一种大功率LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率LED驱动电路，其特征在于，包括对输入的交流电进行整流的整流模块，一端与所述整流模块连接的驱动模块，分别与所述驱动模块另外两端连接的变压模块、光源模块。本实用新型专利技术的大功率LED驱动电路结构简单、功耗低、成本底、稳定性高，提供的电流稳定。具有光耦反馈回路，在宽输入电压范围（150～250V）和宽LED负载变化范围（1～3个LED串联，输出电压范围11.4～31.5V）内，输出电流的变化很小，为0.41～0.44A，恒流精度达±5﹪，完全能满足LED的供电要求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体集成电路，具体涉及一种大功率LED驱动电路。
技术介绍
LED从诞生至今，以每10年亮度提高20倍、价格降低为原来的1/100的速度发展。 伴随着新材料的技术和光效的提高，单个LED光源的功率和光通量也在迅速增加。快速发展的LED技术使得LED在照明工程中的应用也越来越广泛。对于大功率LED照明电路， 无论哪种电源，都不可能直接给LED供电。如要应用LED做照明光源，就要解决电源驱动的问题。LED的PN结的温度系数为负，温度升高时LED的势垒电势降低。因此，LED不能直接用电压源供电，必须采用限流措施。否则随着LED工作时温度的升高，电流会越来越大， 以至损坏LED。同时流过LED的电流和LED的光通量的比值也是非线性的。LED的光通量随着流过LED的电流增加而增加，但却不成正比，越到后来光通量增加得越少。因此，应该使LED在一个发光效率比较高的电流值下工作。现有LED驱动电路选择策略大致分属恒流源、电荷泵和开关电源三种类型，按照负载连接方式分为串联型、并联型和串并混联型。因LED发光强度与通过二极管的电流成正比，有几种方法可以使多个LED的发光强度达到近似匹配一种是将每条支路LED与稳压源并联配置，另一种是将所有的二极管串联配置，个别情况下，也可采用混合的并联/串联配置方式，使通过每个二级管的电流都相同。为保证可靠性，驱动LED的电流必须低于LED 额定值的要求，但当环境温度升高时，所允许的额定电流会降低。通常，当温度由25°C升高至85°C时，额定电流由30mA下降至6mA。常见电路的故障表现是输出电流不稳；开关振荡也不稳，不起振或常停振，无法工作。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种成本底、结构简单、稳定性高的大功率LED驱动电路。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种大功率LED驱动电路，其特征在于，包括对输入的交流电进行整流的整流模块，一端与所述整流模块连接的驱动模块，分别与所述驱动模块另外两端连接的变压模块、光源模块。输入的交流电经保险电阻、敏压电阻后输入所述整流模块。整流模块用于对输入的交流电进行整流后转换成脉冲电压，并为后续电路模块提供稳定的工作电压。驱动电路用于为保持该LED电源电路内变压模块、光源模块正常工作，所述变压模块控制所述光源模块并为LED光源提供工作电流。所述驱动模块包含一单片集成开关电路。所述单片集成开关电路包含三个端子，分别为控制端、源极、漏极，控制端与所述光源模块连接，源极与所述驱动模块连接，漏极与所述变压模块连接。所述单片集成开关电路控制极经一旁路电容与地连接，所述旁路电容对控制回路进行补偿并设定自动重启动频率。所述光源模块包含光耦反馈回路，所述光耦反馈回路通过调节所述控制端电流改变输出电压占空比。所述光源模块与一个或多个串联的LED连接。还包含一用以限制在关断瞬间高频变压器漏感所产生的尖峰电压的漏极过电压吸收电路。所述漏极过电压吸收电路包含二极管，与所述二极管阴极连接、且相互并联的电阻和电容。本技术所达到的有益效果本技术的大功率LED驱动电路结构简单、功耗低、成本底、稳定性高，提供的电流稳定。具有光耦反馈回路，在宽输入电压范围(150 250V)和宽LED负载变化范围(1 3个LED串联，输出电压范围11. 4 31. 5V)内，输出电流的变化很小，为0. 41 0. 44A，恒流精度达士5 %，完全能满足LED的供电要求。附图说明图1是本技术的大功率LED驱动电路的一实施方式示意图；图2单片集成开关电路T0P224Y的内部结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，一种大功率LED驱动电路是典型的单端反激式开关电路，工作频率已内部设定为100KHZ。包括对输入的交流电进行整流的整流模块1，一端与整流模块1连接的驱动模块2，分别与驱动模块2另外两端连接的变压模块3、光源模块4。驱动模块4包含一单片集成开关电路IC1，本实施例中单片集成开关电路ICl选择型号为T0P224Y的三极管。输入交流220V电压，经驱动模块2后输出为恒流0. 4A、输出电压10 32V的开关恒流电路。变压模块3包含变压器T，变压模块3控制光源模块4为LED光源提供工作电流。 光源模块4包含光耦反馈回路，光耦反馈回路通过调节单片集成开关电路ICl的控制端电流Ic改变输出电压占空比，实现向LED提供稳定的电流电压。工作过程交流220V电压经电阻R1、电阻R2后由整流桥VDl整流，并经电容Cl滤波，在电容Cl两端建立起约^OV的直流高压电作为本电路的实际电源。电阻Rl采用RFlO 型保险电阻，在电路发生短路时将被烧断，对电路起短路保护作用。电阻R2采用NTC型负温度系数热敏电阻，起限制合闸冲击电流的作用，在接通电源初始阶段，在常温下，它有较大的电阻值能将合闸电流限制在允许值；随着工作电流的流过，其温度逐渐上升，阻值下降至某一较小的稳定值，正常功耗不大，对电路正常工作无不良影响。二极管VD2、电阻R3、电容C2组成漏极过电压吸收电路，用以限制在关断瞬间高频变压器漏感所产生的尖峰电压， 保护单片集成开关电路T0P224Y内的功率管不被损坏。电容C6为控制端旁路电容，它能对控制回路进行补偿并设定自动重启动频率。当C6=47 μ F时，自动重启动频率为1.2Hz。正常工作时，控制电压Uc的典型值为5. 7V。本电路的恒流作用同样依靠电流负反馈原理由光耦反馈回路实现电阻RlO是电流取样电阻。三极管VTl是误差放大器，其发射结压降(约0. 6V)还充当基准电压的角色。 当输出电压 ^ 个或 LED 压降 I — LED 电流忍 — Urio \ — Ueb \ - VTl//, — NTlfIc \ — 光耦发光二极管厶丨一光耦接收管厶丨一ICl控制端电流厶丨一ICl/占空比丨一输出电压^丨一LED电流忍丨，从而实现了恒流目的。反之亦然。输出恒流计算公式-.I10=Q. &/R10。电路的开路过压保护作用同样依靠电压负反馈原理由光耦反馈回路实现输出电压U0经电阻R8、电阻R9分压，当稳压管VD击穿后，给三极管VTl提供反馈基极电流，后面的过程与恒流时原理一样，最终将输出电压^限制在设定值上。电路的短路保护作用，是在片内设置有过流保护，可起短路保护作用。因为输出短路时，输出电压^和反馈电压都很低，使三极管VTl和光耦IC2失去了工作能力。电路有过热保护当芯片结温135°C时，自动关断输出级。本电路的恒流效果，在宽输入电压范围(150 250V)和宽LED负载变化范围(1 3个LED串联，输出电压范围11. 4 31. 5V)条件下，输出电流的变化很小，为0. 41 0. 44A， 恒流精度达士5 %，完全能满足LED的供电要求。另夕卜，由于芯片采用CMOS电路，本身功耗很低，电源效率可达80 %以上，有很好的应用前景。单片集成开关电路T0P224Y是三端器件，它的内部结构框图如图2所示，它把开关电源所必需的PWM控制器、100KHZ高频振荡器、高压启动偏置电路、误差放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种大功率ＬＥＤ驱动电路，其特征在于，包括对输入的交流电进行整流的整流模块，一端与所述整流模块连接的驱动模块，分别与所述驱动模块另外两端连接的变压模块、光源模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石艳红，张祖鹰，
申请(专利权)人：南京化工职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：84