一種led驅動的恆壓控制器的製作方法
2023-06-27 03:51:41 2
專利名稱：一種led驅動的恆壓控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於LED照明技術領域，涉及一種LED驅動的恆壓控制器。
背景技術：
現有技術的LED驅動控制器主要是根據企業自身產品的需要而設計的，不具有統一的標準方案，且電路複雜，功耗較大，可靠性較低，體積大，不宜於安裝和運輸。其LED驅動的供電電壓穩定性也較差，LED的亮度也不恆定。
發明內容本實用新型的目的在於解決現有技術所存在的問題，提供一種具有通用性高、功 耗小、可靠性高、體積小、供電電壓穩定的LED驅動恆壓控制器。一種LED驅動的恆壓控制器，由蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路、定時電路和恆壓電路等組成。其中蓄電池充電控制電路包括比較集成電路U2-1及周圍電阻R12、R13和R14、電容C1、C2的過充保護電路，包括比較器U1-4、電阻R9、R10和RlI、穩壓二極體U4和U8的集成運算比較電路，還包括二極體D2、D4和場效應管COMl的充電電路以及三極體Q1、集成穩壓管U6、電阻R15和二極體D3，主電源的正極通過並聯的兩個二極體D2和D4，一路連接場效應管COMl的S極，另一路通過電阻R15後，一路連接場效應管COMl的G極，另一路連接三極體Ql的集電極，蓄電池的正極通過保險絲FU —路連接場效應管COMl的D極，一路通過二極體D3連接集成穩壓管U6的輸入端3，蓄電池的負極與集成穩壓管U6的2端接地，其輸出端I輸出穩定電壓VDD1，蓄電池電源VCC通過電阻R9 —路連接在比較器U1-4的同相輸入端5，另一路通過電阻Rll接地，電源VDDl通過電阻RlO連接比較器U1-4的反相輸入端4，反相輸入端4反接串聯的穩壓二極體U4和U8後接地，比較器U1-4的電源腳接電源VDD1，接地腳接地，其輸出端2 —路串聯電阻Rl3後連接電源VDDl，一路連接電阻Rl2後，一路連接比較集成電路U2-1的觸發電壓端8腳，一路通過電容Cl接地，比較集成電路U2-1的復位端10腳連接電源VDD1，觸發電壓端8腳與閾值電壓端12腳連接，控制電壓端11腳通過電容C2接地，13腳接地，輸出端9腳Q通過電阻R14後連接在三極體Ql的基極，三極體Ql的發射極接地。蓄電池放電保護電路包括施密特觸發器U2-2、電阻R16、R17、R20和R21、電位器R18和R19，蓄電池電源VCC通過電阻R16 —路連接施密特觸發器U2-2閾值電壓端2腳，一路通過電位器R18接地，蓄電池電源VCC通過電阻R17 —路連接施密特觸發器U2-2觸發電壓端6腳，一路通過電位器R19接地，施密特觸發器U2-2的復位端4腳電源端14腳連接電源VDDl，輸出端5腳Q通過R21連接比較器U1-3的反相輸入端8腳，I腳和7腳接地，控制電壓端3腳CO接比較器U1-4的反相輸入端4，電源VDDl通過電阻R20連接比較器U1-3的反相輸入端8腳。[0008]負載開關電路包括比較器Ul-U U1-2和U1-3、電阻RU R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8、二極體D1、電容C3和場效應管COM2，比較器Ul-I的同相輸入端11 一路通過電阻Rl連接電源VDD1，另一路順接二極體Dl後接地，其反相輸入端10通過電阻R7連接主電源的正極，其輸出端13 —路通過電阻R2連接電源VDDl，另一路通過電阻R6後連接比較器UI-2的同相輸入端7，比較器U1-2的同相輸入端7還通過電容C3接地，比較器U1-2的反相輸入端6連接比較器U1-4的反相輸入端4，其輸出端I 一路通過電阻R3連接電源VDD1，另一路通過電阻R4連接比較器U1-3的同相輸入端9，比較器U1-3的同相輸入端還通過電阻R 5接地，其輸出端14 一路連接場效應管COM2的G極，另一路通過電阻R8接蓄電池電源VCC，場效應管COM2的S極接地，D極連接LED的負極 。恆壓電路包括集成穩壓管U7、取樣放大器U3、場效應管COM3，二極體D4、穩壓二極體U9、電阻R22、R23、R24、R25、R26、R34和R35、三極體Q2和Q3和電位器R27,電源VCC順接二極體D4後連接在集成穩壓管U7的輸入端3，集成穩壓管U7的2端連接LED的負極，輸出端I輸出電壓VDD2，電源VCC通過電阻R22後，一路連接三極體Q3的集電極，另一路連接場效應管COM3的G極，三極體Q3的發射極連接LED負極，基極通過電阻R35連接取樣放大器U3的輸出端1，場效應管COM3的S極接蓄電池電源VCC，其D極LED的正極，電源VDD2通過電阻R24 —路連接取樣放大器U3的同相輸入端3，另一路通過穩壓二極體U9接LED的負極，取樣放大器U3的4腳接LED的負極，8腳接電源VDD2，反相輸入端2通過電阻R23連接其輸出端1，LED正極通過電阻R25後，一路連接取樣放大器U3的反相輸入端2，另一路通過電阻R26後LED的負極，取樣放大器U3的反相輸入端2還通過電阻R34和電位器R27後連接三極體Q2的集電極，三極體Q2的發射極連接LED的負極。定時電路包括定時集成塊U5、場效應管0)114、電阻1 28、1 29、1 30、1 31、1 32和R33、電容C4，定時集成塊U5的12腳、13腳和14腳互連後，連接在電源VDDl上，I腳連接電阻R28後、2腳連接電容C4後、3腳連接電阻R29後互連在一起，5腳連接10腳後接地，6腳通過電阻R30接地，9腳電源VDDI，電源VDDl串聯電阻R31後，一路連接6腳，一路連接場效應管COM4的D極，8腳通過電阻R33後連接三極體Q2的基極，場效應管COM4的S極接地，G極通過電阻R32連接比較器U1-2的輸出端I。首先，電源端通過場效應管COMl、二極體D2和D4向蓄電池充電，電源在向蓄電池充電時，二極體D2和D4並聯擴大充電電流，同時也防止在停電或電壓不穩定時電池組反向放電。在電源不穩定時，當負載開關電路的比較器Ul-I的10腳電壓降低到O. 4V時，其13腳輸出高電平送入比較器U1-2的7腳，通過比較器U1-2的I腳再經比較器U1-3打開場效應管COM 2，蓄電池向LED供電，LED發亮。場效應管COMl由過充保護電路和集成運算比較電路控制，集成運算比較電路將堅持的通過電阻R9和Rl I分壓後的蓄電池電壓VCC送至比較器U1-4的5腳與4腳基準電壓比較，當蓄電池組電壓充至18. 8V或14. 4V時，比較器U1-4的2腳輸出高電平，集成運算比較電路U2-1輸出低電平，使三極體Ql截止，三極體Ql的集電極C為高電平，關斷場效應管C0M1，停止對蓄電池組充電，防止蓄電池組過壓損壞。當蓄電池組的電壓回落到28. 8V或14. 4V以下，比較器U1-4的2腳反轉，比較集成電路U2-1打開場效應管COMl，繼續對蓄電池組充電。蓄電池向LED供電時，蓄電池放電保護電路啟動，即比較集成電路U2-2的3腳CO設定基準電壓，電阻R16和電位器R18分別設定閾值電壓，電阻R17和電位器R19分別設定觸發電壓，蓄電池電壓VCC低於觸發電壓21. 6V或10. 8V時，施密特觸發電路U2-2的5腳Q端輸出高電平，送到比較器U1-3，關閉LED負載，VCC電壓回升至23—25V或I. 15—12. 5V，U2-2的5腳Q端反轉輸出低電平解除屏蔽，恢復正常工作。定時電路的主要功能是定時關閉LED負載或使LED微功率輸出，定時元件由R28、C4構成，定時時間T=2. 3*32768*R28*C4負載電子開關打開的同時也啟動定時電路，啟動由場效應管COM4的D極到定時集成塊U5的6腳，使之與LED燈頭同步時間控制信號由定時集成塊U5的8腳輸出，使LED在小的恆定壓力下工作，由大功率轉為小功率工作，減少能耗。恆壓電路由大功率場效應管COM 3和取樣放大器U3等組成，R25、R26、R34、R27分壓組成取樣迴路，取樣電壓送到運算取樣放大器U3的2腳，經比例放大，控制大功率場效應管COM 3，使其工作在線性調整範圍，輸出穩定；三極體Q2的作用是改變取樣分壓比，由定時電路控制，定時時間到後增大分壓比，降低輸出電壓，減小放電電路，使LED工作在小恆定電壓下。這樣，無論供電電壓的波動大小都始終供給LED恆定電壓，使LED得亮度恆定。本實用新型具有發光效果好、LED壽命長、通用性高、功耗小、可靠性高、體積小、 重量輕和易安裝等特點。
圖I是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
請參照圖1，本實用新型由蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路、定時電路和恆壓電路等組成。蓄電池充電控制電路。主電源的正極通過並聯的兩個二極體D2和D4，一路連接場效應管COMl的S極，另一路通過電阻Rl5後，一路連接場效應管COMl的G極，另一路連接三極體Ql的集電極，蓄電池的正極通過保險絲FU —路連接場效應管COMl的D極，一路通過二極體D3連接集成穩壓管U6的輸入端3，蓄電池的負極與集成穩壓管U6的2端接地，其輸出端I輸出穩定電壓VDD1，蓄電池電源VCC通過電阻R9 —路連接在比較器U1-4的同相輸入端5，另一路通過電阻Rll接地，電源VDDl通過電阻RlO連接比較器U1-4的反相輸入端4，反相輸入端4反接串聯的穩壓二極體U4和U8後接地，比較器U1-4的電源腳接電源VDD1，接地腳接地，其輸出端2 —路串聯電阻R13後連接電源VDD1，一路連接電阻R12後，一路連接比較集成電路U2-1的觸發電壓端8腳，一路通過電容Cl接地，比較集成電路U2-1的復位端10腳連接電源VDD1，觸發電壓端8腳與閾值電壓端12腳連接，控制電壓端11腳通過電容C2接地，13腳接地，輸出端9腳Q通過電阻R14後連接在三極體Ql的基極，三極體Ql的發射極接地。蓄電池放電保護電路。蓄電池電源VCC通過電阻R16 —路連接施密特觸發器U2-2閾值電壓端2腳，一路通過電位器R18接地，蓄電池電源VCC通過電阻Rl7 —路連接施密特觸發器U2-2觸發電壓端6腳，一路通過電位器R19接地，施密特觸發器U2-2的復位端4腳電源端14腳連接電源VDDl，輸出端5腳Q通過R21連接比較器U1-3的反相輸入端8腳，I腳和7腳接地，控制電壓端3腳CO接比較器U1-4的反相輸入端4，電源VDDl通過電阻R20連接比較器U1-3的反相輸入端8腳。負載開關電路。比較器Ul-I的同相輸入端11 一路通過電阻Rl連接電源VDDl，另一路順接二極體Dl後接地，其反相輸入端10通過電阻R7連接主電源的正極，其輸出端13一路通過電阻R2連接電源VDD1，另一路通過電阻R6後連接比較器U1-2的同相輸入端7，比較器U1-2的同相輸入端7還通過電容C3接地，比較器U1-2的反相輸入端6連接比較器UI-4的反相輸入端4，其輸出端I 一路通過電阻R3連接電源VDDl，另一路通過電阻R4連接比較器U1-3的同相輸入端9，比較器U1-3的同相輸入端還通過電阻R 5接地，其輸出端14一路連接場效應管COM2的G極，另一路通過電阻R8接蓄電池電源VCC，場效應管COM2的S極接地，D極連接LED的負極。恆壓電路。電源VCC順接二極體D4後連接在集成穩壓管U7的輸入端3，集成穩壓管U7的2端連接LED的負極，輸出端I輸出電壓VDD2，電源VCC通過電阻R22後，一路連接三極體Q3的集電極，另一路連接場效應管COM3的G極，三極體Q3的發射極連接LED負極，基極通過電阻R35連接取樣放大器U3的輸出端1，場效應管COM3的S極接蓄電池電源VCC,其D極LED的正極，電源VDD2通過電阻R24 —路連接取樣放大器U3的同相輸入端3，另一路通過穩壓二極體U9接LED的負極，取樣放大器U3的4腳接LED的負極，8腳接電源VDD2,反相輸入端2通過電阻R23連接其輸出端1，LED正極通過電阻R25後， 一路連接取樣放大器U3的反相輸入端2，另一路通過電阻R26後LED的負極，取樣放大器U3的反相輸入端2還通過電阻R34和電位器R27後連接三極體Q2的集電極，三極體Q2的發射極連接LED的負極。定時電路。定時集成塊U5的12腳、13腳和14腳互連後，連接在電源VDDl上，I腳連接電阻R28後、2腳連接電容C4後、3腳連接電阻R29後互連在一起，5腳連接10腳後接地，6腳通過電阻R30接地，9腳電源VDD1，電源VDDl串聯電阻R31後，一路連接6腳，一路連接場效應管COM4的D極，8腳通過電阻R33後連接三極體Q2的基極，場效應管COM4的S極接地，G極通過電阻R32連接比較器U1-2的輸出端I。其中，比較集成電路U2-1和施密特觸發器U2-2均為C7556，集成穩壓管U6和U7為78L12，集成電路U5為CD4541。
權利要求1.一種LED驅動的恆壓控制器，其特徵在於由蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路、定時電路和恆壓電路組成；其中蓄電池充電控制電路包括比較集成電路U2-1及周圍電阻R12、R13和R14、電容C1、C2的過充保護電路，包括比較器U1-4、電阻R9、R10和R11、穩壓二極體U4和U8的集成運算比較電路，還包括二極體D2、D4和場效應管COMl的充電電路以及三極體Q1、集成穩壓管U6、電阻R15和二極體D3 ;主電源的正極通過並聯的兩個二極體D2和D4，一路連接場效應管COMl的S極，另一路通過電阻R15後，一路連接場效應管COMl的G極，另一路連接三極體Ql的集電極，蓄電池的正極通過保險絲FU —路連接場效應管COMl的D極，一路通過二極體D3連接集成穩壓管U6的輸入端3，蓄電池的負極與集成穩壓管U6的2端接地，其輸出端I輸出穩定電壓VDD1，蓄電池電源VCC通過電阻R9 —路連接在比較器U1-4的同相輸入端5，另一路通過電阻Rll接地，電源VDDl通過電阻RlO連接比較器U1-4的反相輸入端4，反相輸入端4反接串聯的穩壓二極體U4和U8後接地，比較器U1-4的電源腳接電源VDD1，接地腳接地，其輸出端2—路串聯電阻R13後連接電源VDDl，一路連接電阻R12後，一路連接比較集成電路U2-1的觸發電壓端8腳，一路通過電容Cl接地，比較集成電路U2-1的復位端10腳連接電源VDDl，觸發電壓端8腳與閾值電壓端12腳連接，控制電壓端11腳通過電容C2接地，13腳接地，輸出端9腳Q通過電阻R14 後連接在三極體Ql的基極，三極體Ql的發射極接地；蓄電池放電保護電路包括施密特觸發器U2-2、電阻R16、R17、R20和R21、電位器R18和R19，蓄電池電源VCC通過電阻R16 —路連接施密特觸發器U2-2閾值電壓端2腳，一路通過電位器R18接地，蓄電池電源VCC通過電阻R17 —路連接施密特觸發器U2-2觸發電壓端6腳，一路通過電位器R19接地，施密特觸發器U2-2的復位端4腳電源端14腳連接電源VDD1，輸出端5腳Q通過R21連接比較器U1-3的反相輸入端8腳，I腳和7腳接地，控制電壓端3腳CO接比較器U1-4的反相輸入端·4，電源VDDl通過電阻R20連接比較器U1-3的反相輸入端8腳；負載開關電路包括比較器Ul-I、U1-2 和 U1-3、電阻 RU R2、R3、R4、R5、R6、R7 和 R8、二極體 D1、電容 C3 和場效應管COM2，比較器Ul-I的同相輸入端11 一路通過電阻Rl連接電源VDDl，另一路順接二極體Dl後接地，其反相輸入端10通過電阻R7連接主電源的正極，其輸出端13 —路通過電阻R2連接電源VDDl，另一路通過電阻R6後連接比較器U1-2的同相輸入端7，比較器U1-2的同相輸入端7還通過電容C3接地，比較器U1-2的反相輸入端6連接比較器U1-4的反相輸入端·4，其輸出端I 一路通過電阻R3連接電源VDD1，另一路通過電阻R4連接比較器U1-3的同相輸入端9，比較器U1-3的同相輸入端還通過電阻R 5接地，其輸出端14 一路連接場效應管COM2的G極，另一路通過電阻R8接蓄電池電源VCC，場效應管COM2的S極接地，D極連接LED的負極；恆壓電路包括集成穩壓管U7、取樣放大器U3、場效應管COM3，二極體D4、穩壓二極體U9、電阻R22、R23、R24、R25、R26、R34和R35、三極體Q2和Q3和電位器R27，電源VCC順接二極體D4後連接在集成穩壓管U7的輸入端3，集成穩壓管U7的2端連接LED的負極，輸出端I輸出電壓VDD2，電源VCC通過電阻R22後，一路連接三極體Q3的集電極，另一路連接場效應管COM3的G極，三極體Q3的發射極連接LED負極，基極通過電阻R35連接取樣放大器U3的輸出端1，場效應管COM3的S極接蓄電池電源VCC，其D極LED的正極，電源VDD2通過電阻R24 —路連接取樣放大器U3的同相輸入端3，另一路通過穩壓二極體U9接LED的負極，取樣放大器U3的4腳接LED的負極，8腳接電源VDD2，反相輸入端2通過電阻R23連接其輸出端1，LED正極通過電阻R25後，一路連接取樣放大器U3的反相輸入端.2 ，另一路通過電阻R26後LED的負極，取樣放大器U3的反相輸入端2還通過電阻R34和電位器R27後連接三極體Q2的集電極，三極體Q2的發射極連接LED的負極；定時電路包括定時集成塊U5、場效應管COM4、電阻R28、R29、R30、R31、R32和R33、電容C4，定時集成塊U5的12腳、13腳和14腳互連後，連接在電源VDDl上，I腳連接電阻R28後、2腳連接電容C4後、3腳連接電阻R29後互連在一起，5腳連接10腳後接地，6腳通過電阻R30接地，9腳電源VDDl，電源VDDl串聯電阻R31後，一路連接6腳，一路連接場效應管COM4的D極，8腳通過電阻R33後連接三極體Q2的基極，場效應管COM4的S極接地，G極通過電阻R32連接比較器U1-2的輸出端I。
專利摘要一種LED驅動的恆壓控制器，由蓄電池充電控制電路、蓄電池放電保護電路、負載開關電路和恆壓電路等組成。蓄電池充電控制電路包括過充保護電路、集成運算比較電路、充電電路；蓄電池放電保護電路包括施密特觸發器、電阻R16、R17、R20和R21、電位器R18和R19；恆壓電路包括集成穩壓管、取樣放大器、場效應管，二極體、穩壓二極體、電阻R22、R23、R24、R25、R26、R34和R35、三極體和電位器R27；負載開關電路包括比較器、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8、二極體、電容和場效應管。本實用新型具有自動識別電壓，始終供給LED恆定電壓，使LED發光亮度恆定以及通用性高、功耗小、可靠性高、體積小、重量輕、易安裝等優點。
文檔編號H05B37/02GK202634791SQ20122019775
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月5日 優先權日2012年5月5日
發明者謝慶生 申請人:謝慶生