CN1619451A - 用于大功率led的多功能恒流模块 - Google Patents

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CN1619451A
CN1619451A CN 200410089235 CN200410089235A CN1619451A CN 1619451 A CN1619451 A CN 1619451A CN 200410089235 CN200410089235 CN 200410089235 CN 200410089235 A CN200410089235 A CN 200410089235A CN 1619451 A CN1619451 A CN 1619451A
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范雅俊
吕品桢
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Zhejiang University ZJU
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

一种用于LED照明的脉冲恒流模块，它由可控电流单元、取样比较单元、放大和调整单元构成，其输出电流受脉冲信号控制。具有输出幅值稳定、可调，并可在各种控制电路下实现ON/OFF等实用功能，解决了现有恒流模块及各种整流电源输出皆为直流，运行过程中功耗大，能量转换效率低的问题，它特别适用于LED灯在各种不同领域的应用。

Description

用于大功率LED的多功能恒流模块
技术领域
本发明涉及用于大功率LED电源的恒流器件，特别是涉及大功率LED的多功能恒流模块。
背景技术
大功率LED对理想电源的要求有：电流为脉冲波形，其占空比可调，其幅度恒定且可调。现有的恒流模块和恒流器件输出皆为直流的恒定电流，不能满足LED对最佳电源的要求。专利号94103758.4提供了一种直流的恒流模块，由恒流电路模块及其控制模块与调制电路模块组成，它虽能提供数安培级的电流，但输出的是直流电流。
发明内容
本发明针对大功率LED的要求，及现有技术不能满足大功率LED的需要，旨在提供一种用于大功率LED的多功能恒流模块，它输入、输出均为脉冲波形，输出电流幅度稳定并可调节、信号源负载电流却很小的优越特性。
本发明用于大功率LED的多功能恒流模块，由恒流电路模块及其控制模块与调制电路模块组成，设置脉冲输入级由脉冲信号对输出电流进行调制，设置“功率地”和“信号地”，将输出大电流回路与前级信号传输回路的地隔离开；把比较放大器、基准源、调制脉冲信号输入极和手动电流调节单元四者的公共接地端Vin -，Vin -兼作输入电源负极和“信号地”引出端；调制脉冲输入级、基准源和比较放大器三者输入电源的正极引出端为Vin +；手动电流调节单元的另一端接调节引出端Adj。
本发明设置脉冲输入级由脉冲信号对输出电流进行调制，实现LED极低功耗的要求，排除电干扰，输出电流的幅值稳定、可调。
本发明用于大功率LED的多功能恒流模块可以用以下方式使用：
(a)在脉冲调制端M接入脉冲信号，模块即输出脉冲电流。调制源输出脉冲幅度Um为1/3Vin＜Um＜＝(Vin-2)V。其中Vin是脉冲电源电压，最小脉宽tonin＝105μs，脉冲源的电流负载能力＞＝0.1μA。
(b)若将调制端M通过一电阻接到Vin +端，模块也可输出直流电流，其大小可通过调节端Adj接入的一个可调微功耗电阻实现调节。
(c)若在电源正端和Vin +端间串接继电器触点，即模块数安培的输出电流可在各种控制电路的控制下实现开/关(ON/OFF)操作，而继电器触点电流不大于5mA。
本发明产生的积极效果是：
由脉冲调制端M输入脉冲信号对电流进行脉冲调制。其电流幅度稳定、可调，而信号源负载电流不小于0.1μA。
本发明为单电源供电，其输出电流可达数安培。成功地实现了当M输入电压为零时模块输出电流的完全关断。
模块输出采用了高性能的单极晶体管，使模块的起使电压和功耗进一步降低，确保半导体灯在多种应用场合下的低能耗运行。
附图说明
图1为大功率LED的多功能恒流模块电路结构示意图
图2为大功率LED的多功能恒流模块电路原理图
图中：脉冲输入级-1，手动电流调节单元-2，基准源-3，比较放大器-4，电流调整单元-5，取样单元-6，直流电源-7，脉冲调制端M，调节引出端Adj，输入电源正极引出端Vin +。
以下结合附图对本发明内容作详细说明：
具体实施方式
参见附图1
本发明用于大功率LED的多功能恒流模块，由恒流电路及其控制与调制电路组成，安装在扁平的长方形小盒内，电流调整单元5中大电流元件的散热片焊在一块金属盖板上作为散热板，其负端与取样单元6的一端相连接，取样单元6的另一端为“功率地”引出端GND；比较放大器4和基准源3、调制脉冲信号输入级1、手动电流调节单元2四者的公共接地端Vin -，兼作输入电源负极和“信号地”引出端；手动电流调节单元2的另一端接调节引出端Adj；调制脉冲信号的输入端为脉冲调制端M，调制脉冲输入级1、基准源3、比较放大器4三者的输入电源正极引出端为Vin +。
图2具体描述了用于10w LED太阳能灯的案例，输出电流为2A的恒流模块。其中电流调整单元5采用高性能MOS型功率管，手动电流调节单元2采用5.6KΩ电位器，外壳尺寸：45×30×10mm3。
该实施案例达到的技术参数如下：
1、脉冲调制端M接脉冲信号源，输入脉冲电压幅值为4V，频率为1KHz，相对于直流工作时手动调节电流为1A的情况。
输出电流脉冲幅值为1.4A，频率1KHz。
若减小输入脉冲的占空比，输出电流脉冲宽度减小，最小脉宽为104μs
2、若脉冲调制端M通过一只10KΩ电阻接Vin +。模块工作于直流工作状态，电流为0-1.2A可调，其直流电源12V，MOS管压降1.5V，功耗1.5W。
3、J为光控继电器常开触点，当光照弱时，J闭合，LED灯亮。当光照强时，J打开，LED灯熄灭。

Claims (5)

1、一种用于大功率LED的多功能模块，由恒流电路及其控制与调制电路组成，安装在扁平的长方形小盒内，其特征是：电流调整单元(5)中大电流元件的散热片焊在一块金属盖板上作为散热板，其负端与取样单元(6)的一端相连接，取样单元(6)的另一端为“功率地”引出端GND；比较放大器(4)和基准源(3)、调制脉冲信号输入级(1)、手动电流调节单元(2)四者的公共接地端Vin -，兼作输入电源负极和“信号地”引出端；手动电流调节单元(2)的另一端接调节引出端Adj；调制脉冲信号的输入端为脉冲调制端M，调制脉冲输入级(1)、基准源(3)、比较放大器(4)三者的输入电源正极引出端为Vin +。
2、根据权利要求1所述的用于大功率LED的多功能模块，其特征是：手动电流调节单元(2)采用5.6KΩ电位器，电流调整单元(5)采用MOS功率管。
3、根据权利要求1所述的用于大功率LED的多功能模块使用方法，其特征是：在脉冲调制端M接入脉冲信号，模块输出脉冲电流，其电流幅度稳定、可调，而信号源负载电流不大于0.1μA。
4、根据权利要求1所述的用于大功率LED的多功能模块使用方法，其特征是：将脉冲调制端M通过一电阻接到Vin +端，模块即输出直流恒定电流，其大小可通过调节端Adj接入的一个可调微功耗电阻实现调节。
5、根据权利要求1所述的用于大功率LED的多功能模块使用方法，其特征是：在电源正端和Vin +端间串接继电器触点，模块数安培的输出电流可在各种控制电路的控制下实现ON/OFF操作，而续电器触点电流不大于5mA。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067923A1 (fr) * 2007-11-14 2009-06-04 Honhung Lo Boîte de distribution à faible tension en courant continu utilisée dans des lampes d'intérieur à plusieurs del
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CN107517509A (zh) * 2016-06-15 2017-12-26 刘志锋 一种节能高效的大功率led‑uv灯控制***

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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication