[發(fā)明專利]一種LED脈沖驅(qū)動電路及其驅(qū)動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210524498.2
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103025012A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王劍;周平;田聯(lián)房
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脈沖驅(qū)動電路技術(shù)，特別涉及一種LED脈沖驅(qū)動電路及其驅(qū)動方法。

背景技術(shù)

LED（Light?Emitting?Diode，發(fā)光二極管），是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，LED具有節(jié)能、環(huán)保、體積小和使用壽命長等優(yōu)點，是目前最理想的代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明光源的光源，有著廣泛的用途；而驅(qū)動電路是保證LED使用壽命長及其它性能的一個很關(guān)鍵的因素，目前，雖然LED達(dá)到50000小時或更長的壽命，但是現(xiàn)有的恒流LED驅(qū)動電路壽命卻很短，難以超過10000小時，與LED的使用壽命相差甚遠(yuǎn)，造成LED驅(qū)動電路使用壽命與LED的使用壽命不相匹配的主要原因是：其中必不可少的作為儲能、穩(wěn)壓元件的電解電容在額定工作條件下壽命一般只有5000～10000小時，從而直接導(dǎo)致LED的實際使用壽命遠(yuǎn)低于預(yù)期壽命，而由于成本因素，其它電容也無法替代電解電容，另外，恒流驅(qū)動電路的輸出功率越大，所需電解電容容量也越大，造成驅(qū)動電路體積大、成本高；為提高LED的使用壽命、減小驅(qū)動電路體積和降低成本，必須突破現(xiàn)有技術(shù)，研發(fā)制造出無電解電容的LED驅(qū)動電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種LED脈沖驅(qū)動電路，該電路不需電解電容儲能，使用壽命長，成本低，具有體積小、輸出功率高的優(yōu)點。

本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種LED脈沖驅(qū)動電路的驅(qū)動方法，該方法使電流脈沖頻率隨市電電壓的瞬時絕對值變化，相對于固定開關(guān)頻率產(chǎn)生的干擾度低。

本發(fā)明的首要目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種LED脈沖驅(qū)動電路，包括整流橋，所述整流橋具有輸入端和輸出端，所述輸出端具有正極和負(fù)極，所述LED脈沖驅(qū)動電路還包括控制電路、開關(guān)管驅(qū)動電路、電感、開關(guān)管、LED模塊、第一電阻、第二電阻和第三電阻；電感的一端和第一電阻的一端均與整流橋輸出端的正極相連接，整流橋輸出端的負(fù)極接參考地，整流橋的輸入端接220伏單相交流市電，開關(guān)管的漏極和LED模塊的陽極均與電感的另一端相連接，LED模塊的陰極和開關(guān)管的源極均與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端接參考地，第一電阻的另一端與第二電阻的一端相連接，第二電阻的另一端接參考地。

所述LED模塊的正向?qū)妷嚎梢愿哂谳斎胧须婋妷悍怠?/p>

所述控制電路包括第四電阻、第五電阻、電壓比較器、第六電阻，第五電阻的一端與LED模塊的陰極相連接，第五電阻的另一端與電壓比較器的反相輸入端相連接；第一電阻和第二電阻均與第四電阻的一端相連接，第四電阻的另一端連接電壓比較器同相輸入端；第六電阻的一端與開關(guān)管驅(qū)動電路的輸出相連接，第六電阻的另一端與電壓比較器的同相輸入端相連接。

所述開關(guān)管驅(qū)動電路用于驅(qū)動開關(guān)管，包括第七電阻、第一三極管和第二三極管，所述第一三極管為NPN型，第二三極管為PNP型，第七電阻的一端接電壓源VCC，第七電阻的另一端、第一三極管的基極和第二三極管的基極均與電壓比較器的輸出端相連接，第一三極管的集電極連接電壓源VCC，第一三極管的發(fā)射極與第二三極管的發(fā)射極相連，此連接是開關(guān)管驅(qū)動電路的輸出，與開關(guān)管的輸入即開關(guān)管的柵極相連，第二三極管的集電極接參考地。

本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種LED脈沖驅(qū)動電路的驅(qū)動方法，包括如下步驟：

步驟1、開關(guān)管7導(dǎo)通，電感4、開關(guān)管7和第三電阻6所形成的回路中的電流上升；

步驟2、第一電阻2和第二電阻3對整流橋1輸出的電壓進(jìn)行分壓，所述第二電阻3兩端的電壓為基本參考電壓；第二電阻3、第四電阻9和第六電阻12對開關(guān)管驅(qū)動電路的輸出電壓進(jìn)行分壓，在第四電阻9上得到滯回電壓，基本參考電壓與滯回電壓之和構(gòu)成參考電壓，也就是電壓比較器10同相端電壓；第三電阻6兩端的電壓為采樣電壓，此電壓通過第五電阻8引到電壓比較器反相輸入端，當(dāng)采樣電壓高于參考電壓時，電壓比較器10輸出低電平，使開關(guān)管驅(qū)動電路關(guān)斷開關(guān)管7，從而使得電感4的電流只能經(jīng)LED模塊5流過,即點亮LED模塊5，由于LED模塊5的導(dǎo)通電壓高于市電輸入電壓，故此電流由電感4釋放能量來維持并持續(xù)下降；

步驟3、當(dāng)采樣電壓低于參考電壓時，電壓比較器10輸出高電平，使開關(guān)管驅(qū)動電路開通開關(guān)管7，電感4的電流改由開關(guān)管7通過，LED模塊5因此被短路而熄滅，此時輸入的市電電壓幾乎完全加到電感4上，從而使得電感4的電流持續(xù)增加；