同步升降压型车载大功率LED驱动器制造技术

技术编号:3917951 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供的是一种同步升降压型车载大功率LED驱动器。由主电路、驱动脉冲产生电路、反馈保护电路连接组成。本发明专利技术能在LED出现故障或者LED输出短路时对LED和车载电源系统中进行快速保护。LED驱动器还具有高效率(最高可达95%)。具有恒电流输出的特点,有利于LED可靠工作。由于效率的提高,驱动器本身发热减小,体积重量进一步减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种驱动电路,具体地说是一种车载大功率LED驱动器。
技术介绍
近年来,半导体照明技术发展迅速。作为半导体照明技术的核心产品LED(发光二 极管,以下都称LED)光源已对照明领域产生了深刻的影响,被誉为继白炽灯、荧光灯、气体 放电灯之后的第四代照明光源。 在当前和未来的汽车中,LED照明应用将以前所未有地速度增长,这些应用从前灯 到内部照明,种类很多。这些具体应用导致对大功率LED汽车应用中的LED驱动器有很多 非常具体的性能要求。 目前,对车载LED驱动器有下面的需求 1.体积要求小型化,大功率LED电源设计的小型化发展是一个必然的越势,这将 有利于生产出能够替代现有照明灯的LED灯。2.多种保护和诊断功能,LED在电流过强时, 会引起LED光学特性衰减,导致LED的寿命縮短,甚至损坏,这就需要驱动器提供过流保护、 过热保护、短路保护等保护功能,以及LED驱动器故障诊断功能。3.高效率,车载LED驱动 器的效率要大于85% ; 文献中的车载LED驱动器是目前普遍采用的驱动器类型,其主电路采用BOOST 型拓扑结构。但是这种类型LED驱动器的缺点是如果出现负载短路或者LED灯两端电压过 低时,驱动器的最低输出电压为汽车电池电压,无法实现电流保护。 一旦出现上述故障将会 损坏LED灯或者驱动电源,更有甚者可能影响汽车电池的正常工作,造成安全隐患。即使在 LED驱动器的输入侧加入快速熔断器或是自恢复开关也无法保护LED灯,这是因为LED灯在 熔断器和自动恢复开关动作前就已经损坏了 (LED—旦过流或者过热非常容易损坏)。由于 车载LED驱动器中的输入电压不高(目前汽车电池的额定电压为12V),开关管和二极管的 导通损耗使得驱动器的效率下降,文献中驱动器的效率仅为85%。 与本专利技术相关的公开报道有 Y. K. Cheng, K. W. E. Cheng. General study for using LED to r印lacetraditional lighting devices. 2006 2nd International Conference on Power ElectronicsSystems and Applications, 2006 :173-177 ; 燕坤善,牛萍娟,付贤松, 一种LED汽车头灯驱动电路,天津工业大学学报, 2008,12。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能在LED出现故障或者LED输出短路时对LED和车载电源系统中进行快速保护,并且效率高的同步升降压型车载大功率LED驱动器。 本专利技术的目的是这样实现的由主电路、驱动脉冲产生电路、反馈保护电路连接组成。4 本专利技术还可以包括这样一些技术特征 1、所述的主电路由4只场效应管A D、电感L、第一电容C1、第一电阻Rl和待驱 动的LED组成,输入电压的正极1接第一场效应管A的漏极,输入电源的负极2为系统中的 参考地,第一场效应管A的源极与电感L的一端和第二场效应管B的漏极相连,第二场效应 管B的源极与参考地相连,第三场效应管C的漏极与电感L的另一端和第四场效应管D的 源极相连,第三场效应管C的源极与参考地相连,第四场效应管D的漏极与LED驱动器的输 出端3和滤波电容的正极相连,并将作为输出连接LED灯的阳极,第一电容Cl的负极板与 参考地相连,第一电阻Rl的一端与参考地相连,令一端与LED驱动器的输出端4。 2、所述的驱动脉冲产生电路由芯片U1,6只电阻R21 R26,6只电容C21、 C22、 C24、C27、C28、C29和2只二极管D21、D22组成;芯片Ul的1脚为输出指示端,2脚为软启 动端通过第二i^一电容C21连接到参考地,3脚和4脚为电流保护输入端,5脚为误差放大 器补偿点通过第二十二电容C22与第二十一电阻R21的串联后接参考地,6脚为反馈输入引 脚,7脚为芯片的地,8脚为启动引脚通过第二十二电阻R22和第二十三R23将VIN电压分 压后提供给7脚,9脚为工作方式选择通过第二十五电阻R25和第二十四电阻R24将VIN电 压分压后提供给9脚,12脚为内部LD0控制端通过去耦第二十四电容C24接参考地,电源引 脚21脚通过第二十六电阻R26接驱动器的输入电源接口 l,由芯片Ul内部产生的基准电压 由19脚输出,19脚通过接第二十八电容C28和第二十九电容C29接参考地,13脚和24脚 为升压浮动电源分别通过第二十七电容C27和第二十六电容C26接SW2和SW1脚、并分别 通过第二十二二极管D22和第二十一二极管D21在给第二场效应B和第三场效应C导通时 给第二十七电容C27和第二十六电容C26充电,第二十七电容C27和第二十六电容C26上 的电荷分别用于驱动第一场效应A和第四场效应D,16引脚和18脚用来驱动下端的第二场 效应管B和第三场效应管C,BG2、BG1通过接口分别接第二场效应管B和第三场效应管C的 栅极,15引脚和22引脚通过接口分别接第一场效应管A和第四场效应管D的源极,14引脚 和23引脚通过接口分别接第一场效应管A和第四场效应管D的栅极,芯片Ul通过LED驱 动器的输入直接供电,电源正极接6VCC,负极接6GND。 3、所述的反馈保护电路由运算放大器U2, 5只电阻R41、R43 R46,电位器R42, 二 极管D41组成;运算放大器U2同相输入端通过电阻R43接LED驱动器的输出端3,第四十一 电阻R41接在运放的反相输入端和参考地之间,第四十二电阻R42和第四十四电阻R44串 联后接在运放的反相输入端和输出之间,运放U2和第四i^一电阻R41、第四十二电阻R42、 第四十四电阻R44组成同相比例运算电路,运放的输出接第四十五电阻R45,第四十五电阻 R45的另一端接稳压管D41的阳极和第四十六电阻R46,第四十六电阻R46通过接口 5接驱 动脉冲产生电路的输入端5,第四十一二极管D41的阴极接LED驱动器的输出端3。 本专利技术的优点主要有 1.能在LED出现故障或者LED输出短路时对LED和车载电源系统中进行快速保 护。 2. LED驱动器还具有高效率(最高可达95 % )。 3.具有恒电流输出的特点,有利于LED可靠工作。 4.由于效率的提高,驱动器本身发热减小,体积重量进一步减小。附图说明 图l为本专利技术的原理框图;图2为本专利技术的主电路原理图;图3为本专利技术的驱动脉 冲产生电路原理图;图4为本专利技术的反馈保护电路原理图。具体实施例方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述 结合图1,本专利技术的同步升降压型车载大功率LED驱动器由主电路、驱动脉冲产生 电路、反馈保护电路组成。 结合图2,所述的主电路由4只场效应管A D、电感L、电容Cl、电阻Rl和待驱动 的LED组成,输入电压的正极1接场效应管A的漏极,输入电源的负极2为系统中的参考地, 用GND表示,场效应管A的源极与电感L的一端和场效应管B的漏极相连,场效应管B的源 极与参考地相连,场效应管C的漏极与电感L的另一端和场效应管D的源极相连,场效应管 C的源极与参考地相连。场效应管D的漏极与LED驱动器的输出端3和滤波电容的正极相 连,并将作为输出连接LED灯的阳极。电容C1的负极板与参考地相连,电阻R1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种同步升降压型车载大功率LED驱动器,其特征是:由主电路、驱动脉冲产生电路、反馈保护电路连接组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇野刘思久杨春玲侯冰洲陈志伟
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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