[實用新型]大功率LED自適應恒流源驅動器

有效

• 申請號: 201320416199.7
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN203399357U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 李增
• 申請（專利權）人: 李增
• 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

本實用新型屬于LED照明驅動器領域，具體為大功率LED自適應恒流源驅動器。

背景技術

LED照明具有節能、可靠耐用、使用壽命長的特點，目前已經逐步取代傳統的照明方式，進入人們的工作、生活當中。然而由于市場單個LED功率一般都在10W以下，因此往往采用多個LED燈級聯、并聯的方式提高LED燈的照明功率。

由于LED燈本身固有的V-I特性，即工作電壓的微小變化將引起電流較大的變化，從而引起亮度較大的變化，超出額定功率將大大縮短LED燈的使用壽命，因此大功率LED必須用恒流驅動。目前市場上比較多的是線性恒流源驅動器和開關調節器，線性恒流源驅動器通過功率三極管或MOSFFET來調節限流電阻的壓降來使通過LED的電流保持恒定。開關調節器也稱DC-DC功率變換電路，它是通過開關器件對輸入直流電壓進行高頻斬波，將所得的高頻脈沖變換到一定的電平值，再經整流濾波恢復成所需的直流輸出值。

常見的大功率LED驅動集成電路大多基于電感性能量傳遞的DC-DC功率變換電路，這些電路都可通過外界的PWM、或者模擬信號的來調節系統的驅動電流。然而無法對整個燈組進行有效的保護，一旦某個或多個LED因本身質量問題或外力損壞，此時恒流源輸出電流不變，就會把異常燈組的功率疊加到其它正常燈組上，正常燈組長時間超負荷工作會加速其本身的老化，使用壽命大減，陸續的燈組損壞又會加劇剩余燈組的負荷，形成惡性循環，LED燈組會迅速老化、失效。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題在于提供一種大功率LED自適應恒流源驅動器，以解決上述背景技術中提出的問題。

本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

大功率LED自適應恒流源驅動器，包括恒流驅動器、電源系統、微控器、八通道數字模擬開關、LED燈組、十二位DAC；所述恒流驅動器包括集成運放和電源芯片；所述微控器采用十六位單片機MSP430F2274，MSP430F2274有SPI、一個十位ADC、內部放大器OAO，OA1；所述八通道數字模擬開關，通過SELO-SEL3控制輸出AIN與輸入AO-A7相連，通過AIN輸入進入單片機MSP430F2274，通過DAC轉換器DAC7611輸出特定的模擬值AOUT；所述恒流驅動器與電源系統連接；所述微控器與電源系統連接。

進一步，所述電源芯片為一個固定頻率PWM降壓DC-DC轉換器，輸出電壓值通過穩壓二極管來確定。

進一步，所述十二位DAC選用DAC7611，且通過SPI接口與微控器相連。

進一步，所述微控器通過控制SELO，SEL1，SEL2選擇某組LED燈，進行模擬/數字轉換，采集LED燈工作狀態。

本實用新型工作原理：恒流源驅動器由集成運放LM358和電源芯片XL4016組成，XL4016是一個180kHz的固定頻率PWM降壓DC-DC轉換器，8A電流負載，36VDC輸入，輸出電壓值通過穩壓二極管D2來確定為30V，這就限制了LED燈的串聯個數。由于發光LED燈的壓降每個為3.3V，這就使得輸出電壓最高為3.3×9＝29.7V，基于冗余性的考慮，系統采用8個LED串聯輸出，即3.3×8＝26.4V。

系統上電后，單片機調節的DAC7611輸出AOUT＝1.25V，從而有

由于R_cS精度不足，使得輸出電流與設定值3A之間存在一定的偏差。通常情況下，調節R_CS的大小，即可調節恒流源的電流。但是如果LED燈組某一個或者多個LED老化或者出現故障，就需要系統檢測到并自動調節恒流源的電流，因此就需要調節AOUT。

1W的LED壓降大約3.3V，電流300mA，因此有

同理可得A1～A7都為0.2V，這就是調節AOUT的依據，一旦某個LED燈出現損壞，則整串LED都將停止工作，此時A₀＝I_load·R_CS＝O.1V，這個時候就要求MCU調節AOUT為1V，才能使I_load＝AOUT/R_CS(1+R₅/R₆)＝2.7A，保證剩下的燈亮度保持恒定。

有益效果

本實用新型能夠實時監控LED燈組的工作狀態，根據LED燈的工作狀態自動調節恒流源的驅動電流，適應不同功率的LED負載。防止因某組LED燈損壞而造成其它LED燈組超負荷運行而縮短使用壽命。

附圖說明