專利名稱：一種直流供電的led照明燈具用升壓恒流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及--種電路，尤其涉及—種直流供電的LED照明燈具用升壓恒流驅(qū) 動電路。背彔技術(shù)目前，公知的LED照明燈具的電路， 一般是由DC-DC恒電壓輸出電源模塊、 單個或者多個串聯(lián)的照明LED再串聯(lián)上限流電阻構(gòu)成。當(dāng)有直流電源輸入時， DC-DC輸出電源模塊輸出恒定的驅(qū)動電BL驅(qū)動照明LED發(fā)光。但是，這種常用 的LED照明燈具電路存在如下問題燈具的工作電流受環(huán)境溫度的影響很大。這 是由于在恒壓驅(qū)動時，LED器件的熱特性表現(xiàn)為在高溫和低溫環(huán)境下其工作電流差 距很大。由于電流的變化，燈具的照度也相應(yīng)地變化，即照度不恒定。同樣的原因， 由于LED器件和驅(qū)動電路及附屬電路在工作時要產(chǎn)生熱量，即使周圍環(huán)境溫度不 變，燈具的工作電流和照度也會受到自身發(fā)熱的影響，表現(xiàn)為燈具的自身溫度隨著 其持續(xù)工作時間的延長不斷升高，其工作電流和照度隨著工作時間的延長而不斷變 化。由于是恒壓驅(qū)動，所以燈具的照度受具體器件工作電壓參數(shù)的影響很大，采用 不同廠家的器件，燈具的工作電流差距也很大，器件的代換性很差。由于在技術(shù)上沒有很好地解決上述問題，導(dǎo)致不能保證所有的LED器件均工 作在最佳工作電流下，這也就不能保證LED器件的工作壽命。在電流高于最佳工 作電流時，即使是幾個毫安，LED器件的實(shí)際工作壽命也會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其理論壽命。另外，在LED驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)中，為保證其電源的使用效率和各LED的工作 狀態(tài)大致相同，必須綜合考慮每個LED的最佳電流參數(shù)及限流電阻的阻值大小， 直流驅(qū)動的電壓越低，電源的使用效率就越低。這是因?yàn)槭紫?，降壓電路的轉(zhuǎn)換 效率一般來說要低于升壓電路的轉(zhuǎn)換效率其次，電壓越低，LED的串聯(lián)個數(shù)就越 少，離散的LED參數(shù)誤差無法采用多個串聯(lián)的方式累加抵消，在恒壓供電的條件 下，為保證各個LED的工作電流大致相同，就必須提高限流電阻的阻值，這也使 得電源的有效功率百分比變低，效率很低。發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有LED燈具的照度受環(huán)境溫度、工作時間、器件參數(shù)的影響，工作 電流不恒定，LED壽命無法保證及電源利用效率低的問題，本發(fā)明提供一種直流供 電的LED照明燈具用升壓恒流驅(qū)動電路，該電路保證了 LED燈具始終工作在恒定 的最佳工作電流狀態(tài)下，不受環(huán)境溫度、工作時間、器件參數(shù)的影響，保證了照度 恒定，保證了LED的使用壽命，而且提高了電源利用效率。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種直流供電的LED照明 燈具用升壓恒流驅(qū)動電路，包括直流驅(qū)動電路、電感、開關(guān)二極管、濾波電容、 電流取樣電阻和負(fù)載，其中，所述電感連接在所述直流驅(qū)動電路的輸入電壓引腳與 開關(guān)引腳之間，所述開關(guān)二極管連接在所述直流驅(qū)動電路的開關(guān)引腳與所述濾波電 容的輸出引腳之間，所述濾波電容的另一個引腳接地，所述電路取樣電阻與所述負(fù) 載串聯(lián)后所組成的電路與所述濾波電容并聯(lián)，其中所述電流取樣電阻的一端接地、 另一端與所述直流驅(qū)動電路的電壓反饋引腳連接。根據(jù)所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述負(fù)載由多個串聯(lián)的LED再串聯(lián)上限 流電阻構(gòu)成。根據(jù)所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述負(fù)載由以多個LED串聯(lián)再串聯(lián)限流 電阻為單元的多個所述單元并聯(lián)組成的陣列構(gòu)成。根據(jù)所述的升壓恒流驅(qū)動電路，還包括紋波調(diào)整電容，連接在所述濾波電容的 輸出引腳與所述直流驅(qū)動電路的電壓反饋引腳之間。根據(jù)所述的升壓恒流驅(qū)動電路，還包括輸入濾波電容，連接在所述直流驅(qū)動電 路的輸入電壓引腳與地之間。根據(jù)所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述開關(guān)二極管為肖特基開關(guān)二極管。本發(fā)明的有益效果是，DC-DC驅(qū)動電路隨時取樣其電壓反饋引腳的電壓，在此 電路中由于取樣電流取樣電阻上的電壓，實(shí)際即是取樣負(fù)載的工作電流，所以 DC-DC驅(qū)動電路根據(jù)取樣情況調(diào)整其開關(guān)通斷的占空比和通斷頻率，以保持負(fù)載工 作電流恒定。紋波調(diào)整電容用來降低紋波、提高效率。另外，由于電路采用升壓方 式，相比降壓方式的電路的電源電路部分的工作效率提高了 10%以上。保證了 LED 燈具始終工作在恒定的最佳工作電流狀態(tài)下，不受環(huán)境溫度、工作時間、器件參數(shù) 的影響，同時也就保證了照度恒定和LED的使用壽命，而且提高了電源利用效率。


圖l是本發(fā)明的電路原理圖, 其中附圖標(biāo)記說明如下 IC1 DC-DC驅(qū)動電路Dl 開關(guān)二極管 Rl 電流取樣電阻 LED LAMP 負(fù)載 Vout 輸出引腳 .CMPR 電壓反饋引腳 GND 接地引腳LI 儲能電感E2 輸出濾波電容CI 紋波調(diào)整電容Rl 電流取樣電阻SWC 開關(guān)引腳VCC 輸入電壓引腳 Vin 輸入電壓具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的電路原理圖。如圖1所示本發(fā)明的直流供電的LED照明燈具 用升壓恒流驅(qū)動電路包括DC-DC驅(qū)動電路IC1、儲能電感L1、開關(guān)二極管D1、輸 入濾波電容E1、輸出濾波電容E2、電流取樣電阻Ri、紋波調(diào)整電容C1。所驅(qū)動 的負(fù)載LED LAMP是以多個照明LED串聯(lián)限流電阻為單元的多個單元并聯(lián)組成的 陣列(或者由由多個串聯(lián)的照明LED再串聯(lián)上限流電阻構(gòu)成)。輸入濾波電容E1連接在DC-DC驅(qū)動電路IC1的輸入電壓引腳VCC與地之間， 作用是對輸入的直流電源進(jìn)行濾波和儲能。儲能電感Ll連接在DC-DC驅(qū)動電路ICl的輸入電壓引腳VCC和開關(guān)引腳SWC 之間，作用是在DC-DC驅(qū)動電路IC1的開關(guān)導(dǎo)通時儲存能量，開關(guān)斷開時釋放能 量，同時通過開關(guān)斷開時電感L1的反激效應(yīng)產(chǎn)生商于輸/.電壓值的輸出電壓。開關(guān)二極管D1 (優(yōu)選為肖特基開關(guān)二極管)連接在DC-DC驅(qū)動電路IC1的開 關(guān)引腳SWC和輸出濾波電容的輸出引腳Vout之間，作用是在DC-DC驅(qū)動電路IC1 的開關(guān)導(dǎo)通時隔離輸出電路和控制電路，防止能量倒流，在開關(guān)斷開時導(dǎo)通，使能 量自儲能電感L1釋放至負(fù)載LEDLAMP，同時給輸出電容E2充電。輸出濾波電容E2連接在開關(guān)二極管D1和地之間，作用是儲存能量和濾波，在DC-DC驅(qū)動電路IC1的開關(guān)導(dǎo)通期間釋放能量，在開關(guān)斷開期間存儲能量，并且起 到保持輸出電壓不變，過濾紋波的作用。電流取樣電阻R1連接在DC-DC驅(qū)動電路IC1的電壓反饋引腳CMPR和地之間， 即將電流取樣電阻Rl與負(fù)載LED LAMP相串聯(lián)，將負(fù)載LED LAMP的工作電流 信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，供DC-DC驅(qū)動電路IC1的電壓反饋引腳CMPR取樣。紋波調(diào)整電容CI連接在負(fù)載LED LAMP的兩端，起到加速將輸出電壓的紋波 反饋到DC-DC驅(qū)動電路IC1的電壓反饋引腳的作用，有利于減小紋波，提高效率。負(fù)載LED LAMP連接在輸出電容E2和電流取樣電阻Rl之間，在恒定電流的 驅(qū)動下發(fā)光，保持照度不變。負(fù)載LED LAMP是以多個照明LED串聯(lián)限流電阻為 單元的多個單元并聯(lián)組成的陣列，由于是升壓電路，LED的串聯(lián)數(shù)量可以很多，有 利于將多個離散的LED工作電壓參數(shù)的誤差累加抵消，所以每組LED兩端的電壓 非常接近，這也有利于減小限流電阻的取值，另外，在固定的工作電流下，串聯(lián)LED 的數(shù)量越多，限流電阻的值越小，電源的利用率也就越高。當(dāng)輸入電壓Vin供電時，DC-DC驅(qū)動電路IC1開始工作，開關(guān)引腳SWC產(chǎn)生 脈沖通斷，在開關(guān)導(dǎo)通時，給儲能電感L1供電，同時濾波電容E2放電保持輸出電 壓不變:在開關(guān)斷開時，儲能電感L1通過開關(guān)二極管D1放電，供給負(fù)載LED LAMP 電流，同時輸出電容E2儲能。DC-DC驅(qū)動電路IC1隨時取樣其電壓反饋引腳CMPR 的電壓，在此電路中是通過取樣電阻R1上的電壓的方式取樣負(fù)載LED LAMP的工 作電流，紋波調(diào)整電容C1耦合紋波到電壓反饋引腳CMPR。 DC-DC驅(qū)動電路ICl ,根據(jù)取樣情況調(diào)整其開關(guān)通斷的占空比和通斷頻率，以保持負(fù)載LED LAMP工作 電流恒定。
權(quán)利要求
1. 一種直流供電的LED照明燈具用升壓恒流驅(qū)動電路，其特征在于，包括直流驅(qū)動電路、電感、開關(guān)二極管、濾波電容、電流取樣電阻和負(fù)載，其中，所述電感連接在所述直流驅(qū)動電路的輸入電壓引腳與開關(guān)引腳之間，所述開關(guān)二極管連接在所述直流驅(qū)動電路的開關(guān)引腳與所述濾波電容的輸出引腳之間，所述濾波電容的另一個引腳接地，所述電路取樣電阻與所述負(fù)載串聯(lián)后所組成的電路與所述濾波電容并聯(lián)，其中所述電流取樣電阻的一端接地、另一端與所述直流驅(qū)動電路的電壓反饋引腳連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述負(fù)載由多個串聯(lián)的LED再串聯(lián)上 限流電阻構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述負(fù)載由以多個LED串聯(lián)再串聯(lián)限 流電阻為單元的多個所述單元并聯(lián)組成的陣列構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求l所述的升壓恒流驅(qū)動電路，還包括紋波調(diào)整電容，連接在所述濾波電容 的輸出引腳與所述直流驅(qū)動電路的電壓反饋引腳之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的升壓恒流驅(qū)動電路，還包括輸入濾波電容，連接在所述直流驅(qū)動 電路的輸入電壓引腳和地之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的升壓恒流驅(qū)動電路，其中所述開關(guān)二極管為肖特基開關(guān)二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直流供電的LED照明燈具用升壓恒流驅(qū)動電路，包括直流驅(qū)動電路、電感、開關(guān)二極管、濾波電容、電流取樣電阻和負(fù)載，其中，所述電感連接在所述直流驅(qū)動電路的輸入電壓引腳與開關(guān)引腳之間，所述開關(guān)二極管連接在所述直流驅(qū)動電路的開關(guān)引腳與所述濾波電容的輸出引腳之間，所述濾波電容的另一個引腳接地，所述電路取樣電阻與所述負(fù)載串聯(lián)后所組成的電路與所述濾波電容并聯(lián)，其中所述電流取樣電阻的一端接地、另一端與所述直流驅(qū)動電路的電壓反饋引腳連接。本發(fā)明的升壓恒流驅(qū)動電路具有升壓和恒流的技術(shù)特征，解決了現(xiàn)有LED燈具的工作電流和照度受環(huán)境溫度、工作時間、器件參數(shù)的影響及電源利用效率低的問題。
文檔編號H05B33/02GK101267695SQ20071008651
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者奐 徐 申請人:奐 徐