一種led驅動電路的製作方法

2023-10-11 14:34:04

專利名稱：一種led驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及LED驅動技術，更具體地說，涉及一種LED驅動電路。
背景技術：
目前常用的亮度可調的LED驅動電路是採用開關輸入控制信號給控制電路，通過 控制電路輸出不同頻率不同佔空比的P麗波，實現LED的亮度控制。如圖l所示，控制模塊 包括單刀雙擲開關和單片機，單刀雙擲開關的第1腳接地，其第2、3腳分別通過電阻R8、R6 接高電平，且其第2、3腳分別接單片機的第5腳和第7腳，單片機的第6腳接驅動部分的驅 動晶片，通過第6腳輸出不同佔空比或不同頻率的P麗波來調整LED的亮度，例如當單刀雙 擲開關接其第2腳時，單片機第5腳檢測到低的電平，其第6腳便輸出佔空比為90%的P麗 波；當單刀雙擲開關接其第3腳時，單片機第7腳檢測到低的電平，其第6腳便輸出佔空比 為40%的P麗波，因此達到了調整LED亮度的目的。但是，在大電流開關切換時，電路會有 較大的衝擊幹擾，此時LED會有閃動現象，閃動會汙染環境，影響LED的壽命。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述在開關切換時LED會發生閃 動的缺陷，提供一種開關切換時LED不閃動的LED驅動電路。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種LED驅動電路，包括控制
模塊和驅動模塊，其特徵在於，所述控制模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、濾波元件
和單刀雙擲開關，所述第一電阻連接在單刀雙擲開關的輸出端和地之間，所述濾波元件並
聯在所述第一電阻的兩端，所述第二電阻的一端、所述第三電阻的一端分別連接單刀雙擲
開關的第二、第三輸入端，所述第二電阻的另一端、所述第三電阻的另一端分別接高電平，
所述單刀雙擲開關的輸出端接驅動模塊，通過撥動單刀雙擲開關使得所述控制模塊向所述
驅動模塊輸出不同的電壓以實現LED的亮度可調。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述濾波元件為第一電容。 在本發明所述的LED驅動電路中，還包括降壓穩壓模塊，所述降壓穩壓模塊包括 依次連接的二極體整流橋和穩壓器，所述二極體整流橋用於將交流電轉換為直流電，為驅 動模塊提供工作電壓；所述穩壓器用於輸出穩壓直流電，所述穩壓直流電為控制模塊提供 工作電壓。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述控制模塊還包括低壓檢測單元，所述低壓 檢測單元用於採樣驅動模塊的工作電壓信號，並判斷當採樣電壓信號低於預設值時關斷驅 動模塊。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述低壓檢測單元包括單片機、第四電阻、第五 電阻和三極體，所述第四電阻和所述第五電阻串聯，一端接二極體整流橋的輸出端正極，另 一端接地，所述第四電阻和所述第五電阻的交匯點接單片機的第一輸入端，單片機的第一 輸出端接三極體的基極，三極體的發射極接地，其集電極接驅動模塊。
3
在本發明所述的LED驅動電路中，所述驅動模塊包括驅動晶片，所述驅動晶片用 於根據控制模塊輸出的電壓來調節LED的電流。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述單刀雙擲開關的輸出端和三極體的集電極 一併連接驅動晶片的第一輸入端。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述驅動模塊還包括電感、續流二極體、第六電 阻、第七電阻、第一 M0S管和第二 MOS管，所述第一 MOS管的柵極接驅動晶片的第一輸出端， 其源極接地，其漏極接所述LED的負極，所述LED的正極通過第七電阻接續流二極體的負 極，所述續流二極體的正極通過電感接二極體整流橋的輸出端正極，所述第二MOS管的柵 極接驅動晶片的第二輸出端，其源極通過所述第六電阻接地，其漏極接所述續流二極體的 正極，所述驅動晶片根據其第一輸入端的輸入電壓來控制第一 MOS管、第二 MOS管的交替導 通時間以調節LED的電流。 在本發明所述的LED驅動電路中，還包括連接在所述二極體整流橋輸出端正極和 所述電感之間的驅動開關。 在本發明所述的LED驅動電路中，所述驅動開關和單刀雙擲開關整合為雙刀雙擲 開關。 實施本發明的LED驅動電路，通過單刀雙擲開關使第一電阻分別在連接第二電阻 或第三電阻時，控制模塊向驅動模塊輸出不同的電壓，且在撥動單刀雙擲開關時，由於的第 一電容的電壓不能突變，使得控制模塊輸出的電壓改變時，不會產生衝擊幹擾，因此驅動部 分的電流在改變時，LED不會產生閃動現象，提高了 LED的壽命。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖1是現有技術的電路圖； 圖2是本發明LED驅動電路實施例一的原理圖；
圖3是圖2所對應的電路圖。
具體實施例方式
如圖2所示，在本發明的LED驅動電路實施例一的原理圖中，該電路包括控制模塊 100、驅動模塊200和降壓穩壓模塊300，其中，降壓穩壓模塊300用於為控制模塊100和驅 動模塊200提供工作電壓，驅動模塊200根據控制模塊100輸出的不同電壓來調節輸出不 同的電流以實現LED的亮度可調，控制模塊100還包括低壓檢測單元，用於採樣驅動模塊 200的工作電壓，並判斷當採樣工作電壓低於預設值時關斷驅動模塊200。
在圖3示出的本發明的LED驅動電路實施例一的電路圖中，該電路包括控制模塊 100、驅動模塊200和降壓穩壓模塊300，其中控制模塊100還包括低壓檢測單元110，下面 將分模塊分別對各部分進行詳細說明。 降壓穩壓模塊300同時連接控制模塊100和驅動模塊200，用於為控制模塊100和 驅動模塊200提供工作電壓。在圖3中，交流市電的兩端分別通過電感Ll、 L2連接二極體 整流橋D1的輸入端兩端，電容C1並聯在二極體整流橋D1的輸入端兩端，電感L1、L2、電容 Cl用於對交流市電進行濾波。濾波後的交流市電經二極體整流橋D1後轉換為直流電，直流電分成兩路， 一路為驅動模塊200供電，另一路經穩壓後為控制模塊100供電。電容C2、 C3分別並聯在二極體整流橋D1的輸出端兩端，二極體整流橋D1的輸出端負極接地，其輸出 端正極一路通過電阻R5接穩壓器Ul的第1腳(Vin)，另一路經驅動開關Sl-l接驅動模塊 200，穩壓器Ul的第2腳(GND)接地，其第3腳(Vout)接控制模塊100，電容C5、C6並聯在 穩壓器Ul的第3腳(Vout)和第2腳(GND)之間。 控制模塊100包括電阻R9、R10、R11、單刀雙擲開關Sl_2、電容C9，其中，單刀雙擲 開關Sl-2和驅動開關Sl-l整合為雙刀雙擲開關。如圖3所示，電阻R10連接在單刀雙擲 開關Sl-2的第1腳和地之間，電阻R9 —端接穩壓器Ul的第3腳(Vout)，另一端接單刀雙 擲開關Sl-2的第2腳，電阻Rll —端接穩壓器Ul的第3腳(Vout)，另一端接單刀雙擲開 關Sl-2的第3腳，電容C9並聯在電阻R10的兩端，單刀雙擲開關的第1腳接驅動模塊。撥 動單刀雙擲開關，使單刀雙擲開關Sl-2的第1腳(輸出端)分別連通其第2腳(第一輸入 端)或第3腳(第二輸入端)，即電阻R10分別與電阻R9或電阻Rll連通，由於電阻R9、 Rll的阻值不同，因此，使得單刀雙擲開關Sl-2的第1腳分別連通其第2腳或第3腳時，電 阻R10兩端的電壓不同，從而達到通過向驅動模塊200輸出不同電壓來調節LED的不同恆 流值的目的，另外，在電阻R10兩端的電壓變壓時，由於電容C9兩端的電壓不能突變，因此 使得向驅動模塊200輸出的電壓不會產生衝擊幹擾，進而LED不會產生閃動現象。
需要說明的是，電容C9並不用於限制本發明，任何具有濾波功能的元件均可用於 本發明。 控制模塊IOO還包括低壓檢測單元IIO，低壓檢測單元110包括單片機U2、電阻 R1、R2、R7、三極體Q1。其中，穩壓器U1的第3腳(Vout)接單片機的第8腳(Vcc)，電阻Rl、 R2串聯， 一端接二極體整流橋輸出端正極，另一端接地，電阻R1、R2的交匯點接單片機U2的 第3腳(PB4)，單片機U2的第6腳(PB1)通過電阻R7接三極體Ql的基極，三極體Ql的發 射極接地，其集電極接單刀雙擲開關Sl-2的第1腳。當驅動模塊200的供電電壓過低時， 即二極體整流橋Dl的輸出端電壓過低，使得電阻Rl兩端的電壓過低，單片機U2的第3腳 (PB4)檢測到輸入的電壓低於一預設值時，則其第6腳(PB1)輸出高電平，三極體Q1導通， 使得其集電極電壓為零，因此，控制模塊100向驅動模塊200輸出電壓為零，從而關斷驅動 模塊200，達到當驅動模塊的供電電壓過低時，關閉LED的目的。 驅動模塊200包括驅動晶片U3、 LED、電感L3、穩壓二極體D3、電阻R18、 R28、 R24、 R25、M0S管Q2、Q3，驅動晶片U3優選型號為LT3755的集成晶片，驅動晶片U3的第16腳(第 一輸入端CTRL)通過電阻R18接單刀雙擲開關的第1腳，二極體整流橋D1的輸出端正極通 過驅動開關S1-1、電感L3接穩壓二極體D3的正極，穩壓二極體D3的負極通過電阻R28接 LED的正極，LED的負極接MOS管Q3的漏極，MOS管Q3的源極接地，其柵極通過電阻R24接 驅動晶片U3的第11腳(P麗OUT)，即第一輸出端驅動晶片U3的第10腳(GATE)，即第二輸 出端接MOS管Q2的柵極，MOS管Q2的源極通過電阻R25接地，其漏極接穩壓二極體D3的 正極。驅動晶片U3是根據其第16腳輸入的電壓來控制其第11腳(P麗0UT)和其第10腳 (GATE)交替輸出高電平的時間以達到調節LED電流的目的，在此定義當控制晶片U3的第 11腳輸出高電平時，M0S管Q3導通，二極體整流橋D1輸出的直流電經電感L3、穩壓二極體 D3、電阻R28、 LED、 MOS管Q3流向大地，此迴路為主迴路；當控制晶片U3的第10腳輸出高 電平時，MOS管Q2導通，二極體整流橋Dl輸出的直流電經電感L3、M0S管Q3、電阻R25流向
5大地，此迴路為次迴路。 下面以一具體例子來說明控制晶片是如何調節LED的亮度的，若交流市電經降壓 穩壓模塊後300輸出的電壓為5V，電阻R9的阻值為2KQ ，電阻Rll為6KQ ，電阻R10的阻 值為2KQ ，當單刀雙擲開關Sl-2撥動到2的位置時，控制晶片U3的第16腳的輸入電壓為 2. 5V，此時，控制晶片U3則控制其第11腳(P麗OUT)和其第10腳(GATE)交替輸出高電平， 使得MOS管Q2、Q3交替導通，且MOS管Q3的導通時間佔一個周期內的80% ， LED發出強光； 當單刀雙擲開關Sl-2撥動到3的位置時，控制晶片U3的第16腳的輸入電壓為1. 25V，此 時，控制晶片U3則控制其第11腳(P麗OUT)和其第10腳(GATE)交替輸出高電平，使得MOS 管Q2、 Q3交替導通，且MOS管Q3的導通時間佔一個周期內的50%， LED發出弱光。
控制晶片U3的第l腳(VREF)通過兩串聯的電阻R14、R15接地，通過調節R14、R15 的電阻值可調節控制晶片的基準電壓。控制晶片U3的第12腳(FB)通過電阻R27接穩壓 二極體D3的負極，其第13腳(ISN)連接LED的正極，其第14腳(ISP)連接穩壓二極體D3 的負極，控制晶片U3的第12、13、14腳用於採樣LED的電壓。控制晶片的第9腳(SENSE) 接M0S管Q2的源極，用於採樣次迴路的電流。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
權利要求
一種LED驅動電路，包括控制模塊(100)和驅動模塊(200)，其特徵在於，所述控制模塊(100)包括第一電阻(R10)、第二電阻(R9)、第三電阻(R11)、濾波元件和單刀雙擲開關(S1-2)，所述第一電阻(R10)連接在單刀雙擲開關(S1-2)的輸出端和地之間，所述濾波元件並聯在所述第一電阻(R10)的兩端，所述第二電阻(R9)的一端、所述第三電阻(R11)的一端分別連接單刀雙擲開關(S1-2)的第二、第三輸入端，所述第二電阻(R9)的另一端、所述第三電阻(R11)的另一端分別接高電平，所述單刀雙擲開關(S1-2)的輸出端接驅動模塊(200)，通過撥動單刀雙擲開關(S1-2)使得所述控制模塊(100)向所述驅動模塊(200)輸出不同的電壓以實現LED的亮度可調。
2. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述濾波元件為第一電容(C9)。
3. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特徵在於，還包括降壓穩壓模塊(300)，所 述降壓穩壓模塊(300)包括依次連接的二極體整流橋(Dl)和穩壓器(Ul)，所述二極體整 流橋(Dl)用於將交流電轉換為直流電，為驅動模塊(200)提供工作電壓；所述穩壓器(Ul) 用於輸出穩壓直流電，所述穩壓直流電為控制模塊(100)提供工作電壓。
4. 根據權利要求3所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述控制模塊(100)還包括低壓 檢測單元(110)，所述低壓檢測單元(110)用於採樣驅動模塊(200)的工作電壓信號，並判 斷當採樣電壓信號低於預設值時關斷驅動模塊(200)。
5. 根據權利要求4所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述低壓檢測單元(110)包括 單片機(U2)、第四電阻(Rl)、第五電阻(R2)和三極體(Ql)，所述第四電阻(Rl)和所述第五 電阻(R2)串聯，一端接二極體整流橋(Dl)的輸出端正極，另一端接地，所述第四電阻(Rl) 和所述第五電阻(R2)的交匯點接單片機(U2)的第一輸入端，單片機(U2)的第一輸出端接 三極體(Ql)的基極，三極體(Ql)的發射極接地，其集電極接驅動模塊(200)。
6. 根據權利要求5所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述驅動模塊(200)包括驅動芯 片(U3)，所述驅動晶片(U3)用於根據控制模塊(100)輸出的電壓來調節LED的電流。
7. 根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述單刀雙擲開關(Sl-2)的輸 出端和三極體(Ql)的集電極一併連接驅動晶片(U3)的第一輸入端。
8. 根據權利要求7所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述驅動模塊(200)還包括電 感(L3)、續流二極體(D3)、第六電阻(R25)、第七電阻(R28)、第一M0S管(Q3)和第二 MOS 管(Q2)，所述第一M0S管(Q3)的柵極接驅動晶片(U3)的第一輸出端，其源極接地，其漏極 接所述LED的負極，所述LED的正極通過第七電阻(R28)接續流二極體(D3)的負極，所述 續流二極體(D3)的正極通過電感(L3)接二極體整流橋(Dl)的輸出端正極，所述第二MOS 管(Q2)的柵極接驅動晶片(U3)的第二輸出端，其源極通過所述第六電阻(R25)接地，其漏 極接所述續流二極體(D3)的正極，所述驅動晶片(U3)根據其第一輸入端的輸入電壓來控 制第一 MOS管(Q3)、第二 MOS管(Q2)的交替導通時間以調節LED的電流。
9. 根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特徵在於，還包括連接在所述二極體整流橋 (Dl)輸出端正極和所述電感(L3)之間的驅動開關(Sl-1)。
10. 根據權利要求9所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述驅動開關(Sl-1)和單刀雙 擲開關(Sl-2)整合為雙刀雙擲開關。
全文摘要
一種LED驅動電路，包括控制模塊和驅動模塊，所述控制模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、濾波元件和單刀雙擲開關，所述第一電阻連接在單刀雙擲開關的輸出端和地之間，所述濾波元件並聯在所述第一電阻的兩端，所述第二電阻的一端、所述第三電阻的一端分別連接單刀雙擲開關的第二、第三輸入端，所述第二電阻的另一端、所述第三電阻的另一端分別接高電平，所述單刀雙擲開關的輸出端接驅動模塊，通過撥動單刀雙擲開關使得所述控制模塊向所述驅動模塊輸出不同的電壓，且在撥動單刀雙擲開關時，由於所述濾波元件的電壓不能突變，使得控制模塊輸出的電壓改變時，不會產生衝擊幹擾，因此驅動部分的電流在改變時，LED不會產生閃動現象，提高了LED的壽命。
文檔編號H05B37/02GK101765269SQ20091019011
公開日2010年6月30日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者周明傑, 寇軍飛, 廖啟博, 張成良 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司