中一个电阻器连接三极管的基极,另一端连接电源端,三极管的发射极 接地,集电极连接另一个电阻器并且串联电源端。
4.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,积分电路包括并联的电 阻器组和并联的电容器组,并联的电阻器组包括相并联的两个电阻器,并联的电容器组包 括相并联的两个电容器,并联的电容器组还并联一个作为该电路的假负载的电阻器。
5.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,输出电路通过光耦电路 将电压信号反馈给控制芯片,控制芯片通过内部集成的比较运放器根据反馈来的信号调整 控制开关的脉宽信号,提供稳定的输出电流给LED负载。
6.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,恒流芯片的一输入端接 收LED负载的电压信号LED A-,另一输入端接收基准信号电压,恒流芯片的输出经光耦反 馈至控制芯片。
7.根据权利要求1所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,主控模块包括控制芯片 电路、稳压器电路和主控变压器电路,主控变压器的第一绕组与控制芯片内部集成场效应 管的漏极相连,第一绕组的端子和该漏极之间串联电感;主控变压器的第二绕组通过电阻、 电容和电感构成的网络输出LED负载的电压信号;主控变压器的第二绕组的输出经过二极 管、三端稳压器输出参考电压;参考电压分压电路分压后提供所述基准电压。
8.根据权利要求8所述的一种LED驱动电源的控制电路,其中,稳压保护电路包括串联 的限流电阻和多个稳压管,与所述LED负载的电压信号正极LED A+相连,对所提供的输出 电流进行稳压保护。
全文摘要
本申请提供一种LED驱动电源的控制电路,包括主控模块、恒流控制和调光模块,以及稳压保护模块,其中,主控模块用于该驱动电路的控制,并且驱动电流的产生;恒流控制和调光模块,接收来自主控模块的控制信号和所产生的电流,采用恒流控制LED负载的电压信号,并通过光耦将电压信号反馈,使用比较运放器根据反馈来的信号调整控制开关的脉宽信号,提供稳定的输出电流给LED负载,稳压保护电路,与主控模块提供的LED负载的电压信号正极相连,对所提供的输出电流进行稳压保护。
文档编号H05B37/02GK102111942SQ201110041500
公开日2011年6月29日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者何毅刚, 席光, 张淑芳, 郭炳根, 黄国文 申请人:广东昭信平洲电子有限公司

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