LED恒流驱动器和灯具设备制造技术

本发明专利技术提供一种LED恒流驱动器和灯具设备，其中，该LED恒流驱动器包括：与LED负载串联的线性恒流单元，其对LED负载提供线性恒定的电流；对线性恒流单元两端的电压差进行取样的压差取样单元；压差取样单元包括：稳压二极管、场效应管、多个电阻；与线性恒流单元串联的电压调节单元，电压调节单元的输入为压差取样单元的取样电压，其输出电压根据取样电压进行反向调节。本发明专利技术通过在LED负载串联线性恒流电路，对LED负载进行恒流控制；并通过电压调整电路自动跟踪调压使线性恒流电路工作在低压差状态，不仅转换效率高，还达到了保护LED和驱动器的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明电路领域，尤其涉及一种LED恒流驱动器和灯具设备。技术背景作为照明LED (发光二极管)所使用的LED恒流驱动器一般包括开关恒流驱动器和线性恒流驱动器。图1示出了开关恒流驱动器的电路示意图。如图1所示，在LED负载串入一只取样电阻民，对LED负载进行电流取样。取样电压Uz作为自动跟踪调压电源的控制信号，控制其输出电压U00取样电压Uz与输出电压U0存在反相关系，即Uz升高U0下降，反之，Uz下降U0升高。因Uz = U0-Uf,当Uf发生变化时，Uq会自动跟踪Uf的变化，保持Uz基本不变。又因 Uz = ItlXRz，所以I0 = Uz/Rz，当Uz不变，民选定后，则h为定值。即系统给LED提供了恒流根据图1所示的LED驱动器技术方案，其优点是转换效率高，但同时还存在以下缺占.^ \\\ ·(I)LED输出开路再接通有大的冲击电流出现，对LED有伤害；(2)带电输出短路有极大的(数十安)冲击电流出现，易损坏恒流驱动器；(3)输出的是死恒流(无条件恒流)，恒流值不能随LED的使用环境温度变化而改变，造成LED夏天高温过热，加快了光衰，缩短了使用寿命。因此，针对上述问题相关技术中尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种LED恒流驱动器和灯具设备。根据本专利技术实施例的LED恒流驱动器包括与LED负载串联的线性恒流单元，其对 LED负载提供线性恒定的电流；对线性恒流单元两端的电压差进行取样的压差取样单元； 压差取样单元包括稳压二极管(VW3)、场效应管(VT4)、多个电阻(R19、R20、R21、R22)；与线性恒流单元串联的电压调节单元，电压调节单元的输入为压差取样单元的取样电压，其输出电压根据取样电压进行反向调节。其中，压差取样单元的取样电压为低压差。其中，压差取样单元的取样电压为1-1. 5伏。其中，在电压调节单元与LED负载之间还连接有过电压保护电路。其中，电压调节单元包括第一 VM0SFET电子开关、PWM脉宽调制电路、变压器、滤波电路。其中，线性恒流单元包括第二 VM0SFET管、恒流控制电路、电流采样电路；其中， 第二 VM0SFET管的漏极与LED负载连接，其源极与电流采样电路的一端连接，其栅极与恒流控制电路的一端连接；恒流控制电路的另一端与电流采样电路的另一端连接。其中，恒流控制电路还包括温度调节单元，用于当LED负载环境温度变化时，根据电压降变化对恒流值进行微调。其中，温度调节单元包括场效应管(VT3)、多个电阻(R15、R16、R17)。其中，该LED恒流驱动器还包括光电隔离电路，其包括光电二极管(Pl)、电阻 (R23)。根据本专利技术实施例的灯具设包括以上所述的LED恒流驱动器。与现有技术相比，根据本专利技术的技术方案，通过在LED负载串联线性恒流电路，对 LED负载进行恒流控制；并通过电压调整电路自动跟踪调压使线性恒流电路工作在低压差状态，不仅转换效率高，还达到了保护LED和驱动器的目的。附图说明图1是现有技术的LED开关恒流驱动器的电路示意图2A和图2B是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的结构框图3是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的电路示意图4是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的功能模块框图5A和图5B是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。本专利技术的主要思想在于，采用低压差和自动跟踪调压技术，克服了线性恒流驱动器转换效率低的缺点，充分发挥了其优点，其各项性能指标优良，完全可以用于大功率LED 灯。根据本专利技术的实施例，提供了一种LED恒流驱动器。参考图2A，图2A是根据本专利技术实施例的LED恒流驱动器的结构框图，如图2A所示，包括LED负载100、线性恒流单元200、压差取样单元300、电压调节单元400，下面详细描述。线性恒流单元200与LED负载100连接，对LED负载100提供线性恒定的电流。 压差取样单元300的一端与线性恒流单元200连接，另一端与电压调节单元400连接，用于对线性恒流单元200两端的电压差进行取样，得到线性恒流单元200的功耗电压，并将该电压值反馈至电压调节单元400。电压调节单元400与LED负载100连接，电压调节单元400 根据输入的取样电压，调节其输出至LED负载100的输出电压，其中，取样电压与输出电压成反相，即，输出电压根据取样电压进行反向调节，将最合适的输出电压施加于线性恒流电路，保证线性恒流电路工作在低压差状态。通过上述结构，LED恒流驱动器将电能馈入LED负载，LED负载包括多个串联连接在一起的LED灯源，线性恒流单元能够将通过其中的电流调整到预设的数值。LED输出开路再接通时，由于线性恒流电路的限流作用，没有冲击电流出现，对LED有保护作用。并且， 带电输出短路时，同样由于线性恒流电路的限流作用，没有冲击电流出现，短路实现了无火花，保证了恒流驱动器的使用安全。参考图3，图3是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的电路示意图。在该实施例中，电压调节单元为自动跟踪调压电源，线性恒流单元为线性恒流源(Ici)。如图3所示，LED负载的电压为Uf ；线性恒流源(Itl)的一端与LED负载串联连接，其另一端接地；线性恒流源两端的取样电压为Uz ；自动跟踪调压电源的一端与LED负载串联连接，其另一端接地，自动跟踪调压电源的输出电压为U0 ；在自动跟踪调压电源与LED负载之间还连接有输出滤波电容C0O通过图3可以得出Uz =队_ 。线性恒流源两端的取样电压Uz作为自动跟踪调压电源的控制信号，控制其输出电压Utl，两者之间的关系为U0 = -kXUz，即当Uz升高时U0降低，当Uz降低时U0升高。当LED负载的电压Uf发生变化时，自动跟踪调压电源的输出电压U。会自动跟踪Uf 的变化，以保持Uz基本不变，使线性恒流源始终工作在低压差的高效状态。自动跟踪调压电源根据电压Uf的变化控制其输出电压Utl，将最合适的输出电压施加于线性恒流电路。具体地，当电压Uf升高时，电压调整电路的输出电压也升高至相同的幅度，保持Uz不发生变化； 当电压Uf降低时，电压调整电路的输出电压也降低至相同的幅度，保持Uz不发生变化。优选地，取样电压Uz设定在1 1. 5V。实验结果表明，采用上述结构的LED恒流驱动器转换效率高，线性恒流效率达98%，系统总效率可达90%以上。参考图2B，线性恒流单元包括VM0SFET管(第二 VM0SFET管)、恒流控制电路、电流采样电路。其中，VM0SFET管的漏极与LED负载连接，其源极与电流采样电路的一端连接，其栅极与恒流控制电路的一端连接；恒流控制电路的另一端与电流采样电路的另一端连接。并且，恒流控制电路还连接有辅助电源和输出绕组。参考图4，图4是本专利技术实施例的LED恒流驱动器的功能模块框图。在图4中，LED 负载的输入端连接有过电压保护电路，LED负载的输出端连接有压差取样电路，之后通过光电隔离电路与电压调节单元连接。电压调节单元包括VM0SFET电子开关(第一 VM0SFET电子开关)、PWM脉宽调制电路、高频变压器和整流滤波电路。此外，如图4所示，该LED恒流驱动器还包括尖峰脉冲吸收电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁毅，钟金元，李文锴，
申请(专利权)人：北京朗波尔光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：