[實用新型]用光耦作為電壓基準和比較放大器的LED恒流驅動電路

無效

• 申請號: 200920143661.4
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN201409244Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 趙天鵬;徐軍;何德勇;王煥欽
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H05B37/00
• 分類號: H05B37/00;H05B37/02;F21V23/00;F21Y101/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本實用新型涉及一種交流輸入的LED恒流驅動裝置。

背景技術

LED照明具有發光效率高、壽命長、節能和環保等優點，越來越廣泛地應用于路燈、隧道燈和室內照明等場合。交流電供電LED照明可降低成本，但是電網電壓波動會造成LED過流驅動而影響其使用壽命，所以在交流供電的場合對LED進行恒流驅動是重要的。目前LED驅動電路主要采用電容降壓方案和脈沖寬度調制(PWM)開關電源方案。電容降壓方案成本低，LED工作電流隨交流電壓和LED數目變化大，恒流特性差。PWM開關電源方案恒流電路主要有兩種方法：一種直接應用PWM集成電路進行峰值限流，這種方法結構簡單，但是恒流精度差；另外一種方法對LED工作電流進行采樣，得到采樣電壓與基準電壓進行比較放大后驅動光耦對PWM集成電路進行閉環反饋控制，這種方法恒流精度高，但是由于需要電壓基準電路和比較放大器，電路復雜，成本較高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種既能實現高精度恒流，又能明顯降低光耦閉環反饋控制電路成本的交流輸入的LED恒流驅動裝置。它不但具有交流輸入電壓范圍寬、LED數目適應范圍大、恒流精度高，同時還具有電路結構簡單和成本低等優點。

本實用新型所采用的技術方案如下：

用光耦作為電壓基準和比較放大器的LED恒流驅動電路包括整流濾波電路、PWM電壓變換電路、LED負載、負載電流采樣電阻、RC濾波器、光耦，其中，

交流輸入電壓經過整流濾波電路進行整流濾波，產生直流電壓輸出與PWM電壓變換電路的輸入端相連，PWM電壓變換電路的輸出端與LED負載相連，負載電流采樣電阻與LED負載串聯，RC濾波器的輸入端與負載電流采樣電阻相連，RC濾波器的輸出端與光耦的輸入端相連，光耦輸出端與PWM電壓變換電路的反饋端相連。

光耦的紅外發光二極管正向開啟電壓為LED恒流驅動裝置的基準電壓。

光耦為驅動PWM電壓變換電路反饋輸入端的電壓比較放大器。

本實用新型的積極效果是：(1)利用光耦直接實現了LED恒流驅動裝置中的電壓基準和電壓比較放大器的功能，不需要額外的基準電壓電路和放大器，電路結構簡單，可靠性高，成本低。(2)恒流精度高。在電源輸入范圍交流80V～290V的條件下，對于串聯5支到30支LED的負載，其恒流精度優于±5％。(3)光耦的紅外發光二極管正向輸入的V-I曲線開啟電壓的負溫度系數特性，使得LED恒流輸出具有負溫度系數，在環境溫度較高的條件下自動降低輸出電流，延長LED工作壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構方框圖。

圖2為本實用新型的一種具體實施電路原理圖。

圖3為本實用新型的另一種具體實施電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型的關鍵技術在于：應用光耦自身的紅外發光二極管正向開啟電壓作為LED恒流驅動裝置的基準電壓，同時應用光耦自身的紅外發光二極管正向開啟電壓附近V-I曲線的高斜率變化特性，將光耦直接作為高靈敏度高增益電壓比較放大器，驅動PWM電壓變換電路反饋端，實現LED負載恒流驅動。本實用新型省略了現有技術中反饋控制電路的電壓基準電路和比較放大器，減少了元件，簡化了電路，降低了成本。

如圖1所示，LED恒流驅動裝置包括整流濾波電路1、PWM電壓變換電路2、LED負載3、負載電流采樣電阻4、RC濾波器5、光耦6，其中，

交流輸入電壓經過整流濾波電路1進行整流濾波，產生直流電壓輸出與PWM電壓變換電路2的輸入端相連，PWM電壓變換電路2的輸出端與LED負載3相連，負載電流采樣電阻4與LED負載3串聯，RC濾波器5的輸入端與負載電流采樣電阻4相連，RC濾波器5的輸出端與光耦6的輸入端相連，光耦6輸出端與PWM電壓變換電路2的反饋端相連。

所述的LED恒流驅動裝置中，光耦6的紅外發光二極管正向開啟電壓為LED恒流驅動電路裝置的基準電壓。

所述的LED恒流驅動裝置中，光耦6為驅動PWM電壓變換電路2反饋輸入端的電壓比較放大器。