一种可改变光通量的三位灯驱动电路的制作方法

文档编号:14478475
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及一种LED驱动电路,尤其涉及一种可改变光通量的三位灯驱动电路。



背景技术:

目前在LED驱动技术越来越成熟的同时,人们对于灯光的要求也越来越高,现有市场上的非调光灯由于只有单一的亮度,已经满足不了客户对不同灯光亮度的需求了,而调光灯由于市面上的调光种类繁多,兼容性较差,常有因不兼容而出现灯光闪烁,还伴随有噪音,所以急需出现一种无闪烁、无噪音,且可满足客户对不同灯光亮度的需求。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的技术问题,本实用新型提供一种可改变光通量的三位灯驱动电路。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种可改变光通量的三位灯驱动电路,包括依次连接的交流输入模块、整流滤波电路、驱动电路、输出模块以及与所述整流滤波电路并联的挡位检测电路;

所述交流输入模块包括至少三种不同的输入组合;所述挡位检测电路通过检测到的不同输入组合,来控制所述驱动电路,以获取不同的输出电流,从而实现不同灯光亮度的切换。

进一步地,所述交流输入模块包括J1、J2以及N三个输入端。

进一步地,所述输出模块包括LED+及LED-。

进一步地,所述整流滤波电路包括整流桥BR,二极管D1、D2,电感L1、L2,电容C1、 C2以及电阻R1;

所述电感L1的一端连接到整流桥BR的3号引脚,另一端连接到输入端N;所述电阻 R1与电感L1并联连接;所述电容C2一端通过电感L2连接到整流桥的2号引脚,另一端连接到地;所述电容C1一端连接到整流桥的2号引脚,另一端连接到地;所述二极管D1的阴极连接到整流桥的2号引脚,阳极连接到二极管D2的阴极;所述二极管D2的阳极连接到地。

进一步地,所述驱动电路包括变压器T1A、T1B,三极管V1、V2、V3、V4、V5,MOS管 Q1、Q2,二极管D3、D4、D5、D6,稳压二极管ZD1,电容C3、C4,电解电容E以及电阻R2、 R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R13、R16、R17、R18、R19A、R19、R30;

所述变压器T1A的一端通过电阻R2、R3、R4连接到三极管V5的基极,所述变压器T1A 的另一端连接到二极管D3的正极,二极管D3的阴极通过电解电容E连接到LED-;所述三极管V5的集电极同时连接到电阻R5的一端和电阻R6的一端;所述电阻R5的另一端连接到MOS管Q2的源极;所述电阻R6的另一端同时连接到三极管V1的集电极和三极管V2的基极,发射极连接到LED-;所述三极管V1的发射极通过电阻R7连接到MOS管Q2的源极,基极同时连接到三极管V2的集电极、电阻R9的一端、电阻R8的一端;所述电阻R9的另一端同时连接到三极管V3、V4的基极;所述R8的另一端连接到MOS管Q2的源极;所述三极管V2的发射极连接到LED-;所述三极管V3的集电极连接到MOS管Q2的源极,发射极连接到三极管V4的发射极;所述三极管V4的集电极连接到LED-;所述MOS管Q1的栅极同时连接到三极管V3的发射极、三极管V4的发射极和电阻R13的一端,漏极通过二极管D3连接到LED+,源极直接连接到LED-;所述电阻R13的另一端同时连接到电阻R10的一端、电阻R4的一端、电阻R3的一端;所述MOS管Q2的栅极通过电阻R17、R18连接到LED+,漏极通过电阻R16连接到LED+,源极同时连接到二极管D4的阳极、电容C3的一端、二极管 D5的阴极,二极管D4的阴极同时连接到稳压二极管ZD1的阴极、MOS管Q2的栅极;所述稳压二极管ZD1的阳极连接到LED-;所述电容C3的另一端连接到LED-;所述二极管D5阳极同时连接到二极管D6的阴极和电容C4的一端;所述二极管D6的阳极连接到LED-;所述电容C4的另一端通过电阻R30及变压器T1B连接到LED-;所述电阻R19A的一端连接到LED+, 另一端通过电阻R19连接到LED-;所述电阻R10的另一端连接到MOS管Q2的源极。

进一步地,所述挡位检测电路包括三极管V6、V7、V8以及V9,电容C5以及C6,电阻R11、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R12、R14、R15、NTC以及PTC;

所述电阻R22与电阻R23、R24串联连接到三极管V8的基极,所述三极管V8的集电极与三极管V7的基极连接,所述电阻R12与三极管V6的集电极及基极连接,所述三极管V6 的发射极与三极管V7的集电极连接,所述电阻R26与电阻R27、R28串联连接到三极管V9 的基极,所述三极管V9的集电极与电阻R15串联连接到三极管V6的发射极或三极管V7的集电极,所述电阻R14一端与三极管V6的发射极或三极管V7的集电极连接,另一端连接到三极管V9的发射极,所述电阻NTC与电阻R14并联连接,所述电阻PTC与电阻NTC并联连接,所述三极管V7、V8、V9的发射极连接到地,所述电阻R11连接到三极管V7集电极,所述电容C5的一端连接到R23与R24的公共端,另一端连接到地;所述电阻R25的一端连接到三极管V8的基极,另一端连接到地;所述电容C6的一端连接到电阻R27和电阻R28 的公共端,另一端连接到地;所述电阻R29的一端连接到三极管V9的基极,另一端连接到地。

进一步地,所述可改变光通量的三位灯驱动电路还包括一抗浪涌电路,所述电路包括压敏电阻RV1、RV2和保险丝F1、F2;所述压敏电阻RV1一端通过保险丝F2与输入端J2连接,另一端与输入端N连接;所述压敏电阻RV2一端通过保险丝F1与输入端J1连接,另一端与输入端N连接。

进一步地,所述可改变光通量的三位灯驱动电路还包括一开路保护电路,所述开路保护电路包括串联连接的稳压管ZD2、ZD3和电阻R35。

进一步地,所述可改变光通量的三位灯驱动电路还包括一电流维持电路,所述电流维持电路包括电容C7,MOS管Q3,三极管V10,二极管D7以及电阻R31、R32、R33、R34;

所述电容C7通过电阻R33连接到MOS管Q3的漏极;所述MOS管Q3的栅极连接到三极管V10的集电极,源极通过电阻R32连接到三极管V10的发射极;所述三极管V10的基极通过电阻R31连接到MOS管Q3的源极,发射极连接到地;所述二极管D7的阴极连接到电容C7和电阻R33的公共端,二极管D7的阳极连接到MOS管Q3的源极;所述电阻R34连接到三极管V10的集电极。

进一步地,所述挡位检测电路还包括并联连接的瞬态二极管TVS、采样电阻R20以及采样电阻R21。

本实用新型通过切换三种不同的输入组合,来改变三极管V5的基极电位,改变三极管 V5的导通和关断时间,控制MOS管Q1的导通和关断,从而来获得不同的输出电流,实现三种不同的功率挡位,得到三种不同的灯光亮度。

附图说明

图1为本实用新型可改变光通量的三位灯驱动电路的电路模块结构图;

图2为本实用新型可改变光通量的三位灯驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述:

如图1所示,一种可改变光通量的三位灯驱动电路包括依次连接的交流输入模块1、整流滤波电路2、驱动电路3、输出模块5以及与所述整流滤波电路2并联的挡位检测电路4;

所述交流输入模块1包括至少三种不同的输入组合;所述挡位检测电路4通过检测到的不同输入组合,来控制所述驱动电路3,以获取不同的输出电流,从而实现不同灯光亮度的切换。

如图2所示,所述可改变光通量的三位灯驱动电路的交流输入模块1包括J1、J2以及 N三个输入端;所述三个输入端组成三种不同的输入组合,分别为J1-N;J2-N;(J1+J2) -N。

所述电路中的压敏电阻RV1、RV2和保险丝F1、F2组成一抗浪涌电路;所述压敏电阻 RV1一端通过保险丝F2与输入端J2连接,另一端与输入端N连接;所述压敏电阻RV2一端通过保险丝F1与输入端J1连接,另一端与输入端N连接。

所述整流滤波电路2包括整流桥BR,二极管D1、D2,电感L1、L2,电容C1、C2以及电阻R1;

所述电感L1的一端连接到整流桥BR的3号引脚,另一端连接到输入端N;所述电阻 R1与电感L1并联连接;所述电容C2一端通过电感L2连接到整流桥的2号引脚,另一端连接到地;所述电容C1一端连接到整流桥的2号引脚,另一端连接到地;所述二极管D1的阴极连接到整流桥的2号引脚,阳极连接到二极管D2的阴极;所述二极管D2的阳极连接到地。

所述驱动电路3包括变压器T1A、T1B,三极管V1、V2、V3、V4、V5,MOS管Q1、Q2,二极管D3、D4、D5、D6,稳压二极管ZD1,电容C3、C4,电解电容E以及电阻R2、R3、R4、 R5、R6、R7、R8、R9、R10、R13、R16、R17、R18、R19A、R19、R30;

所述变压器T1A的一端通过电阻R2、R3、R4连接到三极管V5的基极,所述变压器T1A 的另一端连接到二极管D3的正极,二极管D3的阴极通过电解电容E连接到LED-;所述三极管V5的集电极同时连接到电阻R5的一端和电阻R6的一端;所述电阻R5的另一端连接到MOS管Q2的源极;所述电阻R6的另一端同时连接到三极管V1的集电极和三极管V2的基极,发射极连接到LED-;所述三极管V1的发射极通过电阻R7连接到MOS管Q2的源极,基极同时连接到三极管V2的集电极、电阻R9的一端、电阻R8的一端;所述电阻R9的另一端同时连接到三极管V3、V4的基极;所述R8的另一端连接到MOS管Q2的源极;所述三极管V2的发射极连接到LED-;所述三极管V3的集电极连接到MOS管Q2的源极,发射极连接到三极管V4的发射极;所述三极管V4的集电极连接到LED-;所述MOS管Q1的栅极同时连接到三极管V3的发射极、三极管V4的发射极和电阻R13的一端,漏极通过二极管D3连接到LED+,源极直接连接到LED-;所述电阻R13的另一端同时连接到电阻R10的一端、电阻R4的一端、电阻R3的一端;所述MOS管Q2的栅极通过电阻R17、R18连接到LED+,漏极通过电阻R16连接到LED+,源极同时连接到二极管D4的阳极、电容C3的一端、二极管 D5的阴极,二极管D4的阴极同时连接到稳压二极管ZD1的阴极、MOS管Q2的栅极;所述稳压二极管ZD1的阳极连接到LED-;所述电容C3的另一端连接到LED-;所述二极管D5阳极同时连接到二极管D6的阴极和电容C4的一端;所述二极管D6的阳极连接到LED-;所述电容C4的另一端通过电阻R30及变压器T1B连接到LED-;所述电阻R19A的一端连接到LED+, 另一端通过电阻R19连接到LED-;所述电阻R10的另一端连接到MOS管Q2的源极。

所述挡位检测电路4包括三极管V6、V7、V8以及V9,电容C5以及C6,电阻R11、R22、 R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R12、R14、R15、NTC以及PTC;

所述电阻R22与电阻R23、R24串联连接到三极管V8的基极,所述三极管V8的集电极与三极管V7的基极连接,所述电阻R12与三极管V6的集电极及基极连接,所述三极管V6 的发射极与三极管V7的集电极连接,所述电阻R26与电阻R27、R28串联连接到三极管V9 的基极,所述三极管V9的集电极与电阻R15串联连接到三极管V6的发射极或三极管V7的集电极,所述电阻R14一端与三极管V6的发射极或三极管V7的集电极连接,另一端连接到三极管V9的发射极,所述电阻NTC与电阻R14并联连接,所述电阻PTC与电阻NTC并联连接,所述三极管V7、V8、V9的发射极连接到地,所述电阻R11连接到三极管V7集电极,所述电容C5的一端连接到R23与R24的公共端,另一端连接到地;所述电阻R25的一端连接到三极管V8的基极,另一端连接到地;所述电容C6的一端连接到电阻R27和电阻R28 的公共端,另一端连接到地;所述电阻R29的一端连接到三极管V9的基极,另一端连接到地。

所述输出模块5包括LED+及LED-。

所述可改变光通量的三位灯驱动电路的工作原理如下:

当AC输入端有交流电压输入时,经过整流滤波后,流过变压器T1A和二极管D3,到达 LED,因该线路为升压电路,LED输出端电压大于输入端电压,此时LED不导通。一部分电流经过电阻R17、R18给MOS管Q2提供栅极电压,当栅极电压达到其开启电压时,MOS管Q2 导通,给电容C3充电,得到Vcc电压(10V)。当Vcc有电压时,三极管V5导通,此时三极管V1、V2不导通。三极管V3、V4组成互补输出级电路,因三极管V2关断,三极管V3的基极电位高于其导通电压Vbe,三极管V3导通,MOS管Q1的栅极电位大于其开启电压,MOS 管Q1导通,电流流过MOS管Q1、取样电阻R20、R21到地,此时变压器T1A储能。

当电流持续流过取样电阻R20、R21时,三极管V5的发射极电位一直升高,当V5的基极与发射极之间的电位差小于三极管的导通电压Vbe时,三极管V5截止,此时三极管V1、 V2导通,三极管V3关断,三极管V4导通,MOS管Q1的栅极电位低于其开启电压,MOS管 Q1关断。由于变压器的电流不能突变,变压器各个绕组将产生反向电动势。这样变压器T1A 磁能转化成的电压Vt1a与AC输入的电压Vin串联,以高于LED输出端的电压Vo向电解电容E充电,并给LED供电。当Vt1a+Vin高于Vo时,电解电容E有充电电流;当等于Vo时,充电电流为零;当Vo有降低的趋势时,电解电容E向LED放电,以维持LED工作。当变压器T1A电动势反转时,T1B也发生反转,电流流经电阻R30,电容C4,二极管D5给电容C3 充电,以得到一个稳定的Vcc电压。

当LED导通时,AC输入经过整流滤波后,流过变压器T1A,到二极管D3,流过LED和取样电阻R20、R21到地。当变压器磁能转化成的电压Vt1a和Vin串联的电压低于输出Vo,电解电容E开始向LED放电,电解电容电量慢慢变小,LED输出电流也跟随着变小,V5的发射极电位(即取样电阻R20、R21两端的电压)也慢慢降低,当V5的基极与发射极之间的电位差大于三极管的导通电压Vbe时,三极管V5导通,此时三极管V1、V2关断,三极管 V3重新导通,三极管V4关断,MOS管Q1就重新导通,主回路电流流经变压器T1A,流过 MOS管Q1,取样电阻R20、R21到地。此时变压器T1A重新储能,LED靠电解电容E放电提供的电流工作。

当J1与N接到AC输入端时,一部分电流经过电阻R22、R23、R24到三极管V8的基极, V8导通,三极管V7的Vbe小于三极管的导通电压,V7不导通,因J2没有输入电压,三极管V9不导通,电流流过R12、V6,并分别流过电阻R14、NTC、PTC到地。此时三极管V6的发射极电压为Ve1。

当J2与N接到AC输入端时,一部分电流经过电阻R26、R27、R28到三极管V9的基极, V9导通,因J1没有输入电压,三极管V8不导通,三极管V7导通,电流流过R12、V6、V7 到地。此时三极管V6的发射极电压为Ve2。

当J1、J2短路后与N接入AC端时,因电阻R22、R23、R24、R26、R27、R28都有电流流过,三极管V8、V9导通,V7不导通,电流流过电阻R12、三极管V6,并分别流过电阻 R14、NTC、PTC、R15、三极管V9到地。此时三极管V6的发射极电压为Ve3。

由上可看出Ve1、Ve2、Ve3不一样,三极管V5的基极电压也会不一样,因此三极管V5 的导通和关断时间就会不一样,因MOS管Q1的导通或关断是跟随着三极管V5变化的,所以MOS管Q1的导通和关断时间也就不一样,输出电流就不一样。因此切换三种不同的输入组合,就会有三种不同的输出电流,三种不同的功率,三种不同的灯光亮度。可通过调整电阻R14、R15、NTC或PTC的阻值,得到不同的输出电流,以达到不同功率调节的要求。

稳压管ZD2、ZD3和电阻R35组成开路保护电路,当LED发生开路时,开路电压为稳压管ZD2、ZD3的稳压值、R35两端电压和三极管V2的Vbe电压之和。从而以达到保护电路的作用。

NTC和PTC的作用:在温度高的条件下,利用其自身阻值的变化,来改变三极管V6发射极的电压,从而改变三极管V5基极的电压,改变三极管V5和MOS管Q1的导通和关断时间,来改变输出电流。通过调节NTC和PTC的阻值可达到高温掉电流的效果。

该电路有三个挡位,每个挡位还可适用于可控硅调光。C7、R31、R32、R33、R34、Q3、 V10、D7构成一个给可控硅提供维持电流电路。当Vcc有电压时,MOS管Q3栅极有电压, Q3导通,有电流经过C7、R33、Q3、R32到地。MOS管S极的电位慢慢升高,三极管V10的基极电位也慢慢升高,当Vbe大于其导通电压时,三极管V10导通,MOS管Q3的栅极电压接近于零,MOS管关断,当MOS管关断时,S极电位开始变低,三极管V10的基极电位也开始变低,当三极管的Vbe小于其导通电压时,三极管关断,MOS管重新导通。MOS管Q3和三极管V10轮流导通和关断。该回路可以给可控硅提供一个维持电流,以确保可控硅正常工作。

本实用新型通过切换三种不同的输入组合,来改变三极管V5的基极电位,改变三极管 V5的导通和关断时间,控制MOS管Q1的导通和关断,从而来获得不同的输出电流,实现三种不同的功率挡位,得到三种不同灯光亮度。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;对于本技术领域的普通技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的保护范围。

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