节能型大功率白光LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种照明电路，特别涉及一种节能型大功率白光ＬＥＤ驱动电路。现在ＬＥＤ驱动电路普遍是基于电阻驱动的，这种方式能耗大、不稳定。为解决上述技术问题，本实用新型专利技术节能型大功率白光ＬＥＤ驱动电路利用直流供电电源与ＵＣ３８４２／３／４／５系列控芯片、采样电阻和Ｎ沟道的ＭＯＳＦＥＴ、储能电感组成直流脉冲电源，为大功率白光ＬＥＤ组供电。本实用新型专利技术具有响应速度快、灵敏度高、自动调节的优点，一种非常节能的ＬＥＤ驱动电路，配合高亮度的白光ＬＥＤ，在白光照明领域有着无可比拟的优势，同时也符合了２１世纪在照明领域对绿色环保节能的要求。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明电路，特别涉及一种节能型大功率白光LED驱动电路。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，大功率的白光LED已经研制成功。由于大功率的白光LED的发光特性具有亮度高、显色性好、不易发热、驱动电压低、发光效率高等优点，在二十一世纪有取代传统灯源的趋势，因此各种相关的驱动电路应运而生。但是，由于LED通常不是单个工作而是集群控制运用，而且驱动电流较大。所以目前还没有很好的驱动电路方案来解决大功率LED的工作，影响了大功率LED的工作效率，更成为半导体照明技术推广普及的障碍。由于LED是电流型器件，严格的控制其流过电流的大小显得尤为重要。一旦电流超过了LED所允许的最大电流值，就很容易烧毁LED。现在普遍使用的驱动方式是基于电阻的驱动，这种方式不能解决由于LED的属性不同和供电电压波动引起的光发射不一致的问题，不能提供稳定的工作电流，而且能量损耗也很大，不利于LED的散热，能量利用率低，不能实现节能的目的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种控制方便、工作安全可靠、发光效率高、可以用于照明的节能型大功率白光LED驱动电路。为解决上述技术问题，本技术节能型大功率白光LED驱动电路，包括直流供电电源、大功率白光LED组，其特征在于由直流供电电源、UC3842/3/4/5系列控芯片、采样电阻和N沟道的MOSFET组成主充电电路，为储能电感充电；而储能电感一方面用来抑制开通时的浪涌电流，起到保护白光LED的作用；另一方面可以在开关管关闭时为LED提供能量，大功率白光LED组与快速恢复二极管、储能电感组成一个放电回路，在UC3842/3/4/5系列控芯片的控制下，直流供电电源通过N沟道的MOSFET为大功率白光LED组和储能电感供电，当电流达到设定值时，N沟道的MOSFET关闭，由储能电感向大功率白光LED组放电。如此设计，当N沟道的MOSFET关闭时，储能电感中的能量可以通过，快速恢复二极管和大功率白光LED组构成回路进行放电。由于快速恢复二极管的开关速度远远大于LED的响应速度，在能量释放完毕前，大功率白光LED组可以继续发光。因此可以保证在MOSFET关闭的一瞬间，LED来不及熄灭就再次从快速恢复二极管回路导通。作为优化，所述UC3842/3/4/5系列控芯片的1脚和2脚之间脚并联一个电阻和电容；5脚接地，5脚和3脚之间除了上述采样电阻外还设有RC滤波装置；8脚和4脚之间串接一个电阻，并且在4脚接有一个对地电容；7脚接其供电电源；6脚接N沟道的MOSFET的栅极，用于输出电压控制信号。如此设计，结构简单、效果好！作为优化，所述直流供电电源上还接有一个上拉电阻和一个对地的滤波电容。如此设计，可以减小直流供电电源波动，造成的不利影响。在上述方案中，LED是连续发光的，当然也可以是脉冲发光，如下述方案 本技术节能型大功率白光LED驱动电路，包括直流供电电源、大功率白光LED组，其特征在于直流供电电源、UC3842/3/4/5系列控芯片、采样电阻和N沟道的MOSFET组成充电电路，为储能电感充电；而储能电感一方面用来抑制开通时的浪涌电流，起到保护白光LED的作用；另一方面可以在开关管关闭时为LED提供能量，大功率白光LED组与储能电感组成一个放电回路，在UC3842/3/4/5系列控芯片的控制下，直流供电电源通过N沟道的MOSFET，向储能电感充电，当充电电流达到设定值时，N沟道的MOSFET关闭，由储能电感向大功率白光LED组放电。如此设计，当N沟道的MOSFET导通时，电源电压通过储能电感充电，由于N沟道的MOSFET的导通损耗较小，大部分能量储存到了储能电感当中。当充电电流达到了我们的预设值时，N沟道的MOSFET截止，此时储能电感所积蓄的能量通过LED经行放电，直到下一个周期N沟道的MOSFET管再次导通为止。此种情况下LED是脉冲发光，由于LED本身物理结构的影响，在脉冲下可以承受比连续时更大的电流，而且脉冲工作时的平均电流和连续时的平均电流相等时，脉冲状态可以发出更大的亮度。由于UC3842/3/4/5系列控芯片的开关频率是52KHZ，远远超出了人眼的识别范围，因此人眼不会感到闪烁感，如同在持续电流下一样。但是消耗同等的能量，显然脉冲工作时，人眼获得的光强更大，因此更加的节能。作为优化，所述UC3842/3/4/5系列控芯片的1脚和2脚之间脚并联一个电阻和电容；5脚接地，5脚和3脚之间除了上述采样电阻外还设有RC滤波装置；8脚和4脚之间串接一个电阻，并且在4脚接有一个对地电容；7脚接其供电电源；6脚接N沟道的MOSFET的栅极，用于输出电压控制信号。如此设计，结构简单、效果好！ 作为优化，所述直流供电电源上还接有一个上拉电阻和一个对地的滤波电容。如此设计，可以减小直流供电电源波动，造成的不利影响。本技术节能型大功率白光LED驱动电路采用德州仪器的IC芯片UC3842/3/4/5系列的电流型PWM控制器作为控制电路，具有响应速度快、灵敏度高、自动调节的特点。轻松实现一般电路中所采用的单片机控制的PI调节的功能，为大功率白光LED组提供合适的工作电流。采用电感作为储能元件，用N沟道的MOSFET作为开关对工作电流加以控制。几乎做到零损耗，因此是一种非常节能的电路设计方案，配合高亮度的白光LED，在白光照明领域更是有着无可比拟的优势，同时也符合了21世纪在照明领域对绿色环保节能的要求。附图说明图1是本技术实施方式一的电路示意图；图2是本技术实施方式二的电路示意图。图中+US为直流供电电源；D10、D11……Dn为大功率白光LED组；L1为储能电感；Q3为N沟道的MOSFET；R45为采样电阻；+EA为芯片的供电电源；UC3842为控制芯片；D为快速恢复二极管；R43为上拉电阻；R为电阻；C为电容。具体实施方式以下结合附图对本技术节能型大功率白光LED驱动电路作进一步说明实施方式一如图1所示，本技术节能型大功率白光LED驱动电路包括直流供电电源、大功率白光LED组，其特征在于直流供电电源、控制芯片UC3842、采样电阻R45和N沟道的MOSFET组成充电电路，为储能电感充电；大功率白光LED组与储能电感组成一个放电回路，在控制芯片UC3842的控制下，直流供电电源通过N沟道的MOSFET，向储能电感充电，当充电电流达到设定值时，N沟道的MOSFET关闭，由储能电感向大功率白光LED组放电。所述UC3842/3/4/5系列控芯片的1脚和2脚之间脚并联一个电阻和电容；5脚接地，5脚和3脚之间除了上述采样电阻外还设有RC滤波装置；8脚和4脚之间串接一个电阻，并且在4脚接有一个对地电容；7脚接其供电电源；6脚接N沟道的MOSFET的栅极，用于输出电压控制信号。实施方式二如图2所示本技术节能型大功率白光LED驱动电路包括直流供电电源、大功率白光LED组，其特征在于直流供电电源、控制芯片UC3842、采样电阻和N沟道的MOSFET组成充电电路，为储能电感充电；大功率白光LED组与快速恢复二极管、储能电感组成一个放电回路，在控制芯片UC3842的控制下，直流供电电源通过N沟道的MOSFET为大功率白光LED组和储能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型大功率白光ＬＥＤ驱动电路，包括直流供电电源、大功率白光ＬＥＤ组，其特征在于：由直流供电电源、ＵＣ３８４２／３／４／５系列控芯片、采样电阻与Ｎ沟道的ＭＯＳＦＥＴ组成主充电电路，其中，所述ＵＣ３８４２／３／４／５系列控芯片的７脚接直流供电电源的输出端＋ＥＡ；６脚接Ｎ沟道的ＭＯＳＦＥＴ的栅极；３脚通过采样电阻与Ｎ沟道的ＭＯＳＦＥＴ的源极相接；大功率白光ＬＥＤ组与快速恢复二极管、储能电感组成一个放电回路，快速恢复二极管的正、负极分别接通Ｎ沟道的ＭＯＳＦＥＴ的漏极和直流供电电源的输出端＋ＵＳ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸣，傅诚，周毅人，陈健，侯建国，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]