專利名稱：Led燈恒流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED照明技術(shù)，尤其涉及一種向LED燈提供恒電流的LED燈恒流電路。
背景技術(shù)：
LED恒流電路能向LED提供恒定的電流。現(xiàn)有的LED恒流電路輸出電流的精度和穩(wěn)定度較差，另外，由于其經(jīng)常與其它的電路集成在同一塊芯片上，因此電路使用維護(hù)不方便，選擇的靈活性也偏低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種輸出電流精度高、穩(wěn)定性好、便于靈活使用的LED燈恒流電路。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種LED燈恒流電路，其包括濾波電路、比較器、功率驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、第一限流電路、第二限流電路和電流采樣電路；濾波電路的輸入端接收從外部輸入的PWM信號，輸出端與比較器的第一輸入端電連接；比較器的第二輸入端與所述第一限流電路的輸出端電連接，第一限流電路的輸入端接收從外部輸入的開關(guān)控制信號，該比較器的輸出端與功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接，功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與開關(guān)電路的輸入端電連接；該開關(guān)電路的第一輸出端與LED燈的一端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端與第二限流電路的輸入端電連接，第二限流電路的輸出端與比較器的第二輸入端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端還與電流采樣電路電連接。上述的LED恒流電路，其中，比較器主要由運(yùn)算放大器構(gòu)成，運(yùn)算放大器的正相端與濾波電路的輸出端電連接，反相端與第一限流電路的輸出端電連接，并與第二限流電路的輸出端電連接，該運(yùn)算放大器的輸出端與功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接。上述的LED恒流電路，其中，開關(guān)電路主要由一 NMOS管構(gòu)成；該NMOS管的柵極與功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連接，該NMOS管的漏極與LED燈的負(fù)極端電連接，源極與第二限流電路的輸入端電連接，并與電流采樣電路電連接。上述的LED恒流電路，其中，第一限流電路由第一限流電阻組成；第二限流電路由第二限流電阻組成；電流采樣電路由一電流采樣電阻組成，該電流采樣電阻的一端與NMOS 管的源極電連接，另一端接地。上述的LED恒流電路，其中，第一限流電阻與所述第二限流電阻之比小于等于 1/50。上述的LED恒流電路，其中，功率驅(qū)動(dòng)電路為一 OTL功率放大電路；該OTL功率放大電路包括一 NPN三極管、一 PNP三級管、一第三限流電阻和一第四限流電阻；所述NPN三極管的基極與所述PNP三極管的基極電連接，集電極與一電源電連接，發(fā)射極與所述PNP三極管的發(fā)射極電連接；所述PNP三極管的集電極與所述NMOS管的源極電連接；該NPN三極管的基極和該P(yáng)NP三級管的基極的共接點(diǎn)同所述第三限流電阻串接后與所述比較器的輸出端電連接，該NPN三極管的發(fā)射極與PNP三級管的發(fā)射極的共接點(diǎn)同所述第四限流電阻串接后與所述NMOS管的柵極電連接。上述的LED恒流電路，其中，濾波電路包括第一濾波子電路和第二濾波子電路；第一濾波子電路由第一濾波電阻和第一濾波電容構(gòu)成，第二濾波子電路由第二濾波電阻和第二濾波電容構(gòu)成；第一濾波電阻的一端接收從外部輸入的PWM信號，另一端與第一濾波電容的一端電連接，該第一濾波電容的另一端接地；第二濾波電阻的一端與第一濾波電阻的另一端電連接，該第二濾波電阻的另一端與第二濾波電容的一端電連接，該第二濾波電容的另一端接地；該第二濾波電阻與第二濾波電容的共接點(diǎn)與比較器的第一輸入端電連接。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1.經(jīng)測試，本實(shí)用新型的LED燈恒流電路與現(xiàn)有的LED燈恒流電路相比，輸出給 LED燈串的電流精度更高，穩(wěn)定度更好；2.本實(shí)用新型是由基本元器件組合而成，并可以根據(jù)并聯(lián)的LED燈串的數(shù)量增加或減少恒流電路的數(shù)量，因此比現(xiàn)有采用LED控制芯片進(jìn)行恒流控制的方式更加靈活，成本也更低。

本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述。圖1示出了本實(shí)用新型LED燈恒流電路的一種實(shí)施例的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型LED燈恒流電路的一個(gè)具體的實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的LED燈恒流電路的工作示意圖。如圖所示，電源電路1的輸出端與LED燈2的正極端電連接，用于提供LED燈所需的工作電壓。LED 燈恒流電路3的輸出端與LED燈2的負(fù)極端電連接，用于控制流過LED燈串的電流。為了控制LED燈2的紋波以及開關(guān)時(shí)的波形，在LED燈串2的兩端并聯(lián)連接了一電容C5。該LED燈恒流電路3包括濾波電路31、比較器32、功率驅(qū)動(dòng)電路33、開關(guān)電路34、 第一限流電路36、第二限流電路37和電流采樣電路38。其中，濾波電路31的輸入端接收從外部輸入的PWM信號，輸出端與比較器32的第一輸入端電連接；比較器32的第二輸入端與第一限流電路36的輸出端電連接，第一限流電路36的輸入端接收從外部輸入的開關(guān)控制信號，該比較器32的輸出端與功率驅(qū)動(dòng)電路33的輸入端電連接，功率驅(qū)動(dòng)電路33的輸出端與開關(guān)電路34的控制輸入端電連接；該開關(guān)電路的第一輸出端與LED燈2的一端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端與第二限流電路37的輸入端電連接，第二限流電路37的輸出端與比較器32的第二輸入端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端還與電流采樣電路38電連接。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型LED燈恒流電路的一個(gè)具體的實(shí)施例的電路原理圖。 圖中，比較器32主要由運(yùn)算放大器UlA構(gòu)成，該運(yùn)算放大器UlA的正相端作為該比較器32 的第一輸入端，反相端作為該比較器32的第二輸入端。功率驅(qū)動(dòng)電路33為一 OTL功率放大電路，開關(guān)電路；34主要由一 NMOS管Q3構(gòu)成，第一限流電路36由第一限流電阻R4組成， 第二限流電路37由第二限流電阻R6組成，電流采樣電路38由電流采樣電阻R3組成。[0020]濾波電路31包括第一濾波子電路和第二濾波子電路。第一濾波子電路由第一濾波電阻Rl和第一濾波電容Cl構(gòu)成，第二濾波子電路由第二濾波電阻R2和第二濾波電容C2 構(gòu)成。第一濾波電阻Rl的一端接收外部輸入的PWM信號，另一端與第一濾波電容Cl的一端電連接，第一濾波電容Cl的另一端接地。第二濾波電阻R2的一端與第一濾波電阻Rl的另一端電連接，該第二濾波電阻R2的另一端與第二濾波電容C2的一端電連接，第二濾波電容C2的另一端接地。第二濾波電阻R2與第二濾波電容C2的共接點(diǎn)與運(yùn)算放大器UlA的正相端電連接，運(yùn)算放大器UlA的反相端與第一限流電阻R4的一端電連接，第一限流電阻 R4的另一端接收從外部輸入的開關(guān)控制信號。由外部輸入的固定占空比PWM信號，通過濾波電路31生成穩(wěn)定的電壓輸出到運(yùn)算放大器UlA的正相端，該電壓用于確定恒流電路的電流。所述的OTL功率放大電路包括一 NPN三極管Q1、一 PNP三級管Q2、一第三限流電阻R5和一第四限流電阻R7。NPN三極管Ql的基極與PNP三極管Q2的基極電連接，集電極與一電源Vsup電連接，發(fā)射極與PNP三極管Q2的發(fā)射極電連接。PNP三極管Q2的集電極與NMOS管Q3的源極電連接。該NPN三極管Ql的基極和該P(yáng)NP三級管Q2的基極的共接點(diǎn)同第三限流電阻R5串接后，與運(yùn)算放大器UlA的輸出端電連接，該NPN三極管Ql的發(fā)射極與PNP三級管Q2的發(fā)射極的共接點(diǎn)同第四限流電阻R7串接后，與NMOS管Q3的柵極電連接。NMOS管Q3的漏極與LED燈的負(fù)極端電連接，源極通過第二限流電阻R6與運(yùn)算放大器UlA的反相端電連接，該源極還與電流采樣電阻R3串聯(lián)后接地。本實(shí)用新型的LED燈串電流的計(jì)算公式為為運(yùn)算放大器UlA正相端的電壓，其由從外部輸入的PWM信號的電壓和輸出
占空比決定。Ip = Im^D 0上式中，&謝為從外部輸入的PWM信號的電壓。D為從
外部輸入的PWM信號的輸出占空比。單片機(jī)通過開關(guān)控制信號控制恒流電路的開關(guān)。當(dāng)從外部輸入的開關(guān)控制信號為高電平時(shí)，恒流電路關(guān)閉，此時(shí)，流過NMOS管Q3的電流為零，其中，第一限流電阻R4最好是遠(yuǎn)小于第二限流電阻R6的阻值，以保證從外部輸入的開關(guān)控制信號可以可靠的關(guān)閉恒流電路。在一種實(shí)施方式中，R4/R6小于等于1/50。當(dāng)從外部輸入的開關(guān)控制信號設(shè)置為高阻態(tài)時(shí)，恒流電路開啟，此時(shí)流過NMOS開關(guān)管Q3的電流(也即LED
燈串的電流)為/ =·^。
R3恒流電路的開啟工作過程如下從外部輸入的PWM信號經(jīng)過濾波電路31得到一個(gè)穩(wěn)定的電壓值(K” = Γ層-Z)
)，然后輸出到運(yùn)算放大器UlA的正相端，開關(guān)控制信號為高阻態(tài)信號，此時(shí)恒流電路工作在負(fù)反饋狀態(tài)，其穩(wěn)定點(diǎn)為運(yùn)算放大器UlA的正相端電壓V-等于運(yùn)算放大器UlA的反相端電壓V。p_，對應(yīng)的電流采樣電阻R3上的電壓為V。p+，流過電流采樣電阻R3的電流(也即LED燈串電流)為
權(quán)利要求1.一種LED燈恒流電路，其特征在于，該LED燈恒流電路包括濾波電路、比較器、功率驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、第一限流電路、第二限流電路和電流采樣電路；所述濾波電路的輸入端接收從外部輸入的PWM信號，輸出端與所述比較器的第一輸入端電連接；所述比較器的第二輸入端與所述第一限流電路的輸出端電連接，第一限流電路的輸入端接收從外部輸入的開關(guān)控制信號，該比較器的輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接，所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述開關(guān)電路的輸入端電連接；該開關(guān)電路的第一輸出端與LED燈的一端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端與所述第二限流電路的輸入端電連接，第二限流電路的輸出端與所述比較器的第二輸入端電連接，該開關(guān)電路的第二輸出端還與電流采樣電路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述的比較器主要由運(yùn)算放大器構(gòu)成，所述運(yùn)算放大器的正相端與所述濾波電路的輸出端電連接，反相端與所述第一限流電路的輸出端電連接，并與所述第二限流電路的輸出端電連接，該運(yùn)算放大器的輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述的開關(guān)電路主要由一 NMOS管構(gòu)成；該NMOS管的柵極與所述功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端電連接，該NMOS管的漏極與 LED燈的負(fù)極端電連接，源極與所述第二限流電路的輸入端電連接，并與所述的電流采樣電路電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述的第一限流電路由第一限流電阻組成；所述的第二限流電路由第二限流電阻組成；所述的電流采樣電路由一電流采樣電阻組成，該電流采樣電阻的一端與所述NMOS管的源極電連接，另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述第一限流電阻與所述第二限流電阻之比小于等于1/50。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述功率驅(qū)動(dòng)電路為一OTL功率放大電路；該OTL功率放大電路包括一 NPN三極管、一 PNP三級管、一第三限流電阻和一第四限流電阻；所述NPN三極管的基極與所述PNP三極管的基極電連接，集電極與一電源電連接，發(fā)射極與所述PNP三極管的發(fā)射極電連接；所述PNP三極管的集電極與所述NMOS管的源極電連接；該NPN三極管的基極和該P(yáng)NP三級管的基極的共接點(diǎn)同所述第三限流電阻串接后與所述比較器的輸出端電連接，該NPN三極管的發(fā)射極與PNP三級管的發(fā)射極的共接點(diǎn)同所述第四限流電阻串接后與所述NMOS管的柵極電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈恒流電路，其特征在于，所述濾波電路包括第一濾波子電路和第二濾波子電路；所述第一濾波子電路由第一濾波電阻和第一濾波電容構(gòu)成，所述第二濾波子電路由第二濾波電阻和第二濾波電容構(gòu)成；所述第一濾波電阻的一端接收從外部輸入的PWM信號，另一端與所述第一濾波電容的一端電連接，該第一濾波電容的另一端接地；所述第二濾波電阻的一端與第一濾波電阻的另一端電連接，該第二濾波電阻的另一端與第二濾波電容的一端電連接，該第二濾波電容的另一端接地；該第二濾波電阻與第二濾波電容的共接點(diǎn)與所述比較器的第一輸入端電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED燈恒流電路，包括濾波電路、比較器、功率驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、第一限流電路、第二限流電路和電流采樣電路。濾波電路的輸入端接收從外部輸入的PWM信號，輸出端與比較器的第一輸入端電連接；比較器的第二輸入端通過第一限流電路接收從外部輸入的控制信號，比較器的輸出端與功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接，功率驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與開關(guān)電路的控制輸入端電連接；開關(guān)電路的第一輸出端與LED燈的一端電連接，另一端通過第二限流電路與比較器的第二輸入端電連接，并與電流采樣電路電連接。本實(shí)用新型的LED燈恒流電路與現(xiàn)有的LED燈恒流電路相比，輸出給LED燈串的電流精度更高，穩(wěn)定度更好。
文檔編號H05B37/02GK202143266SQ20112024421
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者劉顯云, 鮑挺 申請人:浙江科博達(dá)工業(yè)有限公司, 科博達(dá)技術(shù)有限公司