CN110213857A - Led驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的LED驱动电路，通过设置控制单元、变压单元及驱动单元。整流桥的设置，能够对外部电源输入的电压进行整流处理，结合电容C1、电阻R1、电阻R2和稳压二极管ZD1，电容C1、电阻R1和电阻R2均起到降流降压的作用，稳压二极管ZD1对输入电压起到稳压的作用，将输入的电压变压成控制单元所需要的输入电压；此外，内置电源BT的设置，能够防止外部电源没有输入电压时，通过内置电源BT对控制单元进行供电；再者，电阻R5起到限流的作用，电阻R5能够防止LED在通电的瞬间，因电流过大而直接击穿LED，进而损坏LED。本申请电路结构较为简单，电路的制造成本较低，能够在一定程度上降低企业的运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种LED驱动电路。
背景技术
目前，发光二极管简称为LED。由含镓、砷、磷、等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。20世纪90年代LED技术的长足进步，不仅是发光效率超过了白炽灯，光强达到了烛光级，而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围，这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用，诸如汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源。
对于现有的照明灯，考虑到环保、节能以及使用寿命的原因，现有的照明灯多数采用的是LED。而为了让LED实现发光，就必须在照明灯内部设置LED驱动电路，利用LED驱动电路输出的电压驱动LED发光，进而实现照明工作。而对于现有的LED驱动电路，由于要提供LED所需要的电压，LED驱动电路通常要对输入的电压进行变压处理，现有的LED驱动电路多数采用的是变压芯片的方式对电压进行变压，但采用变压芯片的方式会导致LED驱动电路的制造成本的增加，无疑加重了企业的运营成本；此外，现有的LED驱动电路并没有内置备用电源，倘若LED驱动电路失去了外部电源输入的电压，LED驱动电路就无法对LED进行供电，即失去了LED的照明效果；再者，现有的LED驱动电路，并没有设置相应的电子元器件对LED进行保护，导致LED在通电的一瞬间，就会因为电流过大而被损坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电路结构较为简单的，能够对输入电压进行变压处理的，电路制造成本较低的，内置备用电源的，防止没有外部电源输入时还能为LED供电的，能够保护LED的，防止LED在通电瞬间被击穿的LED驱动电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种LED驱动电路，包括：
控制单元，所述控制单元的接地端接地；
变压单元，所述变压单元包括整流桥、电容C1、电阻R1、电阻R2、稳压二极管ZD1、内置电源BT和开关SW1，所述整流桥的第一输入端与外部电源的正极连接，所述整流桥的第二输入端与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与外部电源的负极连接，所述整流桥的第一输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述稳压二极管ZD1的阳极分别与所述内置电源BT的负极、所述整流桥的第二输出端和所述控制单元的接地端连接，所述内置电源BT的正极与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述开关SW1的一端与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述开关SW1的另一端作为所述变压单元的输出端与所述控制单元的电源输入端连接；及
驱动单元，所述驱动单元包括触摸按键、振荡电阻R3、开关K1、开关K2、电阻R4、电阻R5、三极管Q1和采样电容C2，所述触摸按键与所述控制单元的输入端连接，所述振荡电阻R3的一端与所述控制单元的振荡输入端连接，所述振荡电阻R3的另一端与所述开关SW1的另一端连接，所述开关K1的控制输入端与所述控制单元的第一控制输出端连接，所述开关K1的第一输出端分别与所述开关K2的第一输出端和所述三极管Q1的发射极连接，所述开关K1的第二输出端分别与所述开关K2的第二输出端和所述振荡电阻R3的另一端连接，所述开关K2的控制输入端与所述控制单元的第二控制输出端连接，所述电阻R4的一端与所述控制单元的输出端连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R5的一端与LED的正极连接，所述电阻R5的另一端与所述开关SW1的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与LED的负极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述采样电容C2的一端与所述控制单元的采样端连接，所述采样电容C2的另一端接地。
在其中一个实施方式中，所述变压单元还包括极性电容C3，所述极性电容C3的正极与所述控制单元的电源输入端连接，所述极性电容C3的负极与所述控制单元的接地端连接。
在其中一个实施方式中，所述变压单元还包括电容C4，所述电容C4的一端与所述控制单元的电源输入端连接，所述电容C4的另一端与所述控制单元的接地端连接。
在其中一个实施方式中，所述极性电容C3的电容大小为10uF。
在其中一个实施方式中，所述整流桥包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1的阴极作为所述整流桥的第一输入端，所述二极管D2的阳极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D2的阴极作为所述整流桥的第一输出端，所述二极管D3的阴极与所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D3的阳极作为所述整流桥的第二输入端，所述二极管D4的阴极与所述二极管D3的阳极连接，所述二极管D4的阳极作为所述整流桥第二输入端与所述二极管D1的阳极连接。
在其中一个实施方式中，所述内置电源BT的电压为5.1V。
在其中一个实施方式中，所述三极管Q1为NPN三极管。
在其中一个实施方式中，所述电阻R1的阻值为100Ω。
在其中一个实施方式中，所述电阻R5的阻值为5.1Ω。
在其中一个实施方式中，所述振荡电阻R3的阻值为47KΩ。
本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本发明的LED驱动电路，通过设置控制单元、变压单元及驱动单元。在实际的应用过程中，整流桥的设置，能够对外部电源输入的电压进行整流处理，结合电容C1、电阻R1、电阻R2和稳压二极管ZD1，电容C1、电阻R1和电阻R2均起到降流降压的作用，稳压二极管ZD1对输入电压起到稳压的作用，将输入的电压变压成控制单元所需要的输入电压；此外，内置电源BT的设置，能够防止外部电源没有输入电压时，通过内置电源BT对控制单元进行供电；再者，电阻R5起到限流的作用，电阻R5能够防止LED在通电的瞬间，因电流过大而直接击穿LED，进而损坏LED。本申请电路结构较为简单，电路的制造成本较低，能够在一定程度上降低企业的运营成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的一实施方式中的LED驱动电路的电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一种LED驱动电路10包括控制单元100、变压单元200及驱动单元300。
如此，需要说明的是，控制单元100起到控制的作用；变压单元200起到变压的作用，将外部电源输入的电压变压成控制单元100所需要的电压；驱动单元300用于驱动LED发光。
请再次参阅图1，控制单元100的接地端接地，控制单元100的接地端即图1标识的GND端；控制单元100的电源输入端即图1标识的VDD端；控制单元100的振荡输入端即图1标识的OSC端；控制单元100的采样端即图1标识的VC端；控制单元100的的输入端即图1标识的TI端；控制单元100的输出端即图1标识的SO端；控制单元100的第一控制输出端即图1标识的OPT1端；控制单元100的第二控制输出端即图1标识的OPT2端。请再次参阅图1，变压单元200包括整流桥、电容C1、电阻R1、电阻R2、稳压二极管ZD1、内置电源BT和开关SW1，整流桥的第一输入端与外部电源的正极连接，整流桥的第二输入端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与外部电源的负极连接，整流桥的第一输出端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与稳压二极管ZD1的阴极连接，稳压二极管ZD1的阳极分别与内置电源BT的负极、整流桥的第二输出端和控制单元100的接地端连接，内置电源BT的正极与稳压二极管ZD1的阴极连接，开关SW1的一端与稳压二极管ZD1的阴极连接，开关SW1的另一端作为变压单元200的输出端与控制单元100的电源输入端连接。
如此，需要说明的是，当变压单元200启动工作时，外部电源的输入电压输入至整流桥中，整流桥对输入电压进行整流操作；电容C1、电阻R1和电阻R2均起到降流降压的作用，最后通过稳压二极管ZD1对经过降压和降流的输入电压进行稳压操作，变压成控制单元100所需要的工作电压。
请再次参阅图1，驱动单元300包括触摸按键、振荡电阻R3、开关K1、开关K2、电阻R4、电阻R5、三极管Q1和采样电容C2，触摸按键与控制单元的输入端连接，振荡电阻R3的一端与控制单元100的振荡输入端连接，振荡电阻R3的另一端与开关SW1的另一端连接，开关K1的控制输入端与控制单元的第一控制输出端连接，开关K1的第一输出端分别与开关K2的第一输出端和三极管Q1的发射极连接，开关K1的第二输出端分别与开关K2的第二输出端和振荡电阻R3的另一端连接，开关K2的控制输入端与控制单元100的第二控制输出端连接，电阻R4的一端与控制单元100的输出端连接，电阻R4的另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R5的一端与LED的正极连接，电阻R5的另一端与开关SW1的另一端连接，三极管Q1的集电极与LED的负极连接，三极管Q1的发射极接地，采样电容C2的一端与控制单元100的采样端连接，采样电容C2的另一端接地。
如此，需要说明的是，控制单元100可以选择型号为SGL8022W的芯片，型号为SGL8022W的芯片为市面上常销售的芯片，其工作原理和工作方式为本领域技术人员所熟知。当驱动单元300启动工作时，控制单元100的第一控制输出端和第二控制输出端均输出低电平信号，促使开关K1的控制输入端(即图1所示的a端)与开关K1的第一输出端(即图1所示的b端)连接，开关K2的控制输入端(即图1所示的d端)与开关K2的第一输出端(即图1所示的e端)连接，此时，用户可以通过按压触摸按键(即图1所示的TOUCH)来促使控制单元100输出电压，输出电压通过三极管Q1输入至LED中，进而LED发光照明。
还需要说明的是，由于电阻R5的设置，电阻R5起到限流的作用，防止LED在导通的一瞬间，被较大的电流击穿而损坏，进而无法完成照明工作。
进一步地，请再次参阅图1，在一实施方式中，变压单元200还包括极性电容C3，极性电容C3的正极与控制单元100的电源输入端连接，极性电容C3的负极与控制单元100的接地端连接。
如此，需要说明的是，极性电容C3起到储能的作用，防止在没有外部电源的电压输入以及内置电源BT失效的情况下，极性电容C3能够对控制单元100进行供电。
进一步地，请再次参阅图1，在一实施方式中，变压单元200还包括电容C4，电容C4的一端与控制单元100的电源输入端连接，电容C4的另一端与控制单元的接地端连接。
如此，需要说明的是，电容C4起到滤波的作用，改善输入电压的波形，让电路稳定性更佳。具体地，极性电容C3的电容大小为10uF。需要说明的是，极性电容C3的电容大小能够结合实际的情况灵活设置。
进一步地，请再次参阅图1，在一实施方式中，整流桥包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，二极管D1的阴极作为整流桥的第一输入端，二极管D2的阳极与二极管D1的阴极连接，二极管D2的阴极作为整流桥的第一输出端，二极管D3的阴极与二极管D2的阴极连接，二极管D3的阳极作为整流桥的第二输入端，二极管D4的阴极与二极管D3的阳极连接，二极管D4的阳极作为整流桥第二输入端与二极管D1的阳极连接。
如此，需要说明的是，整流桥起到整流的作用，输入电压经过二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4后，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4均对输入电压起到整流的作用，改善输入电压。
具体地，在一实施方式中，内置电源BT的电压为5.1V；三极管Q1为NPN三极管；电阻R1的阻值为100Ω；电阻R5的阻值为5.1Ω；振荡电阻R3的阻值为47KΩ。
如此，需要说明的是，内置电源BT的电压大小、三极管Q1的类型、电阻R1的阻值、电阻R5的阻值及振荡电阻R3的阻值可以结合实际的情况灵活设定。
本发明的LED驱动电路，通过设置控制单元、变压单元及驱动单元。在实际的应用过程中，整流桥的设置，能够对外部电源输入的电压进行整流处理，结合电容C1、电阻R1、电阻R2和稳压二极管ZD1，电容C1、电阻R1和电阻R2均起到降流降压的作用，稳压二极管ZD1对输入电压起到稳压的作用，将输入的电压变压成控制单元所需要的输入电压；此外，内置电源BT的设置，能够防止外部电源没有输入电压时，通过内置电源BT对控制单元进行供电；再者，电阻R5起到限流的作用，电阻R5能够防止LED在通电的瞬间，因电流过大而直接击穿LED，进而损坏LED。本申请电路结构较为简单，电路的制造成本较低，能够在一定程度上降低企业的运营成本。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：
控制单元，所述控制单元的接地端接地；
变压单元，所述变压单元包括整流桥、电容C1、电阻R1、电阻R2、稳压二极管ZD1、内置电源BT和开关SW1，所述整流桥的第一输入端与外部电源的正极连接，所述整流桥的第二输入端与所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与外部电源的负极连接，所述整流桥的第一输出端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述稳压二极管ZD1的阳极分别与所述内置电源BT的负极、所述整流桥的第二输出端和所述控制单元的接地端连接，所述内置电源BT的正极与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述开关SW1的一端与所述稳压二极管ZD1的阴极连接，所述开关SW1的另一端作为所述变压单元的输出端与所述控制单元的电源输入端连接；及
驱动单元，所述驱动单元包括触摸按键、振荡电阻R3、开关K1、开关K2、电阻R4、电阻R5、三极管Q1和采样电容C2，所述触摸按键与所述控制单元的输入端连接，所述振荡电阻R3的一端与所述控制单元的振荡输入端连接，所述振荡电阻R3的另一端与所述开关SW1的另一端连接，所述开关K1的控制输入端与所述控制单元的第一控制输出端连接，所述开关K1的第一输出端分别与所述开关K2的第一输出端和所述三极管Q1的发射极连接，所述开关K1的第二输出端分别与所述开关K2的第二输出端和所述振荡电阻R3的另一端连接，所述开关K2的控制输入端与所述控制单元的第二控制输出端连接，所述电阻R4的一端与所述控制单元的输出端连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R5的一端与LED的正极连接，所述电阻R5的另一端与所述开关SW1的另一端连接，所述三极管Q1的集电极与LED的负极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述采样电容C2的一端与所述控制单元的采样端连接，所述采样电容C2的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述变压单元还包括极性电容C3，所述极性电容C3的正极与所述控制单元的电源输入端连接，所述极性电容C3的负极与所述控制单元的接地端连接。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述变压单元还包括电容C4，所述电容C4的一端与所述控制单元的电源输入端连接，所述电容C4的另一端与所述控制单元的接地端连接。
4.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述极性电容C3的电容大小为10uF。
5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述整流桥包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1的阴极作为所述整流桥的第一输入端，所述二极管D2的阳极与所述二极管D1的阴极连接，所述二极管D2的阴极作为所述整流桥的第一输出端，所述二极管D3的阴极与所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D3的阳极作为所述整流桥的第二输入端，所述二极管D4的阴极与所述二极管D3的阳极连接，所述二极管D4的阳极作为所述整流桥第二输入端与所述二极管D1的阳极连接。
6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述内置电源BT的电压为5.1V。
7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述三极管Q1为NPN三极管。
8.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电阻R1的阻值为100Ω。
9.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电阻R5的阻值为5.1Ω。
10.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述振荡电阻R3的阻值为47KΩ。
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| CN201910542489.8A Pending CN110213857A (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Led驱动电路 |
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|---|---|
| CN (1) | CN110213857A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112747267A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-04 | 吉安茹姿科技有限公司 | 一种能够调节明暗度的led灯条 |
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-
2019
- 2019-06-21 CN CN201910542489.8A patent/CN110213857A/zh active Pending
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