CN102548095A - 一种灯具及其驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于灯具领域，提供了一种灯具及其驱动电路。在本发明实施例中，电流采样电阻R3的电流变化反映灯具驱动电路的输出电流变化，由于电阻R5与电流采样电阻R3都串接在机壳地和信号地之间，因此两者的压降相同，恒流控制环路电路通过检测电阻R5的电流变化来检测电流采样电阻R3的电流变化，从而控制开关电源输出恒定电流，该恒流控制环路电路结构简单，因此成本低廉。

Description

一种灯具及其驱动电路
技术领域
本发明属于灯具领域，尤其涉及一种灯具及其驱动电路。
背景技术
灯具作为常用的电子装置被广泛地应用在人们的日常生活当中。
常规的灯具主要包括发光元件和驱动发光元件工作的驱动电路，驱动电路包括依次相连的开关电源、变压器和整流滤波电路，驱动电路将交流电经过变压、整流、滤波处理后，输出直流电驱动发光元件工作。
另外，为了达到恒流输出的目的，会在驱动电路中增加恒流芯片，但是，这样存在成本高的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种灯具驱动电路，旨在解决现在的灯具驱动电路为了达到恒流输出的目的存在成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种灯具驱动电路，所述灯具驱动电路包括开关电源、变压器、整流滤波电路和电流采样电阻R3，所述开关电源的输入端接电源，所述开关电源的输出端接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组的一端依次与整流滤波电路、发光元件、电流采样电阻R3串联并接信号地，所述变压器的次级绕组的另一端接信号地，所述电流采样电阻R3串接在机壳地和信号地之间，所述灯具驱动电路还包括：
光电耦合器U2；
恒流控制环路电路，用于检测电流采样电阻R3的电流变化，控制开关电源输出恒定电流；
所述恒流控制环路电路包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电容C4、二极管D2、二极管D3和运算放大器U1B；
所述电阻R4的第一端接所述整流滤波电路与发光元件的连接点，所述电阻R4的第二端通过依次串联的电阻R6和电阻R5接信号地，所述电阻R6和电阻R5的连接点接运算放大器U1B的同相输入端，所述运算放大器U1B的反相输入端通过依次串联的电容C4和电阻R2接运算放大器U1B的输出端，所述运算放大器U1B的反相输入端还接机壳地，所述运算放大器U1B的输出端接二极管D3的负极，所述二极管D3的正极接所述光电耦合器U2的发光二极管负极，所述光电耦合器U2的发光二极管正极通过电阻R9接所述整流滤波电路，所述光电耦合器U2的三极管的集电极和发射极分别接所述开关电源的控制端。
本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述灯具驱动电路的灯具。
在本发明实施例中，电流采样电阻R3的电流变化反映灯具驱动电路的输出电流变化，由于电阻R5与电流采样电阻R3都串接在机壳地和信号地之间，因此两者的压降相同，恒流控制环路电路通过检测电阻R5的电流变化来检测电流采样电阻R3的电流变化，从而控制开关电源输出恒定电流，该恒流控制环路电路结构简单，因此成本低廉。
附图说明
图1是本发明实施例提供的灯具驱动电路的电路图。
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。
图1示出了本发明实施例提供的灯具驱动电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。
灯具驱动电路包括开关电源100、变压器200、整流滤波电路300和电流采样电阻R3，开关电源100的输入端接电源，开关电源100的输出端接变压器200的初级绕组，变压器200的次级绕组的一端依次与整流滤波电路300、发光元件400、电流采样电阻R3串联并接信号地GND，变压器200的次级绕组的另一端接信号地GND，电流采样电阻R3串接在机壳地PGND和信号地GND之间，灯具驱动电路还包括：
光电耦合器U2；
恒流控制环路电路500，用于检测电流采样电阻R3的电流变化，控制开关电源100输出恒定电流；
恒流控制环路电路500包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电容C4、二极管D2、二极管D3和运算放大器U1B；
电阻R4的第一端接整流滤波电路300与发光元件400的连接点，电阻R4的第二端通过依次串联的电阻R6和电阻R5接信号地GND，电阻R6和电阻R5的连接点接运算放大器U1B的同相输入端，运算放大器U1B的反相输入端通过依次串联的电容C4和电阻R2接运算放大器U1B的输出端，运算放大器U1B的反相输入端还接机壳地PGND，运算放大器U1B的输出端接二极管D3的负极，二极管D3的正极接光电耦合器U2的发光二极管负极，光电耦合器U2的发光二极管正极通过电阻R9接整流滤波电路300，光电耦合器U2的三极管的集电极和发射极分别接开关电源100的控制端。
作为本发明一实施例，灯具驱动电路还包括：
恒压控制环路电路600，用于检测灯具驱动电路的输出电压变化，控制开关电源100输出恒定电压；
恒压控制环路电路600包括电阻R1、电阻R7、电阻R8、电容C3、二极管D2、稳压管ZD1和运算放大器U1A；
运算放大器U1A的同相输入端同时接电阻R4的第二端和稳压管ZD1的负极及控制极，稳压管ZD1的正极接机壳地PGND，运算放大器U1A的反相输入端一路通过串联的电容C3和电阻R1接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的反相输入端另一路同时接电阻R7的第一端和电阻R8的第一端，电阻R7的第二端接整流滤波电路300与发光元件400的连接点，电阻R8的第二端接电流采样电阻R3与发光元件400的连接点，运算放大器U1A的输出端接二极管D2的负极，二极管D2的正极接光电耦合器U2的发光二极管负极。
作为本发明一实施例，稳压管ZD1采用型号为TL431的稳压管。
下面举例对灯具驱动电路的工作原理进行说明：
恒流工作原理：工作稳定时，通过对电阻R5和电阻R6的阻值设置，使得运算放大器U1B的同相输入端的电压为0V，等同于运算放大器U1B的反相输入端电压，由于电阻R5与电流采样电阻R3都串接在机壳地PGND和信号地GND之间，因此两者的压降相同。当负载电流增加时，电流采样电阻R3的电压降也会同时增加，即运算放大器U1B的同相输入端的电压增加，使运算放大器U1B的输出端电压增加，使光电耦合器U2的发光二极管电流降低，再耦合至三极管的集电极和发射极，将信号反馈至开关电源100去调整PWM信号，最终使灯具驱动电路输出电压Vcc恢复为原设计电压；当负载电流降低时，电流采样电阻R3的电压降也会同时降低，即运算放大器U1B的同相输入端的电压降低，使运算放大器U1B的输出端电压降低，使光电耦合器U2的发光二极管电流增加，再耦合至三极管的集电极和发射极，将信号反馈至开关电源100去调整PWM信号，最终使灯具驱动电路输出电压Vcc电压恢复为原设计电压。
恒压工作原理：电阻R1和电容C3设置恒压控制环路电路的频带宽度和放大倍数，工作稳态时，通过设置电阻R7和电阻R8分压点为2.5V与稳压管ZD1的稳压值相同，当电源输入电压变化导致灯具驱动电路输出电压Vcc的电压升高时，运算放大器U1A的反相输入端将超过2.5V，经运算放大器U1A的比较放大，运算放大器U1A的输出端输出电压则相比原来会降低，使光电耦合器U2的发光二极管电流增加，再耦合至三极管的集电极和发射极，将信号反馈至开关电源100去调整PWM信号，最终使灯具驱动电路输出电压Vcc电压恢复为原设计电压；当电源输入电压变化导致灯具驱动电路输出电压Vcc的电压降低时，运算放大器U1A的反相输入端将低于2.5V，经运算放大器U1A的比较放大，运算放大器U1A的输出端输出电压则相比原来会升高，使光电耦合器U2的发光二极管电流降低，再耦合至三极管的集电极和发射极，将信号反馈至开关电源100去调整PWM信号，最终使灯具驱动电路输出电压Vcc电压恢复为原设计电压。
在本发明实施例中，电流采样电阻R3的电流变化反映灯具驱动电路的输出电流变化，由于电阻R5与电流采样电阻R3都串接在机壳地和信号地之间，因此两者的压降相同，恒流控制环路电路通过检测电阻R5的电流变化来检测电流采样电阻R3的电流变化，从而控制开关电源输出恒定电流，该恒流控制环路电路结构简单，因此成本低廉。
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 (4)

1.一种灯具驱动电路，所述灯具驱动电路包括开关电源、变压器、整流滤波电路和电流采样电阻R3，所述开关电源的输入端接电源，所述开关电源的输出端接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组的一端依次与整流滤波电路、发光元件、电流采样电阻R3串联并接信号地，所述变压器的次级绕组的另一端接信号地，所述电流采样电阻R3串接在机壳地和信号地之间，其特征在于，所述灯具驱动电路还包括：
光电耦合器U2；
恒流控制环路电路，用于检测电流采样电阻R3的电流变化，控制开关电源输出恒定电流；
所述恒流控制环路电路包括电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电容C4、二极管D2、二极管D3和运算放大器U1B；
所述电阻R4的第一端接所述整流滤波电路与发光元件的连接点，所述电阻R4的第二端通过依次串联的电阻R6和电阻R5接信号地，所述电阻R6和电阻R5的连接点接运算放大器U1B的同相输入端，所述运算放大器U1B的反相输入端通过依次串联的电容C4和电阻R2接运算放大器U1B的输出端，所述运算放大器U1B的反相输入端还接机壳地，所述运算放大器U1B的输出端接二极管D3的负极，所述二极管D3的正极接所述光电耦合器U2的发光二极管负极，所述光电耦合器U2的发光二极管正极通过电阻R9接所述整流滤波电路，所述光电耦合器U2的三极管的集电极和发射极分别接所述开关电源的控制端。
2.如权利要求1所述的灯具驱动电路，其特征在于，所述灯具驱动电路还包括：
恒压控制环路电路，用于检测灯具驱动电路的输出电压变化，控制开关电源输出恒定电压；
所述恒压控制环路电路包括电阻R1、电阻R7、电阻R8、电容C3、二极管D2、稳压管ZD1和运算放大器U1A；
所述运算放大器U1A的同相输入端同时接电阻R4的第二端和稳压管ZD1的负极及控制极，所述稳压管ZD1的正极接机壳地，所述运算放大器U1A的反相输入端一路通过串联的电容C3和电阻R1接运算放大器U1A的输出端，所述运算放大器U1A的反相输入端另一路同时接电阻R7的第一端和电阻R8的第一端，所述电阻R7的第二端接所述整流滤波电路与发光元件的连接点，所述电阻R8的第二端接所述电流采样电阻R3与发光元件的连接点，所述运算放大器U1A的输出端接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极接所述光电耦合器U2的发光二极管负极。
3.如权利要求2所述的灯具驱动电路，其特征在于，所述稳压管ZD1采用型号为TL431的稳压管。
4.一种灯具，所述灯具包括如权利要求1-3任一项所述的灯具驱动电路。
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