CN107182149B - 一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，包括：整流电路、分段电路、PWM电路或模拟调光器以及调光开关线性电路；调光开关线性电路的引脚1与恒流管Q1的栅极G连接，调光开关线性电路的引脚2通过电阻R6接地，调光开关线性电路的引脚3与PWM电路或模拟调光器连接，调光开关线性电路的引脚4接地，调光开关线性电路的引脚5与整流电路的输出端连接；恒流管Q1的漏极D与分段电路的输出端连接，恒流管Q1的源极S与调光开关线性电路的引脚2连接。本发明结构简单，使线性分段恒流电路和开关恒流电路两者优点结合，做到恒功率、可调光、过压保护、过温保护等，同时还能降低Q1的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及电子驱动电路控制技术领域，具体涉及一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路。
背景技术
LED作为一种高效的新光源，由于具有寿命长，能耗低，节能环保，正广泛应用于各领域照明。当LED驱动在过温、过压、调光时，线性电源工作有如下缺点：
1)线性恒流电路功耗增大，使调整管Q1发热厉害；
2)普通线性电路过温保护、过压保护、调光时都是改变基准电平幅值达到保护和调光目的，使分段电路中的分段开关器件由于幅值降低而关闭某段LED不亮的现象；
3)普通分段线性调光时恒流调整管Q1完全工作在线性放大区，因此发热非常厉害，严重影响驱动器寿命。
开关电源用于LED驱动优点是：输入电压范围宽、线路效率高、输出电流稳定、纹波小，开关管功耗低、技术成熟等特点；缺点是成本高，器件多，组装复杂，容易故障。
发明内容
为了克服现有LED线性分段驱动电路调光技术存在不足，本发明提供了一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，使线性分段恒流电路和开关恒流电路两者优点结合，做到恒功率、可调光、过压保护、过温保护等，同时还能降低Q1的功耗。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，包括：整流电路和分段电路，整流电路的输入端与市电连接，其输出端与分段电路的输入端连接，还包括：PWM电路或模拟调光器以及调光开关线性电路；调光开关线性电路的引脚1与恒流管Q1的栅极G连接，调光开关线性电路的引脚2通过电阻R6接地，调光开关线性电路的引脚3与PWM电路或模拟调光器连接，调光开关线性电路的引脚4接地，调光开关线性电路的引脚5与整流电路的输出端连接；恒流管Q1的漏极D与分段电路的输出端连接，恒流管Q1的源极S与调光开关线性电路的引脚2连接。
本发明一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路结构简单，使线性分段恒流电路和开关恒流电路两者优点结合，做到恒功率、可调光、过压保护、过温保护等，同时还能降低Q1的功耗。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，调光开关线性电路的引脚6通过电容C2接地。
采用上述优选的方案，保护电路。
作为优选的方案，分段电路包括：多个串联连接的LED。
采用上述优选的方案，实现分段。
作为优选的方案，调光开关线性电路包括：频率发生电路以及与频率发生电路连接的恒流电路。
采用上述优选的方案，结构简单。
作为优选的方案，频率发生电路包括：放大器A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2以及电容C1；放大器A的负极输入端通过并联的两个支路与放大器A的输出端连接，该两个支路一条为串联的电阻R4和二极管D1，另一条为串联的电阻R5和二极管D2；放大器A的负极输入端通过电容C1接地；放大器A的正极输入端通过电阻R3与与放大器A的输出端连接；放大器A的正极输入端通过电阻R2接地。
采用上述优选的方案，可以有效产生基准电平。
作为优选的方案，恒流电路包括：放大器B以及电阻R7；
放大器B的正极输入端与放大器A的输出端连接；
放大器B的负极通过电阻R6接地；
放大器B的输出端通过电阻R7与恒流管Q1的栅极G连接。
采用上述优选的方案，实现恒流。
作为优选的方案，放大器A正极输入端的通过电阻R1与PWM电路或模拟调光器连接。
采用上述优选的方案，PWM电路或模拟调光器实现电平的占空比调节。
作为优选的方案，频率发生电路产生0KHZ～100KHZ频率之间的基准电平。
采用上述优选的方案，基准电平稳定。
作为优选的方案，PWM电路或模拟调光器用于调整基准电平的占空比。
采用上述优选的方案，便于进行调光。
作为优选的方案，在整流电路与市电之间通过稳压电路连接，稳压电路用于保持电压平稳。
采用上述优选的方案，性能更稳定。
附图说明
图1为本发明实施例提供的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的调光开关线性电路的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的基准电平Vref的波形图之一。
图4为本发明实施例提供的基准电平Vref的波形图之二。
图5为本发明实施例提供的基准电平Vref的波形图之三。
图6为本发明实施例提供的普通线性恒流拓扑示意图。
图7为本发明实施例提供的开关线性恒流拓扑示意图。
其中：1整流电路、2分段电路、3PWM电路、4调光开关线性电路、5频率发生电路、6恒流电路。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路的其中一些实施例中，
如图1所示，一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，包括：整流电路1、分段电路2、PWM电路3以及调光开关线性电路4。
整流电路1的输入端与市电连接，其输出端与分段电路2的输入端连接。
调光开关线性电路4的引脚1与恒流管Q1的栅极G连接；调光开关线性电路4的引脚2通过电阻R6接地，电阻R6为检测电阻；调光开关线性电路4的引脚3与PWM电路3连接；调光开关线性电路4的引脚4接地；调光开关线性电路4的引脚5与整流电路1的输出端连接；调光开关线性电路4的引脚6通过电容C2接地。
分段电路2包括：多个串联连接的LED。
恒流管Q1的漏极D与分段电路2的输出端连接，恒流管Q1的源极S与调光开关线性电路4的引脚2连接。
本发明一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路结构简单，调光开关线性电路4的基准电平可以由PWM电路3也可以由调光开关线性电路4自身产生，基准电平频率为0KHZ～100KHZ之间，调光时产生0-100％占空比电平，输出到调光开关线性电路4基准引脚，PWM电路3调光时产生不同比例的占空比控制恒流管Q1，恒流管Q1工作在高频开关恒流状态，由于采用高频占空比调光，因此通过分段电路2电流峰值不变，调光时能保持分段电路2每段都平均发光，且能降低恒流管Q1的温升。
本发明一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，使线性分段恒流电路和开关恒流电路两者优点结合，做到恒功率、可调光、过压保护、过温保护等同时能降低Q1的功耗。
如图2所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，调光开关线性电路4包括：频率发生电路5以及与频率发生电路5连接的恒流电路6。
频率发生电路5包括：放大器A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2以及电容C1；放大器A的负极输入端通过并联的两个支路与放大器A的输出端连接，该两个支路一条为串联的电阻R4和二极管D1，另一条为串联的电阻R5和二极管D2；放大器A的负极输入端通过电容C1接地；放大器A的正极输入端通过电阻R3与与放大器A的输出端连接；放大器A的正极输入端通过电阻R2接地。
恒流电路6包括：放大器B以及电阻R7；放大器B的正极输入端与放大器A的输出端连接；放大器B的负极通过电阻R6接地；放大器B的输出端通过电阻R7与恒流管Q1的栅极G连接。
放大器A正极输入端的通过电阻R1与PWM电路或模拟调光器连接。
频率发生电路5产生0KHZ～100KHZ频率之间的基准电平。PWM电路3用于调整基准电平的占空比。
频率发生电路5产生固定频率，由外部PWM电路3调节产生对应的占空比电平，输出的占空比电平作为恒流电路6比较放大器B的基准电平。
分段电路2连接恒流管Q1漏极，恒流管Q1源极连接检测电阻R6，电阻R6检测电压由恒流电路6比较放大器B负端同基准电平比较。
频率发生电路5可通过电阻R1连接外部PWM电路3调制占空比，频率发生电路5输出0-100％占空比的基准电平Vref信号，如图3～5所示。
PWM电路3信号调制频率发生电路5，由频率发生电路5控制恒流电路6，恒流电路6连接恒流管Q1。
如图6和图7分别所示普通线性和开关线性最大不同原理拓扑。
本发明一种压控调光线性分段恒流驱动电路的有益效果如下：
具有线性分段恒流恒功率、可作为过压保护、可作为PWM调光以及模拟调光，整个恒流单元是工作在0-100KHZ频率调制的开关状态，真正实现线性开关LED驱动技术，本发明有线性电源的优点，又有开关电源的特性，因此本发明打破了线性电源只能应用于小功率LED驱动，可应用于单路最大功率50W驱动中。
由于本发明工作在线性开关状态，输出LED电流峰值是保持不变的，LED的电流大小是由占空比调节的，因此在线性多段应用中作恒功率控制、调光控制、过压控制时不会使LED某段不亮的现象。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，PWM电路3也可以为模拟调光器。频率发生电路5可通过电阻R1连接外部模拟调光器调制占空比；也可以通过电阻R1连接外部PWM电路3调制占空比，两者调光功能自动切换，频率发生电路5输出Vref 0-100％占空比的基准电平信号。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在整流电路与市电之间通过稳压电路连接，稳压电路用于保持电压平稳。
采用上述优选的方案，性能更稳定。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，包括：整流电路和分段电路，
所述整流电路的输入端与市电连接，其输出端与所述分段电路的输入端连接，其特征在于，还包括：PWM电路或模拟调光器以及调光开关线性电路；
所述调光开关线性电路包括：频率发生电路以及与所述频率发生电路连接的恒流电路，恒流管Q1的栅极G与所述恒流电路通过所述调光开关线性电路的引脚1连接，所述调光开关线性电路的引脚2通过电阻R6接地，所述频率发生电路通过所述调光开关线性电路的引脚3与所述PWM电路或模拟调光器连接，所述调光开关线性电路的引脚4接地，所述调光开关线性电路的引脚5与所述整流电路的输出端连接；
所述恒流管Q1的漏极D与所述分段电路的输出端连接，所述恒流管Q1的源极S与所述调光开关线性电路的引脚2连接，所述分段电路包括：多个串联连接的LED。
2.根据权利要求1所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述调光开关线性电路的引脚6通过电容C2接地。
3.根据权利要求1所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述频率发生电路包括：放大器A、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2以及电容C1；
放大器A的负极输入端通过并联的两个支路与所述放大器A的输出端连接，该两个支路一条为串联的电阻R4和二极管D1，另一条为串联的电阻R5和二极管D2；
放大器A的负极输入端通过电容C1接地；
放大器A的正极输入端通过电阻R3与所述放大器A的输出端连接；
放大器A的正极输入端通过电阻R2接地。
4.根据权利要求3所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流电路包括：放大器B以及电阻R7；
放大器B的正极输入端与放大器A的输出端连接；
放大器B的负极通过电阻R6接地；
放大器B的输出端通过电阻R7与恒流管Q1的栅极G连接。
5.根据权利要求4所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述放大器A正极输入端的通过电阻R1与所述PWM电路或模拟调光器连接。
6.根据权利要求5所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述频率发生电路产生0KHZ～100KHZ频率之间的基准电平。
7.根据权利要求6所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，所述PWM电路或模拟调光器用于调整基准电平的占空比。
8.根据权利要求7所述的压控振荡调光线性分段恒流驱动电路，其特征在于，在所述整流电路与所述市电之间通过稳压电路连接，所述稳压电路用于保持电压平稳。
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