一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置，包括整流电路、LED负载、PWM控制器、开关电路、电压采样电路和电流采样电路；LED负载、开关电路和电流采样电路串联后与电压采样电路并联，接整流电路的正负极，PWM控制器的输入端接电压采样电路和电流采样电路，输出端接开关电路，在线性恒流的框架下，引入了PWM概念，当电源电压发生变化时，系统控制电源波形的占空比以达到输出电流的控制，能减少功率器件的发热量和提高转换效率，有效解决了现有技术中线性恒流驱动无功功耗大、允许电源电压波动范围小、转换效率低等缺陷，具有电路结构简单、无须电感元件、造价低廉、无EMI等优点。

LED constant current driving device based on linear and PWM working mode

The utility model discloses a linear and PWM mode based on LED constant current driving device comprises a rectifying circuit, LED load, PWM controller, switch circuit, voltage and current sampling circuit; LED load, switch circuit and current sampling circuit are connected in series and parallel voltage sampling circuit, rectifier circuit connected negative pole PWM, the controller is connected with the input end of the voltage and current sampling circuit, the output end is connected with the switch circuit, in the framework of linear constant current, we introduce the concept of PWM, when the supply voltage is changed, the system control power waveform duty ratio control to achieve the output current, can reduce the quantity of heat and power devices to improve the conversion efficiency, effectively solves the linear constant current drive power consumption, allowing the power supply voltage fluctuation range is small, low conversion efficiency has defects. The circuit has simple structure, no need of inductor, low cost, no EMI and so on.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明灯驱动电源，特别是一种LED恒流驱动装置。
技术介绍
在以AC220V/50Hz市电为电源的LED照明灯具中，高压线性恒流驱动方案已经被广泛应用，线性恒流驱动器具有结构简单、造价低廉、无电磁辐射、可靠性高等优点而被业界认可，然而，线性恒流驱动器同时也具有如下不可回避的缺陷：1、线性恒流驱动器工作在线性的模式下，与负载(LED光源)串联使用，通过调节自身的压降来控制负载的电流，以达到恒流的目的，线性恒流驱动器自身的压降所产生的无功功率会导致器件发热，效率下降，在应用中必须选用高电压，小电流，低压差的光源，所以，在应用上受到一定程度的限制。2、线性恒流驱动器允许电源电压的波动幅度比较小，一旦电源波动幅度超出允许范围，将造成效率下降甚至影响正常工作。3、现有的LED光源一般是由若干个LED芯片或灯珠串联而成，单个LED的正向电压为3.2V左右，如果使用线性驱动方案，厂家一般都会以增加灯珠的数量为代价来提高灯串的电压，降低压差，或采用价格较高的高压灯珠，这样导致产品的成本增高。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种电路结构简单、无须电感元件、造价低廉、无EMI的基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置，该装置包括整流电路、LED负载、PWM控制器、开关电路、电压采样电路和电流采样电路；所述LED负载、开关电路和电流采样电路串联后一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述电压采样电路一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述PWM控制器的输入端接所述电压采样电路和电流采样电路，输出端接所述开关电路。所述开关电路包括N沟道MOS管T1，所述MOS管T1的漏极D接所述LED负载，源极S接所述整流电路的负极，栅极G接所述PWM控制器的输出端；所述MOS管T1的漏极D和源极S之间并联有电阻R6。所述电流采样电路包括NPN型三极管T2和电阻RCS，所述电阻RCS的一端接所述MOS管T1的源极S，另一端接所述整流电路的负极，所述三极管T2的基极B接所述电阻RCS和MOS管T1源极S的结点，发射极E接所述整流电路的负极，集电极C通过电阻R5接所述PWM控制器。所述PWM控制器为电压比较器U1；电压采样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和稳压二极管Z1，所述电阻R1和电阻R2串接后一端接所述整流电路的正极，另一端接整所述流电路的负极，所述电阻R3和稳压二极管Z1串接后，电阻R3的另一端接所述整流电路的正极，稳压二极管Z1的另一端接所述流电路的负极，所述电压比较器U1的同相输入端分两路，一路接所述电阻R1和电阻R2的结点，另一路接所述电阻R5，所述电压比较器U1的反向输入端分两路，一路通过电阻R21接所述电阻R3和稳压二极管Z1的结点，另一路通过电阻R22接所述整流电路的负极，电压比较器U1的输出端接所述MOS管T1的栅极G；所述稳压二极管Z1的两端并联有电容C1。所述整流电路的正负极之间连接有滤波电容C2；所述滤波电容C2与所述整流电路的正极之间连接有隔离二极管D5。所述PWM控制器包括三角波发生器U1A、电压比较器U1B，所述电压采样电路包括电阻R12、电阻R9、电阻R10、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、稳压二极管D6、电容C3和电容C4；所述电阻R12、电阻R9、电阻R10依次串联后，电阻R12的另一端接所述整流电路的正极，电阻R10的另一端接所述整流电路的负极；所述稳压二极管D6和电容C3并联后一端接所述电阻R12和电阻R9的结点，另一端接所述整流电路的负极；所述电阻R13、电阻R14串联后，电阻R13的另一端接所述电阻R12和电阻R9的结点，电阻R14的另一端接所述整流电路的负极；所述电阻R16、电阻R17和电容C4依次串联后，所述电阻R16的另一端接所述电阻R12和电阻R9的结点，所述电容C4的另一端接所述整流电路的负极；所述电阻R15的一端接所述电阻R13和电阻R14的结点，另一端接电阻R16和电阻R17的结点，所述三角波发生器U1A的同相输入端接电阻R13和电阻R14的结点，反向输入端接电阻R17和电容C4的结点，输出端接电阻R16和电阻R17的结点；所述电压比较器U1B的同相输入端接电阻R9和电阻R10的结点，反向输入端接电阻R17和电容C4的结点，输出端接所述开关电路的输入端，所述电阻R18的一端接所述电阻R12和电阻R9的结点，另一端接所述电压比较器U1B的输出端。所述电压采样电路和电流采样电路包括NPN型三极管Q1、电阻RCS1、电阻R7、电阻R8和电阻R20，所述电阻RCS1的一端接所述MOS管T1的源极S，另一端接所述整流电路的负极，所述电阻R7和电阻R8串联后，电阻R7的另一端接所述整流电路的正极，电阻R8接所述整流电路的负极，所述电阻R20的一端接所述电阻R7和电阻R8的结点，另一端分两路，一路接所述三极管Q1的基极，另一路接所述电阻RCS1和开关电路的结点，所述三极管Q1的集电极通过电阻R11接所述电阻R9和电阻R10的结点，集电极所述整流电路的负极。本技术的有益效果是：本技术的LED恒流驱动器包括PWM控制器和开关电路，基于线性恒流控制和开关恒流控制的模式，在线性恒流的框架下，引入了PWM概念，当电源电压发生变化时，系统根据压差的大小来控制功率器件的工作状态，实现控制电源波形的占空比以达到输出电流的控制，能减少功率器件的发热量和提高转换效率，有效解决了现有技术中线性恒流驱动无功功耗大、允许电源电压波动范围小、转换效率低等缺陷，具有电路结构简单、无须电感元件、造价低廉、无EMI(电磁辐射)等优点。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的第一种实施方式电路原理图；图2是本技术的第二种实施方式电路原理图.具体实施方式参照图1、图2，一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动器，包括整流电路、LED负载、PWM控制器、开关电路、电压采样电路和电流采样电路；所述LED负载、开关电路和电流采样电路串联后一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述电压采样电路一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述PWM控制器的输入端接所述电压采样电路和电流采样电路，输出端接所述开关电路。第一种实施方式参见图1，所述开关电路包括N沟道MOS管T1，所述MOS管T1的漏极D接所述LED负载，源极S接所述整流电路的负极，栅极G接所述PWM控制器的输出端，所述MOS管T1的漏极D和源极S之间并联有电阻R6。所述电流采样电路包括NPN型三极管T2和电阻RCS，所述电阻RCS的一端接所述MOS管T1的源极S，另一端接所述整流电路的负极，所述三极管T2的基极B接所述电阻RCS和MOS管T1源极S的结点，发射极E接所述整流电路的负极，集电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置，其特征在于该装置包括整流电路、LED负载、PWM控制器、开关电路、电压采样电路和电流采样电路；所述LED负载、开关电路和电流采样电路串联后一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述电压采样电路一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的负极；所述PWM控制器的输入端接所述电压采样电路和电流采样电路，输出端接所述开关电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动装置，其特征在于
该装置包括整流电路、LED负载、PWM控制器、开关电路、电压采
样电路和电流采样电路；所述LED负载、开关电路和电流采样电
路串联后一端接所述整流电路的正极，另一端接所述整流电路的
负极；所述电压采样电路一端接所述整流电路的正极，另一端接
所述整流电路的负极；所述PWM控制器的输入端接所述电压采样
电路和电流采样电路，输出端接所述开关电路。
2.根据权利要求1所述的基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动
装置，其特征在于所述开关电路包括N沟道MOS管T1，所述MOS
管T1的漏极D接所述LED负载，源极S接所述整流电路的负极，
栅极G接所述PWM控制器的输出端；所述MOS管T1的漏极D和源
极S之间并联有电阻R6。
3.根据权利要求2所述的基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动
装置，其特征在于所述电流采样电路包括NPN型三极管T2和电阻
RCS，所述电阻RCS的一端接所述MOS管T1的源极S，另一端接
所述整流电路的负极，所述三极管T2的基极B接所述电阻RCS和
MOS管T1源极S的结点，发射极E接所述整流电路的负极，集电
极C通过电阻R5接所述PWM控制器。
4.根据权利要求2所述的基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动
装置，其特征在于所述PWM控制器为电压比较器U1；电压采样电
路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和稳压二极管Z1，所述电阻R1

\t和电阻R2串接后一端接所述整流电路的正极，另一端接整所述流
电路的负极，所述电阻R3和稳压二极管Z1串接后，电阻R3的另
一端接所述整流电路的正极，稳压二极管Z1的另一端接所述流电
路的负极，所述电压比较器U1的同相输入端分两路，一路接所述
电阻R1和电阻R2的结点，另一路接所述电阻R5，所述电压比较
器U1的反向输入端分两路，一路通过电阻R21接所述电阻R3和
稳压二极管Z1的结点，另一路通过电阻R22接所述整流电路的负
极，电压比较器U1的输出端接所述MOS管T1的栅极G；所述稳
压二极管Z1的两端并联有电容C1。
5.根据权利要求2所述的基于线性与PWM工作模式的LED恒流驱动
装置，其特征在于所述整流电路的正负极之间连接有滤波电容C2；

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉忠，
申请(专利权)人：王汉忠，
类型：新型
国别省市：广东;44