一種led驅動裝置及led發光裝置的製作方法
2023-06-26 14:32:01 1
專利名稱：一種led驅動裝置及led發光裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於LED驅動電路設計技術領域，尤其涉及一種LED驅動裝置及LED發光裝置。
背景技術：
LED以其體積小、耗電量低、使用壽命長等特點，被廣泛應用於照明及顯示技術領 域。目前的LED驅動裝置一般採用恆流驅動或恆壓驅動來驅動LED發光。對於採用恆流驅 動方式的LED驅動裝置，其為LED發光單元配置有一恆流控制單元，該恆流控制單元應用恆 流驅動晶片來接收LED發光單元反饋的工作電流，並據此來控制LED發光單元的工作電流 保持恆定。然而，現有技術提供的該種LED驅動裝置由於電路本身的缺陷，使得其恆流控制 效果不理想，無法對波動電壓或電流進行迅速響應而做出調整，造成LED發光單元的恆流 特性不穩定，且由於恆流控制單元採用的恆流驅動晶片的長時間工作或其它外界因素使得 LED發光單元的周圍環境溫度產生較大的波動，而現有技術提供的該種LED驅動裝置無法 應對這種由於環境溫度的變化造成的恆流特性不穩定的情況。
發明內容
本發明實施例的目的在於提供一種LED驅動裝置，旨在解決現有技術提供的LED 驅動裝置由於電路本身的缺陷，無法對波動電壓或電流進行迅速響應而做出調整，且無法 應對環境溫度的變化，造成LED發光單元恆流特性不穩定的問題。本發明實施例是這樣實現的，一種LED驅動裝置，所述裝置包括整流濾波單元，用於對接入的市電進行整流及濾波處理，並輸出直流電；恆流控制單元，其連接於所述整流濾波單元和LED發光單元之間，用於根據檢測 到的所述LED的工作電流向所述LED發光單元發出相應佔空比的PWM信號以驅動所述LED 發光單元中的LED發光；採用鏡像恆流源結構的穩流單元，其連接於所述整流濾波單元和所述LED發光單 元之間，用於當檢測到所述穩壓單元輸入端的電流出現波動時，穩定所述LED發光單元中 LED的工作電流保持恆定。本發明實施例的另一目的在於提供一種LED發光裝置，包括一驅動LED發光的LED 驅動裝置，所述LED驅動裝置採用如上所述的LED驅動裝置。本發明實施例提供的LED驅動裝置設置有穩定LED發光單元中LED工作電流的穩 流單元，為LED發光單元的恆流輸出特性提供了雙重保證，該穩流單元採用鏡像恆流源結 構，可以對輸入穩流單元的波動電壓或電流做出迅速而可靠的相應，並可以對環境溫度的 變化做出迅速響應，穩定了 LED發光單元的恆流輸出特性。
圖1是本發明實施例提供的LED驅動裝置的結構原理框圖；圖2是圖1的電路圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。本發明實施例提供的LED驅動裝置在恆流控制單元的基礎上又設置有穩定LED發 光單元中LED工作電流的穩流單元，該穩流單元採用鏡像恆流源結構。圖1是本發明實施例提供的LED驅動裝置的結構原理框圖，為了便於說明，僅示出 了與本發明實施例相關的部分。本發明實施例提供的LED驅動裝置包括整流濾波單元11，用於對接入的市電進 行整流及濾波處理，並輸出直流電；恆流控制單元12，用於檢測LED發光單元中LED的工作 電流，並根據檢測到的LED的工作電流向LED發光單元發出相應佔空比的PWM信號以驅動 LED發光單元中的該LED發光，恆流控制單元12連接在整流濾波單元11和LED發光單元之 間；採用鏡像恆流源結構的穩流單元13，用於檢測穩流單元13輸入端的電流，並當檢測到 穩壓單元13輸入端的電流出現波動時，穩定LED發光單元中LED的工作電流保持恆定，穩流 單元13連接在整流濾波單元11和LED發光單元之間。其中的LED發光單元包括至少一 LED。由於本發明實施例提供的LED驅動裝置在恆流控制單元12的基礎上又設置有穩 定LED發光單元中LED工作電流的穩流單元13，為LED發光單元的恆流輸出特性提供了雙 重保證，該穩流單元13採用鏡像0恆流源結構，可以對輸入穩流單元13的波動電壓或電流 做出迅速而可靠的相應，並可以對環境溫度的變化做出迅速響應，穩定了 LED發光單元的 恆流輸出特性。為了進一步穩定穩流單元13輸入端的電壓，本發明實施例提供的LED驅動裝置還 包括穩壓單元14，此時，整流濾波單元11是通過穩壓單元14連接恆流控制單元12以及穩 流單元13的。圖2示出了圖1的電路。整流濾波單元11包括電感Li、電感L2、電容Cl以及由二極體D1、二極體D2、二 極管D3、二極體D4構成的整流橋。其中，電感Ll的一端連接市電接口中的火線L，電感Ll 的另一端連接整流橋的一個輸入端，電感L2的一端連接市電接口中的零線N，電感L2的另 一端連接整流橋的另一個輸入端，電感Ll的另一端通過電容Cl連接電感L2的另一端；整 流橋的第一輸出端作為整流濾波單元11的輸出端連接穩壓單元14或恆流控制單元12和 穩流單元13，整流橋的第二輸出端接地。此外，整流濾波單元11還可以包括電容C2，整流 橋的第一輸出端還可以通過電容C2接地，電容C2起到對整流濾波單元11輸出的直流電的 濾波作用。穩壓單元14包括電阻Rl、NPN型三極體Ql以及穩壓管D5。其中，三極體Ql的 集電極連接整流濾波單元11的輸出端，三極體Ql的基極通過電阻Rl連接三極體Ql的集 電極，三極體Ql的基極同時連接穩壓管D5的陰極，穩壓管D5的陽極接地，三極體Ql的發射極作為穩壓單元14的輸出端連接恆流控制單元12和穩流單元13。此外，穩壓單元14還可以包括電容C3，三極體Ql的集電極通過電容C3接地，電容C3起到對整流濾波單元11輸 出的直流電的濾波作用。恆流控制單元12包括恆流驅動晶片U1、電感L3、電容C5、電容C6以及二極體D6。 其中，恆流驅動晶片Ul的供電引腳Vin連接整流濾波單元11的輸出端或穩壓單元14的輸 出端，恆流驅動晶片Ul的電流檢測引腳Isense連接LED發光單元的陽極端，恆流驅動晶片 Ul的電流檢測引腳Isense同時通過電容C5接地，恆流驅動晶片Ul的開關輸出引腳LX通 過電感L3連接LED發光單元的陰極端，恆流驅動晶片Ul的接地引腳GND接地，恆流驅動芯 片Ul的外部控制引腳ADJ通過電容C6接地，恆流驅動晶片Ul的供電引腳Vin同時連接二 極管D6的陰極，恆流驅動晶片Ul的開關輸出引腳LX同時連接二極體D6的陽極。穩流單元13包括互為匹配對管的NPN型三極體Q2和NPN型三極體Q3以及電阻 R2。其中，三極體Q2的基極與三極體Q3的基極相連於一公共端，且所述公共端連接三極體 Q2的集電極後通過電阻R2連接整流濾波單元11的輸出端或穩壓單元14的輸出端，三極 管Q2的發射極及三極體Q3的發射極均接地，三極體Q3的集電極連接LED發光單元的陰極 端。此外，穩流單元13還可以包括電容C4，電容C4連接在LED發光單元的陽極端和陰極端 之間，起到濾波作用。下面詳細說明採用上述電路結構的LED驅動裝置的工作過程市電經整流濾波單元11中的電感Li、電感L2、電容Cl濾波後，經整流橋整流成直 流電輸出給LED發光單元的陽極端，或經穩壓單元14輸出給LED發光單元的陽極端，當該 直流電通過穩壓單元14輸出給LED發光單元的陽極端時，穩壓單元14通過其穩壓管D5穩 定三極體Ql集電極的電壓保持恆定，以保證輸入LED發光單元的電壓恆定。從整流濾波單元11或穩壓單元14輸出的直流電同時供給恆流驅動晶片Ul工作， 恆流驅動晶片Ul在工作時通過其電流檢測引腳Isense檢測LED發光單元中LED的工作電 流，並根據該工作電流，通過其開關輸出引腳LX輸出PWM信號。在該PWM信號導通期間，整 流濾波單元11輸出的直流電經電阻R2、LED發光單元中的LED、電感L3構成供電通路，LED 發光單元發光，同時電感L3充電；在該PWM信號關斷期間，電感L3、二極體D6、電阻R2、LED 發光單元中的LED構成供電通路，二極體D6起到續流的作用。當由於恆流驅動晶片Ul的長時間工作或其它原因使得環境溫度過高，進而使得 流過電阻R2的電流Ik2增大，或者整流濾波單元11的輸出端或穩壓單元14的輸出端電壓 增大使得Ik2增大時，會使得三極體Q2的集電極電流Ic2增大，三極體Q3的集電極電流Ic3 增大，由於電阻R2兩端的電壓Ue2增大，使得三極體Q2的基極電壓Ub減小，進而使得電流 Ic3減小，從而穩定了 LED發光單元中LED的工作電流，反之，當IK2減小時，按照上述相反的 過程，同樣可以穩定LED發光單元中LED的工作電流。本發明實施例還提供了一種LED發光裝置，包括一如上所述的驅動LED發光的LED
驅動裝置。本發明實施例提供的LED驅動裝置設置有穩定LED發光單元中LED工作電流的穩 流單元，為LED發光單元的恆流輸出特性提供了雙重保證，該穩流單元採用鏡像恆流源結 構，可以對輸入穩流單元的波動電壓或電流做出迅速而可靠的相應，並可以對環境溫度的 變化做出迅速響應，穩定了 LED發光單元的恆流輸出特性；另外，該LED驅動裝置設置有穩壓單元，可以進一步穩定LED發光單元的恆流輸出特性。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種LED驅動裝置，其特徵在於，所述裝置包括整流濾波單元，用於對接入的市電進行整流及濾波處理，並輸出直流電；恆流控制單元，其連接於所述整流濾波單元和LED發光單元之間，用於根據檢測到的LED的工作電流向所述LED發光單元發出相應佔空比的PWM信號以驅動所述LED發光單元中的LED發光；採用鏡像恆流源結構的穩流單元，其連接於所述整流濾波單元和所述LED發光單元之間，用於當檢測到所述穩壓單元輸入端的電流出現波動時，穩定所述LED發光單元中LED的工作電流保持恆定。
2.如權利要求1所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述整流濾波單元包括電感Li、 電感L2、電容Cl以及由二極體D1、二極體D2、二極體D3、二極體D4構成的整流橋；電感Ll的一端連接市電接口中的火線L，電感Ll的另一端連接所述整流橋的一個輸入 端，電感L2的一端連接市電接口中的零線N，電感L2的另一端連接所述整流橋的另一個輸 入端，電感Ll的另一端通過電容Cl連接電感L2的另一端；所述整流橋的第一輸出端作為 所述整流濾波單元的輸出端連接所述恆流控制單元和穩流單元，所述整流橋的第二輸出端 接地。
3.如權利要求2所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述整流濾波單元還包括電容C2， 所述整流橋的第一輸出端通過電容C2接地。
4.如權利要求1所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述恆流控制單元包括恆流驅動 晶片、電感L3、電容C5、電容C6以及二極體D6 ；所述恆流驅動晶片的供電引腳連接所述整流濾波單元的輸出端，所述恆流驅動晶片的 電流檢測引腳連接所述LED發光單元的陽極端，所述恆流驅動晶片的電流檢測引腳同時通 過電容C5接地，所述恆流驅動晶片的開關輸出引腳通過電感L3連接所述LED發光單元的 陰極端，所述恆流驅動晶片的外部控制引腳通過電容C6接地，所述恆流驅動晶片的供電引 腳同時連接二極體D6的陰極，所述恆流驅動晶片的開關輸出引腳同時連接二極體D6的陽 極。
5.如權利要求1所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述穩流單元包括互為匹配對管 的NPN型三極體Q2和NPN型三極體Q3以及電阻R2 ；三極體Q2的基極與三極體Q3的基極相連於一公共端，且所述公共端連接三極體Q2的 集電極後通過電阻R2連接所述整流濾波單元的輸出端，三極體Q2的發射極及三極體Q3的 發射極均接地，三極體Q3的集電極連接所述LED發光單元的陰極端。
6.如權利要求5所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述穩流單元還包括電容C4，電容 C4連接在所述LED發光單元的陽極端和陰極端之間。
7.如權利要求1至6任一項所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述LED驅動裝置還包 括一穩壓單元，所述整流濾波單元是通過所述穩壓單元連接所述恆流控制單元以及所述穩 流單元的，所述穩壓單元包括電阻R1、NPN型三極體Ql以及穩壓管D5 ；三極體Ql的集電極連接所述整流濾波單元的輸出端，三極體Ql的基極通過電阻Rl連 接三極體Ql的集電極，三極體Ql的基極同時連接穩壓管D5的陰極，穩壓管D5的陽極接地， 三極體Ql的發射極作為所述穩壓單元的輸出端連接所述恆流控制單元和穩流單元。
8.如權利要求7所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述穩壓單元還包括電容C3，三極體Ql的集電極通過電容C3接地。
9.如權利要求1至6任一項所述的LED驅動裝置，其特徵在於，所述LED發光單元包括 至少一 LED。
10.一種LED發光裝置，包括一驅動LED發光的LED驅動裝置，其特徵在於，所述LED驅 動裝置採用如權利要求1至6或8任一項所述的LED驅動裝置。
全文摘要
本發明適用於LED驅動電路設計技術領域，提供了一種LED驅動裝置及LED發光裝置。其中LED驅動裝置包括整流濾波單元；恆流控制單元，用於根據檢測到的LED的工作電流向LED發光單元發出相應佔空比的PWM信號以驅動LED發光單元中的LED發光；採用鏡像恆流源結構的穩流單元，用於當檢測到穩壓單元輸入端的電流出現波動時，穩定LED發光單元中LED的工作電流保持恆定，可以對輸入穩流單元的波動電壓或電流做出迅速而可靠的相應，並可以對環境溫度的變化做出迅速響應，穩定了LED發光單元的恆流輸出特性。
文檔編號F21Y101/02GK101808454SQ201010163758
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月27日 優先權日2010年4月27日
發明者劉旭, 周明傑 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司