CN101808454A - 一种led驱动装置及led发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于LED驱动电路设计技术领域，提供了一种LED驱动装置及LED发光装置。其中LED驱动装置包括：整流滤波单元；恒流控制单元，用于根据检测到的LED的工作电流向LED发光单元发出相应占空比的PWM信号以驱动LED发光单元中的LED发光；采用镜像恒流源结构的稳流单元，用于当检测到稳压单元输入端的电流出现波动时，稳定LED发光单元中LED的工作电流保持恒定，可以对输入稳流单元的波动电压或电流做出迅速而可靠的相应，并可以对环境温度的变化做出迅速响应，稳定了LED发光单元的恒流输出特性。

Description

一种LED驱动装置及LED发光装置
技术领域
本发明属于LED驱动电路设计技术领域，尤其涉及一种LED驱动装置及LED发光装置。
背景技术
LED以其体积小、耗电量低、使用寿命长等特点，被广泛应用于照明及显示技术领域。目前的LED驱动装置一般采用恒流驱动或恒压驱动来驱动LED发光。对于采用恒流驱动方式的LED驱动装置，其为LED发光单元配置有一恒流控制单元，该恒流控制单元应用恒流驱动芯片来接收LED发光单元反馈的工作电流，并据此来控制LED发光单元的工作电流保持恒定。
然而，现有技术提供的该种LED驱动装置由于电路本身的缺陷，使得其恒流控制效果不理想，无法对波动电压或电流进行迅速响应而做出调整，造成LED发光单元的恒流特性不稳定，且由于恒流控制单元采用的恒流驱动芯片的长时间工作或其它外界因素使得LED发光单元的周围环境温度产生较大的波动，而现有技术提供的该种LED驱动装置无法应对这种由于环境温度的变化造成的恒流特性不稳定的情况。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED驱动装置，旨在解决现有技术提供的LED驱动装置由于电路本身的缺陷，无法对波动电压或电流进行迅速响应而做出调整，且无法应对环境温度的变化，造成LED发光单元恒流特性不稳定的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LED驱动装置，所述装置包括：
整流滤波单元，用于对接入的市电进行整流及滤波处理，并输出直流电；
恒流控制单元，其连接于所述整流滤波单元和LED发光单元之间，用于根据检测到的所述LED的工作电流向所述LED发光单元发出相应占空比的PWM信号以驱动所述LED发光单元中的LED发光；
采用镜像恒流源结构的稳流单元，其连接于所述整流滤波单元和所述LED发光单元之间，用于当检测到所述稳压单元输入端的电流出现波动时，稳定所述LED发光单元中LED的工作电流保持恒定。
本发明实施例的另一目的在于提供一种LED发光装置，包括一驱动LED发光的LED驱动装置，所述LED驱动装置采用如上所述的LED驱动装置。
本发明实施例提供的LED驱动装置设置有稳定LED发光单元中LED工作电流的稳流单元，为LED发光单元的恒流输出特性提供了双重保证，该稳流单元采用镜像恒流源结构，可以对输入稳流单元的波动电压或电流做出迅速而可靠的相应，并可以对环境温度的变化做出迅速响应，稳定了LED发光单元的恒流输出特性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED驱动装置的结构原理框图；
图2是图1的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的LED驱动装置在恒流控制单元的基础上又设置有稳定LED发光单元中LED工作电流的稳流单元，该稳流单元采用镜像恒流源结构。
图1是本发明实施例提供的LED驱动装置的结构原理框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例提供的LED驱动装置包括：整流滤波单元11，用于对接入的市电进行整流及滤波处理，并输出直流电；恒流控制单元12，用于检测LED发光单元中LED的工作电流，并根据检测到的LED的工作电流向LED发光单元发出相应占空比的PWM信号以驱动LED发光单元中的该LED发光，恒流控制单元12连接在整流滤波单元11和LED发光单元之间；采用镜像恒流源结构的稳流单元13，用于检测稳流单元13输入端的电流，并当检测到稳压单元13输入端的电流出现波动时，稳定LED发光单元中LED的工作电流保持恒定，稳流单元13连接在整流滤波单元11和LED发光单元之间。其中的LED发光单元包括至少一LED。
由于本发明实施例提供的LED驱动装置在恒流控制单元12的基础上又设置有稳定LED发光单元中LED工作电流的稳流单元13，为LED发光单元的恒流输出特性提供了双重保证，该稳流单元13采用镜像0恒流源结构，可以对输入稳流单元13的波动电压或电流做出迅速而可靠的相应，并可以对环境温度的变化做出迅速响应，稳定了LED发光单元的恒流输出特性。
为了进一步稳定稳流单元13输入端的电压，本发明实施例提供的LED驱动装置还包括稳压单元14，此时，整流滤波单元11是通过稳压单元14连接恒流控制单元12以及稳流单元13的。
图2示出了图1的电路。
整流滤波单元11包括：电感L1、电感L2、电容C1以及由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流桥。其中，电感L1的一端连接市电接口中的火线L，电感L1的另一端连接整流桥的一个输入端，电感L2的一端连接市电接口中的零线N，电感L2的另一端连接整流桥的另一个输入端，电感L1的另一端通过电容C1连接电感L2的另一端；整流桥的第一输出端作为整流滤波单元11的输出端连接稳压单元14或恒流控制单元12和稳流单元13，整流桥的第二输出端接地。此外，整流滤波单元11还可以包括电容C2，整流桥的第一输出端还可以通过电容C2接地，电容C2起到对整流滤波单元11输出的直流电的滤波作用。
稳压单元14包括：电阻R1、NPN型三极管Q1以及稳压管D5。其中，三极管Q1的集电极连接整流滤波单元11的输出端，三极管Q1的基极通过电阻R1连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极同时连接稳压管D5的阴极，稳压管D5的阳极接地，三极管Q1的发射极作为稳压单元14的输出端连接恒流控制单元12和稳流单元13。此外，稳压单元14还可以包括电容C3，三极管Q1的集电极通过电容C3接地，电容C3起到对整流滤波单元11输出的直流电的滤波作用。
恒流控制单元12包括：恒流驱动芯片U1、电感L3、电容C5、电容C6以及二极管D6。其中，恒流驱动芯片U1的供电引脚Vin连接整流滤波单元11的输出端或稳压单元14的输出端，恒流驱动芯片U1的电流检测引脚Isense连接LED发光单元的阳极端，恒流驱动芯片U1的电流检测引脚Isense同时通过电容C5接地，恒流驱动芯片U1的开关输出引脚LX通过电感L3连接LED发光单元的阴极端，恒流驱动芯片U1的接地引脚GND接地，恒流驱动芯片U1的外部控制引脚ADJ通过电容C6接地，恒流驱动芯片U1的供电引脚Vin同时连接二极管D6的阴极，恒流驱动芯片U1的开关输出引脚LX同时连接二极管D6的阳极。
稳流单元13包括：互为匹配对管的NPN型三极管Q2和NPN型三极管Q3以及电阻R2。其中，三极管Q2的基极与三极管Q3的基极相连于一公共端，且所述公共端连接三极管Q2的集电极后通过电阻R2连接整流滤波单元11的输出端或稳压单元14的输出端，三极管Q2的发射极及三极管Q3的发射极均接地，三极管Q3的集电极连接LED发光单元的阴极端。此外，稳流单元13还可以包括电容C4，电容C4连接在LED发光单元的阳极端和阴极端之间，起到滤波作用。
下面详细说明采用上述电路结构的LED驱动装置的工作过程：
市电经整流滤波单元11中的电感L1、电感L2、电容C1滤波后，经整流桥整流成直流电输出给LED发光单元的阳极端，或经稳压单元14输出给LED发光单元的阳极端，当该直流电通过稳压单元14输出给LED发光单元的阳极端时，稳压单元14通过其稳压管D5稳定三极管Q1集电极的电压保持恒定，以保证输入LED发光单元的电压恒定。
从整流滤波单元11或稳压单元14输出的直流电同时供给恒流驱动芯片U1工作，恒流驱动芯片U1在工作时通过其电流检测引脚Isense检测LED发光单元中LED的工作电流，并根据该工作电流，通过其开关输出引脚LX输出PWM信号。在该PWM信号导通期间，整流滤波单元11输出的直流电经电阻R2、LED发光单元中的LED、电感L3构成供电通路，LED发光单元发光，同时电感L3充电；在该PWM信号关断期间，电感L3、二极管D6、电阻R2、LED发光单元中的LED构成供电通路，二极管D6起到续流的作用。
当由于恒流驱动芯片U1的长时间工作或其它原因使得环境温度过高，进而使得流过电阻R2的电流IR2增大，或者整流滤波单元11的输出端或稳压单元14的输出端电压增大使得IR2增大时，会使得三极管Q2的集电极电流IC2增大，三极管Q3的集电极电流IC3增大，由于电阻R2两端的电压UR2增大，使得三极管Q2的基极电压UB减小，进而使得电流IC3减小，从而稳定了LED发光单元中LED的工作电流，反之，当IR2减小时，按照上述相反的过程，同样可以稳定LED发光单元中LED的工作电流。
本发明实施例还提供了一种LED发光装置，包括一如上所述的驱动LED发光的LED驱动装置。
本发明实施例提供的LED驱动装置设置有稳定LED发光单元中LED工作电流的稳流单元，为LED发光单元的恒流输出特性提供了双重保证，该稳流单元采用镜像恒流源结构，可以对输入稳流单元的波动电压或电流做出迅速而可靠的相应，并可以对环境温度的变化做出迅速响应，稳定了LED发光单元的恒流输出特性；另外，该LED驱动装置设置有稳压单元，可以进一步稳定LED发光单元的恒流输出特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED驱动装置，其特征在于，所述装置包括：
整流滤波单元，用于对接入的市电进行整流及滤波处理，并输出直流电；
恒流控制单元，其连接于所述整流滤波单元和LED发光单元之间，用于根据检测到的LED的工作电流向所述LED发光单元发出相应占空比的PWM信号以驱动所述LED发光单元中的LED发光；
采用镜像恒流源结构的稳流单元，其连接于所述整流滤波单元和所述LED发光单元之间，用于当检测到所述稳压单元输入端的电流出现波动时，稳定所述LED发光单元中LED的工作电流保持恒定。
2.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述整流滤波单元包括：电感L1、电感L2、电容C1以及由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流桥；
电感L1的一端连接市电接口中的火线L，电感L1的另一端连接所述整流桥的一个输入端，电感L2的一端连接市电接口中的零线N，电感L2的另一端连接所述整流桥的另一个输入端，电感L1的另一端通过电容C1连接电感L2的另一端；所述整流桥的第一输出端作为所述整流滤波单元的输出端连接所述恒流控制单元和稳流单元，所述整流桥的第二输出端接地。
3.如权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述整流滤波单元还包括电容C2，所述整流桥的第一输出端通过电容C2接地。
4.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述恒流控制单元包括：恒流驱动芯片、电感L3、电容C5、电容C6以及二极管D6；
所述恒流驱动芯片的供电引脚连接所述整流滤波单元的输出端，所述恒流驱动芯片的电流检测引脚连接所述LED发光单元的阳极端，所述恒流驱动芯片的电流检测引脚同时通过电容C5接地，所述恒流驱动芯片的开关输出引脚通过电感L3连接所述LED发光单元的阴极端，所述恒流驱动芯片的外部控制引脚通过电容C6接地，所述恒流驱动芯片的供电引脚同时连接二极管D6的阴极，所述恒流驱动芯片的开关输出引脚同时连接二极管D6的阳极。
5.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述稳流单元包括：互为匹配对管的NPN型三极管Q2和NPN型三极管Q3以及电阻R2；
三极管Q2的基极与三极管Q3的基极相连于一公共端，且所述公共端连接三极管Q2的集电极后通过电阻R2连接所述整流滤波单元的输出端，三极管Q2的发射极及三极管Q3的发射极均接地，三极管Q3的集电极连接所述LED发光单元的阴极端。
6.如权利要求5所述的LED驱动装置，其特征在于，所述稳流单元还包括电容C4，电容C4连接在所述LED发光单元的阳极端和阴极端之间。
7.如权利要求1至6任一项所述的LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动装置还包括一稳压单元，所述整流滤波单元是通过所述稳压单元连接所述恒流控制单元以及所述稳流单元的，所述稳压单元包括：电阻R1、NPN型三极管Q1以及稳压管D5；
三极管Q1的集电极连接所述整流滤波单元的输出端，三极管Q1的基极通过电阻R1连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极同时连接稳压管D5的阴极，稳压管D5的阳极接地，三极管Q1的发射极作为所述稳压单元的输出端连接所述恒流控制单元和稳流单元。
8.如权利要求7所述的LED驱动装置，其特征在于，所述稳压单元还包括电容C3，三极管Q1的集电极通过电容C3接地。
9.如权利要求1至6任一项所述的LED驱动装置，其特征在于，所述LED发光单元包括至少一LED。
10.一种LED发光装置，包括一驱动LED发光的LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动装置采用如权利要求1至6或8任一项所述的LED驱动装置。
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