專利名稱：一種發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及恒流驅(qū)動(dòng)電路，更具體地說，涉及一種高效隔離式降壓型 高亮發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電5^。
背景技術(shù)：
如圖1所示，常用的開關(guān)電源電路包括變壓器2以及與其連接的功率輸入 電路l、功率輸出電路3、輔助電源輸出電路4、控制器5，還包括連接在功率 輸出電路3和控制器5之間的電壓反饋電路7。在電路的工作過程中，常用的 恒流驅(qū)動(dòng)電路采用的電壓采樣的方式對(duì)功率輸出電路3的電壓進(jìn)行釆樣，例如 利用齊納管和光耦合器件，檢測到的電壓值就是齊納電壓和光耦合器件中發(fā)光 二極管的正向電壓之和。然后，在這個(gè)電壓反饋信號(hào)的控制下，使控制器5 對(duì)變壓器2線圈內(nèi)部的電流和磁場進(jìn)行調(diào)節(jié)，以穩(wěn)定功率輸出電路3的輸出電 壓。
如圖2所示，圖中示出的輸出電壓5V由齊納管VR1及光耦U2直接進(jìn)行檢 測，輸出的電壓值為齊納電壓及光耦U2中發(fā)光二極管的正向壓降之和(R1上 的壓降可忽略不計(jì))。然后，光耦U2的輸出晶體直接驅(qū)動(dòng)控制引腳，電容C5 為控制引腳的旁路電容。然而，這種技術(shù)需要把電源管理電路與發(fā)光二極管驅(qū) 動(dòng)電路分成兩個(gè)完全獨(dú)立的塊來實(shí)現(xiàn)，而上述電壓反饋方式只能提供穩(wěn)定的輸 出電壓，如果用來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管必須另外配置發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，所以必 然導(dǎo)致電路成本的增加和電能的轉(zhuǎn)換效率降<氐。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述電壓反饋方式只 能提供穩(wěn)定的輸出電壓，如果用來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管必須另外配置發(fā)光二極管驅(qū)
動(dòng)電路，從而必然導(dǎo)致電路成本的增加和電能的轉(zhuǎn)換效率降低的缺陷，提供一 種高效隔離式降壓型高亮發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種發(fā)光二極管恒 流驅(qū)動(dòng)電路，包括變壓器以及與其連接的功率輸入電路、功率輸出電路、輔助 電源輸出電路、控制器，其還包括連接在功率輸出電路和控制器之間的用于產(chǎn) 生電流釆樣信號(hào)以控制輔助電源輸出電路為控制器供電的電流反饋電路。
在本實(shí)用新型所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路中，所述電流反饋電路包括
與功率輸出電路連接的用于產(chǎn)生電流采樣信號(hào)的采樣電阻R3、連接在控制器 和輔助電源輸出電路之間的受電流釆樣信號(hào)控制的光耦U1、與光耦U1的發(fā)射 極連接的電阻R4以及連接在電阻R4與地之間的電容C6。
在本實(shí)用新型所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路中，所述輔助輸出電路包括 連接在變壓器和光耦Ul的集電極之間的二極管D3、連接在光耦Ul的集電極 與地之間的電阻R2、電容C4。
在本實(shí)用新型所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路中，所述變壓器包括與功率 輸入電路連接的主邊繞組、與功率輸出電路連接的負(fù)邊繞組以及與輔助電源輸 出電路連接的輔助繞組。
實(shí)施本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，具有以下有益效果
1、 因?yàn)榘l(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)直接由開關(guān)電源的次級(jí)通過整流電路實(shí)現(xiàn)，并 沒有另外的驅(qū)動(dòng)電路，從而大大提高了電路的效率，此效率基本可以折合為開 關(guān)電源本身的效率， 一般在3-5W時(shí)效率可達(dá)75。/。，在5-15W時(shí)可達(dá)85。/。，而在 多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)的情況下，由于電源的整流效率的提高在10個(gè)以上發(fā)光 二極管串聯(lián)應(yīng)用中，效率會(huì)高至90%以上，如此也方便了產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)；
2、 采用電流反饋的方式，通過光耦及電流采樣電阻組成反饋元件，其輸 出電流的穩(wěn)定性與一致性取決于光耦及電流采樣電阻的穩(wěn)定性與一致性，而光 耦中的發(fā)光二極管的一致性非常好，其導(dǎo)通時(shí)的管壓降(在電流為2mA時(shí))為 IV，而且誤差不會(huì)超過10mV，此時(shí)控制電流采樣電阻的精度就可控制輸出電 流的精度，如此可以穩(wěn)定輸出電流，從而獲得恒流效果，本實(shí)用新型節(jié)省了專 用參考源及反饋放大電路，使電路結(jié)構(gòu)更加簡單；
3、本實(shí)用新型的輸入級(jí)與輸出級(jí)采用變壓器及光耦隔離，從而使設(shè)計(jì)完 全符合安規(guī)要求，實(shí)現(xiàn)了市電直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路設(shè)計(jì)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中
圖l是傳統(tǒng)的開關(guān)電源電路的系統(tǒng)框圖2是傳統(tǒng)的開關(guān)電源電路的原理圖3是本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路的系統(tǒng)框圖4是本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒壓驅(qū)動(dòng)電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有的技術(shù)是把電源管理電路與發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路分成兩個(gè)完全獨(dú)立 的塊來實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒壓驅(qū)動(dòng)電路采用電流反饋的方式取代 電壓反饋的方式，在電路中將用于采樣電壓的二極管換為用于采樣電流的電 阻，只需要控制電流采樣電阻的精度就可獲得穩(wěn)定的恒流輸出。因?yàn)榘l(fā)光二極 管的驅(qū)動(dòng)直接由開關(guān)電源的次級(jí)通過整流電路實(shí)現(xiàn)，并沒有另外的驅(qū)動(dòng)電路， 從而大大提高了電路的效率。
如圖3所示，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路包括變壓器2以及與 其連接的功率輸入電路l、功率輸出電路3、輔助電源輸出電路4、控制器5， 其還包括連接在功率輸出電路3和控制器5之間的電流反饋電路6,用于產(chǎn)生 電流采樣信號(hào)以控制輔助電源輸出電路4為控制器5供電。相比常用的電壓反 饋方式，本實(shí)用新型的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路采用的是電流反饋電路，也就 是通過采樣功率輸出電路3與負(fù)載形成的回路中的電流，然后控制輔助電源輸 出電路4為控制器5供電，進(jìn)一步由控制器5對(duì)變壓器2的內(nèi)部線圈的電流和 磁場進(jìn)行控制，以此給功率輸出電路3提供穩(wěn)定的電流，如此便可以在功率輸 出電路3獲得穩(wěn)定的恒流輸出，而不需要增加額外的驅(qū)動(dòng)電路就可以直接驅(qū)動(dòng) 發(fā)光二極管。
如圖4所示，電流反饋電路6包括與功率輸出電路3連接的用于產(chǎn)生電流
采樣信號(hào)的采樣電阻R3、連接在控制器5(圖4所示電路中使用的標(biāo)號(hào)是U2) 和輔助電源輸出電路4之間的受電流采樣信號(hào)控制的光耦Ul、與光耦Ul的發(fā) 射極連接的電阻R4以及連接在電阻R4與地之間的電容C6。輔助輸出電路4 包括連接在變壓器2和光耦Ul的集電極之間的二極管D3、連接在光耦Ul的 集電極與地之間的電阻R2、電容C4。變壓器2包括與功率輸入電路l連接的
的輔助繞組。功率輸入電^各1由電感L1、 二才及管D2、電容C2、電阻R1、電容 Cl、 二極管D4組成，功率輸出電路3由二極管Dl、電容C3組成。電流采樣 電阻R3的阻值用于設(shè)定輸出電流的大小，改變變壓器2的主邊繞組與負(fù)邊繞 組的匝數(shù)比和二極管Dl及電容C3的參數(shù)，即可改變由功率輸出電路3驅(qū)動(dòng)的 發(fā)光二極管的串聯(lián)級(jí)數(shù)。
驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管時(shí)一般釆取串聯(lián)的方式來提高驅(qū)動(dòng)電路的效率，其中串聯(lián) 級(jí)數(shù)指的是發(fā)光二極管串聯(lián)的個(gè)數(shù)。在電路工作時(shí)，電流采樣電阻R3會(huì)對(duì)發(fā) 光二極管串聯(lián)電路中的電流進(jìn)行采樣，然后這個(gè)電流會(huì)反饋到光耦Ul處。在 反饋電流的控制下，輔助電源輸出電路4會(huì)通過控制5的第4腳對(duì)控制器5 進(jìn)行供電，控制器5從第5腳輸出一個(gè)控制信號(hào)到變壓器2的主邊繞組，通過 控制主邊繞組中的電流，經(jīng)》茲芯偶合在負(fù)邊繞組產(chǎn)生相同能量的電能，為功率 輸出電路3提供一個(gè)穩(wěn)定的電流。
因?yàn)榘l(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)直接由開關(guān)電源的次級(jí)通過整流電路實(shí)現(xiàn)，并沒有 增加另外的驅(qū)動(dòng)電路，從而大大提高了電路的效率，這個(gè)效率基本可以折合為 開關(guān)電源電3各本身的效率，一4化在3-5W時(shí)效率可以達(dá)到75%,在5-15W時(shí)可 達(dá)85°/ ,而在多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)的情況下，由于電源的整流效率的提高在10 個(gè)以上發(fā)光二極管串聯(lián)應(yīng)用中，效率會(huì)高至90%以上，如此也方便了產(chǎn)品的熱 設(shè)計(jì)。
通過光耦Ul及電流采樣電阻R3組成反饋元件，其輸出電流的穩(wěn)定性與一 致性取決于光耦Ul及電流采樣電阻R3的穩(wěn)定性與一致性，而光耦Ul中的發(fā) 光二極管的一致性非常好，其導(dǎo)通時(shí)的管壓降(在電流為2mA時(shí))為IV,而且 誤差不會(huì)超過10mV,此時(shí)控制電流采樣電阻R3的精度就可控制輸出電流的精
度，因此這種電流反^"方式的穩(wěn)定性與 一致性都非常高。
本實(shí)用新型的輸入級(jí)與輸出級(jí)采用變壓器及光耦隔離，從而使設(shè)計(jì)完全符 合安規(guī)要求，實(shí)現(xiàn)了市電直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路設(shè)計(jì)。另外，本實(shí)用新型 節(jié)省了專用參考源及反饋放大電路，使電路結(jié)構(gòu)更加簡單。
權(quán)利要求1、一種發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括變壓器(2)以及與其連接的功率輸入電路(1)、功率輸出電路(3)、輔助電源輸出電路(4)、控制器(5)，其特征在于，還包括連接在功率輸出電路(3)和控制器(5)之間的用于產(chǎn)生電流采樣信號(hào)以控制輔助電源輸出電路(4)為控制器(5)供電的電流反饋電路(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述 電流反饋電路(6)包括與功率輸出電路(3)連接的用于產(chǎn)生電流采樣信號(hào)的采 樣電阻R3、連接在控制器(5)和輔助電源輸出電路(4)之間的受電流采樣信號(hào) 控制的光耦Ul、與光耦Ul的發(fā)射極連接的電阻R4以及連接在電阻R4與地之 間的電容C6。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述 輔助輸出電路(4)包括連接在變壓器(2)和光耦Ul的集電極之間的二極管D3、 連接在光耦U1的集電極與地之間的電阻R2、電容C4。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述 變壓器(2)包括與功率輸入電路(1)連接的主邊繞組、與功率輸出電路(3)連接 的負(fù)邊繞組以及與輔助電源輸出電路(4)連接的輔助繞組。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括變壓器(2)以及與其連接的功率輸入電路(1)、功率輸出電路(3)、輔助電源輸出電路(4)、控制器(5)，其還包括連接在功率輸出電路(3)和控制器(5)之間的用于產(chǎn)生電流采樣信號(hào)以控制輔助電源輸出電路(4)為控制器(5)供電的電流反饋電路(6)。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述電壓反饋方式只能提供穩(wěn)定的輸出電壓，如果用來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管必須另外配置發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，從而導(dǎo)致電路成本的增加和電能的轉(zhuǎn)換效率降低的缺陷，設(shè)計(jì)了一種利用電阻采樣電流的發(fā)光二極管恒流驅(qū)動(dòng)電路，在不需要另外的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的情況下，就可以獲得穩(wěn)定的恒流輸出。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201207742SQ20082009373
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者蔣自明, 鐘昌賢, 陳志軍 申請(qǐng)人:深圳市聯(lián)德合微電子有限公司