[實用新型]一種輸出多路恒流LED驅動電路

無效

• 申請號: 200820165743.4
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN201286184Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 杜熙豪;楊國仁;冷超靖;馬亮
• 申請（專利權）人: 杭州奧能電源設備有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術，尤其涉及一種多路恒流輸出的LED驅動電路。

背景技術

LED就是發光二極管Light-Emitting?Diode是由數層很薄的摻雜半導體材料制成。當通過正向電流時，n區電子獲得能量越過PN結的禁帶與p區的空穴復合以光的形式釋放出能量。LED屬于一種固態電光源，其工作PN結電壓隨溫度的升高而降低，導致流過的電流增大，同時電流增大又促使PN結溫升高。要使其正常穩定工作，必須加一個合適的驅動裝置和良好的散熱條件。

目前市場上的大功率LED驅動電路，絕大多數是基于PWM控制的開關電源延伸設計，采用市電輸入，單路低壓直流輸出。通過采樣總電流的大小來控制輸出電壓的高低，以達到恒流的目的。但是目前國內市場上主流的大功率LED光源大多是采用混聯方式。在這種驅動器下工作的LED光源，一旦混聯光源中的一個支路發生“斷路”故障，使得恒流源的總電流平均分配到其他支路光源中，造成其他支路光源的電流迅速加大，勢必會影響其它各支路光源的正常工作，甚至加速其它各支路光源的損壞。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中的不足，提出了一種簡便的電路克服了上述缺陷。

本實用新型是通過下述技術方案得以實現的：

一種輸出多路恒流LED驅動電路，包括有EMI濾波器、PFC電路、高頻開關電源，電壓負反饋電路，每個輸出支路的輸出端OUT-均串聯功率電阻后接地，由所述的功率電阻采樣的電流信號，送入相對應的運算放大電路的同相輸入端，所述的運算放大電路的輸出信號經二極管和限流電阻后送到電壓負反饋電路。采用AC220V市電輸入，多路低壓直流輸出。采樣原邊峰值電流和副邊輸出電壓的同時，再對每個支路電流進行采樣。并將支路電流采樣信號，通過負反饋模擬運放輸出恒流控制信號，并將此控制信號經過二極管和限流電阻與Q8(TL431)的1腳相連，再由TL431和TLP521組成的電壓負反饋網絡，調整輸出電壓的大小，以達到單路恒流控制的目的。在串并聯混裝的大功率LED光源中，即使一個回路開路也不會引起其他回路的電流加大，影響其它回路正常工作，因而不會造成光源熄滅，大大提高了整體可靠性。

有益效果：本實用新型的輸入高功率因數，大大的減輕了對電網的諧波污染，同時也保證了驅動器長期穩定的運行，提高了效率和輸出功率。

附圖說明

圖1是現有的LED驅動電路簡化圖；

圖2是本實用新型電路的接線簡化圖；

圖3是多路恒流控制電路原理圖。

具體實施方式

參照圖2，本驅動電路采用AC220V單路輸入、DC四路輸出限壓、恒流結構。主電路分為兩個部分，前級EMI濾波器和PFC電路，后級多路輸出的恒流電路，適合驅動4個單顆30W(VF＝24V，IF＝1.4A)的高亮LED光源。

多路恒流控制的原理如下：

由于LED的負溫度特性，隨著溫度升高，LED內部管芯電壓下降，使得流過LED的電流增大，同時電流增大又促使LED溫度升高，所以必須限制LED電流增大，以保障其長期正常穩定的工作。

參照圖3，驅動電路中有四個輸出支路，共用OUT+(V+)，每個OUT-均通過串聯一個功率電阻(R32、R33、R34、R35)接到“電源地”，由此電阻采樣輸出支路的電流大小，然后再將此采樣信號送到U1(LM324)，經過模擬運算放大器比較運放，輸出恒流控制信號。此控制信號可直接控制輸入Q8(TL431)1腳的電流大小，通過Q8(TL431)和U2(TLP521)組成的電壓負反饋使得控制芯片UC3844的2腳反饋電壓發生變化，調整輸出電壓V+的大小，從而使得支路電流保持恒定。

以支路(一)為例，一旦支路電流IF增大，電阻R32采樣到的電壓增大，與之相連的U1D(LM324)的(輸入+)采樣到的電壓增大，由于“虛短”，U1D的(輸入-)的電壓升高，而R21對地電壓是由Q2(TL431)提供的基準2.5V電壓經過R20和R21分壓所得，始終保持不變。由于“虛斷”，U1D的(輸入-)的電壓升高，使得U1D的輸出電壓升高，D1正向導通，流入Q8(TL431)1腳電流增大，Q8(TL431)3腳電壓減小，流過光耦U2(TLP521)的電流增大，使得接于控制芯片UC3844的2腳反饋電壓增大，促使控制開關電源的輸出PWM波形脈寬變窄，促使總輸出電壓V+降低，從而支路電流減小。整個組成一個穩定的負反饋閉環，所以輸出支路電流恒定?？梢酝ㄟ^調整主板上采樣電阻R32的大小或者調整恒流控制板R20與R21的比例來設置恒流值的大小。

由于各支路所帶的負載相同，而且是通過調整總電壓的大小來實現支路恒流，所以只要確保其中最大電流的支路電流恒定，其它各支路輸出電流也恒定，而且一路支路空載不會影響其他支路的正常工作。