三线制大功率LED驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种三线制大功率ＬＥＤ驱动器，主要用于大功率ＬＥＤ的驱动。包括ＬＥＤ驱动器和大功率ＬＥＤ负载，其特征在于所述ＬＥＤ驱动器有三根输出线，分别为输出正端、输出负端和信号控制线，大功率ＬＥＤ负载连接于输出正端与输出负端之间，Ｓ１为控制开关，Ｓ１的一端连接到输出正端，Ｓ１的另一端连接到信号控制线，该信号控制线通过一个限流电阻Ｒ１０连接到所述ＬＥＤ驱动器光耦Ｕ２的内部二极管正端，所述控制开关Ｓ１、信号控制线和限流电阻Ｒ１０一起构成一个低电压控制电路。本发明专利技术能有效避免控制开关闭合时产生电流冲击问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率LED驱动器。主要用于大功率LED的驱动。 属电子产品
(二)
技术介绍
在本专利技术作出以前，以往用于台灯式的大功率LED的驱动器的应用框 图如图1所示。客户在目前的应用中，其"控制开关"与大功率LED负载 是串联使用的，同时LED负载的个数又是不定的，可能是一个、两个，也 可能是三个。其会产生以下问题LED负载不确定。当点亮一颗LED时，驱动器仅需输出3.5V，当需 要点亮3颗LED时，驱动器则需要输出10.5V (3.5V*3)，这样需要驱动器 能根据负载的个数自动调整输出电压。为确保能有效驱动3颗LED,驱动 器的最大输出电压一般设计到12V。在图1的应用中，最大的问题是"控 制开关"(与负载是串联的)接到了驱动器的次级(输出端)。由于驱动器 一直是接在电网上，不管"控制开关"是否打开，驱动器是一直工作的； 当"控制开关"没有闭合之前，驱动器是不知道负载有几颗LED的，但为 了能确保能驱动3颗LED，其输出只能工作在最大输出电压状态，即12V 输出。这样当负载为一颗LED时，"控制开关"闭合时驱动器就存在一个"输出由12V降低到3.5V"的转换过程，尽管此过程很短，但对于LED 来说，每次"控制开关"的闭合，都存在一次由电压转换引起的大电流冲 击(上述转换过程)。常规二线制驱动器的工作原理如图2所示，属于隔离反激式电源。该 产品有两根输出线。其核心控制电路U1采用了 Power Integrations的功率 转换控制芯片TNY276， U2为线性光耦，Dl为11V的稳压管，D6为肖特 基整流管，Rl为输出电流取样电阻。产品在实际应用过程中存在着以下两 种工作模式1、 "恒压"模式当输出回路的电流低于"预定值"(如对于单颗1W的大功率LED 为350mA，对于单颗3W的LED则为700mA)包括当开关"SI"断开时， 本电路工作于"恒压"模式。输出电压由"Dl"稳压值、"U2"正向压降 (约为IV)及电阻"R8"上的压降所确定， 一般情况下"R8"的阻值很 小，其压降基本可忽略，因此本电路此时的输出基本上为12V (因Dl为 IIV稳压管)。2、 "恒流限压"模式随着输出电流的上升，电流取样电阻"R1"上的压降随之上升，该压 降通过电阻"R7"反馈到光耦"U2"的1脚(1脚为内部二极管正端，2 脚为内部二极管负端)，光耦"U2"中的1、2脚的电流增大，引起光耦"U2" 中的3、 4脚间的阻值下降，该阻值的下降又引起U1的1脚的"拉出电流" 增大，当达到阈值时(115uA)， Ul中的MOSFET (金属氧化物半导体场效应管)将关闭，从而令输出电压下降。当输出电流上升到"预定值"时， 就达到了一个"动态平衡"状态，从而实现"恒流"目的。此时的输出电压与"D1"及光耦的正向压降不再有关，产品此时的工作方式像个电流源， 处于"恒流限压"模式，输出电压仅与输出负载有关，若此时的负载为一 颗LED，输出电压为3.5V左右(单颗LED的正向导通压降，不同厂家的 LED略有不同)，若负载为三颗LED，输出则为10.5V左右。控制开关"S1"断开时，产品工作在"恒压模式"，此时的输出电压为 12V;当"S1"闭合时，产品将转换到"恒流限压模式"，在此过程中由于 存在着一个输出电压由"高电位向低电位"的转换，而我们的负载LED， 其正向特性类似于一个正向导通的PN结，微小的电压变化将引起剧烈的 电流变化，LED的"寿命"与其通过的过量"大"电流存在着紧密的联系， 因此尽管这个"转换过程"很短，每当"S1"由断开向闭合转换时，都将 形成一次大电流"冲击"，当负载为一颗LED时，这种情况将最为恶劣！ 这些就是"问题"的由来。以往的解决方案有以下几种第一种、采用信号检测的方式解决。若能够检测到相关信号，说明"冲 击"已经发生，而且信号的检测与输出电压的转换都需要时间，因此该方 案是不可行的。第二种、根据使用的LED的实际个数来确定驱动器的输出电压，如 光源是一颗LED的驱动器输出就是3.5V;两颗的，输出为7V。 一款驱动 器只能对应一款光源负载，以降低冲击强度。该方案只能减弱冲击，不能完全避免。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种能有效避免控制开关闭合时产生电流冲击问题的三线制大功率LED驱动器。本专利技术的目的是这样实现的 一种三线制大功率LED驱动器，包括 LED驱动器和大功率LED负载，其特征在于所述LED驱动器有三根输出 线，分别为输出正端、输出负端和信号控制线，大功率LED负载连接于输 出正端与输出负端之间，Sl为控制开关，SI的一端连接到输出正端，SI 的另一端连接到信号控制线，该信号控制线通过一个限流电阻RIO连接到 所述LED驱动器光耦U2的内部二极管正端，所述控制开关S1、信号控制 线和限流电阻Rl0 —起构成一个低电压控制电路。当控制开关SI闭合时通过一个限流电阻(取一个合适的阻值)可令输 出电压控制在2V以下，该电压远低于一颗大功率LED的正向压降，因此 能可靠关闭LED，当需要点亮LED时，断开控制开关S1，输出电压从2V 开始上升，当达到设定的电流值(350mA)时稳定输出电压，从而避免了 因输出电压的"高一低转换"而引起的电流冲击问题。当LED熄灭时，输 入功耗低于0.3W。因此本专利技术能有效避免因控制开关"动作"所产生的电 流冲击问题。(四) 附图说明图1为以往用于大功率LED的驱动器应用框图。 图2为以往用于大功率LED的驱动器电路图。图3为本专利技术三线制大功率LED驱动器应用框图。图4为本专利技术三线制大功率LED驱动器电路图。 具体实施方式参见图3，本专利技术三线制大功率LED驱动器的"电压控制电路"是个 开关电路，同原有的两根输出线中的一根可形成一个闭合回路，可控制电 压输出的大小。"输出接口"由原先的"两芯线"，改为"三芯线"，当闭合 回路形成时，将驱动器的输出设定到2V左右(以无法驱动一颗LED发光 为准)，当需要点亮光源时，将闭合回路设法断开，输出电压由开始的2V 开始向上爬升，从而避免了驱动器对LED的冲击(冲击由较高电压向低电 压转换时产生)。当驱动器的输出电流达到设定值时，驱动器的输出电压达 到稳定状态。参见图3 4，本专利技术三线制大功率LED驱动器有三根输出线，分别为 "输出正端"、"输出负端"和"信号控制线"，"S1"为控制开关，"D2"、 "D3"和"D4"为输出负载，"D2"、 "D3"和"D4"串联连接于"输出正 端"与"输出负端"之间，"S1"的一端连接到"输出正端"，"S1"的另一 端连接到"信号控制线"，该"信号控制线"通过一个限流电阻R10连接 到光耦U2的1脚(内部二极管正端)，"输出负端"通过电流取样电阻R1 回到次级的"GND"(内部电路"地"参考点)。本专利技术控制开关"S1"与常规的应用正好相反，"S1"闭合时，产品 处于"恒压模式"，但此时的输出电压不再由"D1"与光耦U2正向导通压 降所决定，而是由"R10"上的压降与光耦U2的正向压降所决定。 一般情况下"R10"取值较小，此时的输出电压低于2V (通过"R10"取合适的 阻值，详细工作方式与前面的叙述一致，都是由光耦的电流变化引起输出 电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三线制大功率ＬＥＤ驱动器，包括ＬＥＤ驱动器和大功率ＬＥＤ负载，其特征在于所述ＬＥＤ驱动器有三根输出线，分别为输出正端、输出负端和信号控制线，大功率ＬＥＤ负载连接于输出正端与输出负端之间，Ｓ１为控制开关，Ｓ１的一端连接到输出正端，Ｓ１的另一端连接到信号控制线，该信号控制线通过一个限流电阻Ｒ１０连接到所述ＬＥＤ驱动器光耦Ｕ２的内部二极管正端，所述控制开关Ｓ１、信号控制线和限流电阻Ｒ１０一起构成一个低电压控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建洪，李剑，廖鑫明，
申请(专利权)人：江阴旺达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]