CN102083262A - 一种负极驱动型led恒流源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种负极驱动型LED恒流源，恒流源包括控制模块、PWM开关模块、电流取样模块和负极滤波模块，输入电源经过PWM模块输出电源给LED灯串供电，控制模块控制PWM开关模块的通断，负极滤波模块连接在输出电源的负极上，电流取样模块通过负极滤波模块对输出电流进行取样，并将取样结果反馈给控制模块。本发明的设计结构非常巧妙，PWM开关管即可以作为PWM恒流开关又可以作为保护电路的开关，其只要用很少的器件即能实现高电压下高精度恒流。本发明能够很好的解决普通的恒流电路中因输出电压过高，短路输出时易烧坏保护电路和取样电路这一问题，而且本发明能确保空载时最低功耗，实现二次节能。
Description
技术领域
本发明公开一种恒流源，特别是一种负极驱动型LED恒流源。
背景技术
随着LED照明在人们日常生活的应用越来越多，人们对LED驱动电源的研究也越来越深入。LED的驱动多采用恒流源进行驱动，目前的LED的驱动恒流源都是采用正极驱动，即对输入电源的正极进行控制，一般的恒流电源中都会设有保护电路和输出电流取样电路，普通的恒流电路中，容易因为输出电压过高，或者短路输出等情况下，易烧坏保护电路和取样电路。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的LED的驱动恒流源易烧坏保护电路和取样电路等缺点，本发明提供一种新的负极驱动型LED恒流源，其将电流取样模块通过负极滤波模块连接在恒流源输出的负极上，从而解决上述问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种负极驱动型LED恒流源，恒流源包括控制模块、PWM开关模块、电流取样模块和负极滤波模块，输入电源经过PWM模块输出电源给LED灯串供电，控制模块控制PWM开关模块的通断，负极滤波模块连接在输出电源的负极上，电流取样模块通过负极滤波模块对输出电流进行取样，并将取样结果反馈给控制模块。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的恒流源还包括VCC处理模块，输入电源经过VCC处理模块处理后给控制模块供电。
所述的PWM开关模块采用开关管Q2。
所述的负极滤波模块包括滤波电容C6、能量转换电感L1和续流二极管D1，滤波电容C6跨接在输出电源的正极和负极之间，能量转换电感L1串联在输出电源的负极上，续流二极管D1跨接在能量转换电感L1的前级和输出电源的正极之间。
所述的电流取样模块采用并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8，并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8与开关管Q2串联连接在输出电源的负极和地之间，并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8与开关管Q2的公共端输出电流取样反馈信号给控制模块。
所述的VCC处理模块包括稳压管ZD1、电阻R2和三极管Q1，稳压管ZD1和电阻R2并联连接在控制模块供电输出的正极和地之间，三极管Q1串联连接在控制模块供电输出的正极上，稳压管ZD1和电阻R2的公共端控制三极管Q1的通断。
所述的输入电源采用变压器T1，变压器T1设有附加绕组，附加绕组输出电源给VCC处理模块。
所述的输入电源采用单级直流电源，直流电源的正极与地之间串联有电阻R1和电容C1，电阻R1和电容C1的公共端输出电源给VCC处理模块。
本发明的有益效果是：本发明电路结构简单、实用，其在多个LED串联的驱动中能很好的处理高电压恒流问题。本发明的设计结构非常巧妙，PWM开关管即可以作为PWM恒流开关又可以作为保护电路的开关，其只要用很少的器件即能实现高电压下高精度恒流。本发明能够很好的解决普通的恒流电路中因输出电压过高，短路输出时易烧坏保护电路和取样电路这一问题，而且本发明在启动时，即利用脉冲检测输出是否有短路或开路，从而来控制输出，在没有负载时，PWM开关不会长时间输出，确保空载时最低功耗，实现二次节能。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明电路方框图。
图2为本发明实施例一电路原理图。
图3为本发明实施例二电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明主要包括控制模块、PWM开关模块、电流取样模块和负极滤波模块，输入电源经过PWM模块输出电源给LED灯串供电，控制模块控制PWM开关模块的通断，负极滤波模块连接在输出电源的负极上，电流取样模块通过负极滤波模块对输出电流进行取样，并将取样结果反馈给控制模块。本发明中还包括VCC处理模块，输入电源经过VCC处理模块处理后给控制模块供电。
请结合参看附图2，输入电源通过变压器T1进行输入，本实施例中，变压器T1设有两个输出绕组，其中，主输出绕组输出给LED灯串进行供电，副输出绕组，或称为附加绕组直接输出电源给VCC处理模块，对控制模块进行供电，从而保证了控制模块供电的稳定性。本实施例中，VCC处理模块包括稳压管ZD1、电阻R2和三极管Q1，稳压管ZD1和电阻R2并联连接在变压器T1的附加绕组（控制模块供电输出）正极和地之间，三极管Q1串联连接在变压器T1的附加绕组（即控制模块供电输）的正极上，稳压管ZD1和电阻R2的公共端控制三极管Q1的通断，变压器T1的附加绕组与地之间依次串联连接有电阻R1、二极管D2和电容C1，二极管D2和电容C1的公共端即为控制模块供电输出，其通过三极管Q1给控制模块供电。本实施例中，PWM开关模块采用开关管Q2，控制模块采用电源芯片U1，电源芯片U1的驱动端控制开关管Q2的通断。本实施例中，电流取样模块采用并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8，负极滤波模块包括滤波电容C6、能量转换电感L1和续流二极管D1，滤波电容C6跨接在输出电源的正极和负极之间，能量转换电感L1串联在输出电源的负极上，续流二极管D1跨接在能量转换电感L1的前级和输出电源的正极之间。开关管Q2和电流取样模块串联连接在能量转换电感L1和续流二极管D1的公共端与地之间，开关管Q2和电流取样模块的公共端连接在控制模块的反馈输入端上，反馈电流取样模块给控制模块。本实施例中，在主输出绕组正极和地之间还跨接有滤波电容C2。
请结合参看附图3，本实施例的基本电路结构与上述实施例相同，不同之处在于，本实施例中，输入电源直接采用DC输入，DC输入的正极与地之间串联连接有电阻R1和电容C1，电阻R1和电容C1的公共端即为控制模块供电输出，其通过三极管Q1给控制模块供电。
本发明在使用时，DC输入经过电容C2的滤波，二极管D1的续流，电容C6的滤波，能量转换电感L1的能量转换后输出给LED灯串进行供电。本发明中，开关管Q2和电阻R6、电阻R7、电阻R8等功率电阻到地构成电流取样回路。当开关管Q2导通时，电感L1的输出端为负，输入端为正，LED导通发光；当开关管Q2截止时，电感L1的输入端为负，输出端为正，通过续流二极管D1与电路构成回路。由于电感L1的储能效应，开关管Q2截止的瞬间，LED灯串的负极还是负电压，电感L1通过续流二极管D1放电，当电感L1的放电电流较低时，开关管Q2被控制导通，开始第二个周期工作。
本发明利用PWM开关对电感L1进行充放电，使加在LED灯串上的电流始终保持恒定。电流取样时，控制模块测量PWM脉冲的宽度和正脉冲时的电流大小，再进行取平均值运算，然后来控制PWM的占空比，从而使输出的电流保持在恒定状态。本实施例中，控制模块的第5引脚是外部调光用的脚，从这个引脚输入可以输入调节占空比的PWM信号，来控制输出电流的大小，从而实现LED的亮度可调。
本发明的设计结构非常巧妙，PWM开关管即可以作为PWM恒流开关又可以作为保护电路的开关，其只要用很少的器件即能实现高电压下高精度恒流。本发明能够很好的解决普通的恒流电路中因输出电压过高，短路输出时易烧坏保护电路和取样电路这一问题，而且本发明在启动时，即利用脉冲检测输出是否有短路或开路，从而来控制输出，在没有负载时，PWM开关不会长时间输出，确保空载时最低功耗，实现二次节能。
Claims (8)
1.一种负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的恒流源包括控制模块、PWM开关模块、电流取样模块和负极滤波模块，输入电源经过PWM模块输出电源给LED灯串供电，控制模块控制PWM开关模块的通断，负极滤波模块连接在输出电源的负极上，电流取样模块通过负极滤波模块对输出电流进行取样，并将取样结果反馈给控制模块。
2.根据权利要求1所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的恒流源还包括VCC处理模块，输入电源经过VCC处理模块处理后给控制模块供电。
3.根据权利要求1或2所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的PWM开关模块采用开关管Q2。
4.根据权利要求1或2或3所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的负极滤波模块包括滤波电容C6、能量转换电感L1和续流二极管D1，滤波电容C6跨接在输出电源的正极和负极之间，能量转换电感L1串联在输出电源的负极上，续流二极管D1跨接在能量转换电感L1的前级和输出电源的正极之间。
5.根据权利要求3所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的电流取样模块采用并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8，并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8与开关管Q2串联连接在输出电源的负极和地之间，并联连接的电阻R6、电阻R7和电阻L8与开关管Q2的公共端输出电流取样反馈信号给控制模块。
6.根据权利要求2所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的VCC处理模块包括稳压管ZD1、电阻R2和三极管Q1，稳压管ZD1和电阻R2并联连接在控制模块供电输出的正极和地之间，三极管Q1串联连接在控制模块供电输出的正极上，稳压管ZD1和电阻R2的公共端控制三极管Q1的通断。
7.根据权利要求6所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的输入电源采用变压器T1，变压器T1设有附加绕组，附加绕组输出电源给VCC处理模块。
8.根据权利要求6所述的负极驱动型LED恒流源，其特征是：所述的输入电源采用单级直流电源，直流电源的正极与地之间串联有电阻R1和电容C1，电阻R1和电容C1的公共端输出电源给VCC处理模块。
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