LED恒流装置.pdf

1、10申请公布号CN104219842A43申请公布日20141217CN104219842A21申请号201410437118022申请日20140829H05B37/0220060171申请人深圳市奋勇光电有限公司地址518000广东省深圳市宝安区西乡街道南昌社区南昌第二工业区伟业创新工业园F栋五楼72发明人刘永胜74专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事务所普通合伙44248代理人于标54发明名称LED恒流装置57摘要本发明提供了一种LED恒流装置，包括电压基准源电路、过压保护电路、恒流电路双运放芯片（U1），所述恒流电路包括MOSFET管（Q1），所述电压基准源电路用于产生三路基准电压，一

2、路基准电压用于双运放芯片（U1）工作电压，另一路基准电压用于过压保护电路参考电压，最后一路基准电压用于恒流电路参考电压，所述过压保护电路用于通过检测输入电压与参考电压比较输出高低电平控制MOSFET管（Q1）关断，所述恒流电路用于通过检测电路电流与参考电压比较输出高低电平调节MOSFET管（Q1）输出电流。本发明的有益效果是本发明的电路简单、成本低、效率高、无EMI问题、并且恒流精度高，温漂小。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页10申请公布号CN104219842ACN104219842A1/2页21一

3、种LED恒流装置，其特征在于，包括电压基准源电路、过压保护电路、恒流电路、双运放芯片（U1），所述恒流电路包括MOSFET管（Q1），所述电压基准源电路用于产生三路基准电压，一路基准电压用于双运放芯片（U1）工作电压，另一路基准电压用于过压保护电路参考电压，最后一路基准电压用于恒流电路参考电压，所述过压保护电路用于通过检测输入电压与参考电压比较输出高低电平控制MOSFET管（Q1）关断，所述恒流电路用于通过检测电路电流与参考电压比较输出高低电平调节MOSFET管（Q1）输出电流。2根据权利要求1所述的LED恒流装置，其特征在于所述电压基准源电路包括稳压芯片U2、第一电阻R1、第二电阻（R2）、

4、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5），所述第一电阻（R1）一端连接至VCC1，所述第一电阻（R1）另一端与所述稳压芯片U2的K脚和电阻（R2）连接至VCC，所述第二电阻（R2）另一端与稳压芯片U2的R脚和第三电阻（R3）连接至VREF2，所述第三电阻（R3）另一端与所述第四电阻R4和所述第五电阻（R5）连接至VREF所述第四电阻R4和所述第五电阻R5另一端接地，所述稳压芯片U2的A脚接地；所述双运放芯片U1的5脚分别与所述第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5连接。3根据权利要求2所述的LED恒流装置，其特征在于所述过压保护电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、

5、第四电容（C4），三极管Q2、双运放芯片（U1）内部的运放模块A部分，所述第九电阻（R9）分别与所述双运放芯片（U1）的3脚、第十电阻（R10）、所述第四电容（C4）连接，所述第十电阻（R10）另一端接地，所述第四电容（C4）另一端接地，所述双运放芯片（U1）的2脚与稳压芯片（U2的R脚连接，所述第八电阻（R8）一端与所述双运放芯片（U1）的1脚连接，所述第八电阻（R8）另一端与所述三极管（Q2）的B脚连接，所述三极管（Q2）的C脚与MOSFET管（Q1）的G脚连接，所述三极管Q2的E脚接地。4根据权利要求1所述的LED恒流装置，其特征在于所述恒流电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、第十一电阻

6、R11、第二电容C2、MOSFET管（Q1）、双运放芯片U1内部的运放模块B，所述第七电阻R7一端分别与所述双运放芯片U1的6脚和所述第二电容C2连接，所述第七电阻（R7）另一端分别与所述第二电容（C2）另一端、所述第十一电阻R11、所述MOSFET管（Q1）的S脚连接，所述电阻R11另一端接地，所述电压基准源电路和所述双运放芯片U1的5脚连接，所述第六电阻R6一端与所述双运放芯片U1的7脚连接，所述第六电阻R6另一端与所述MOSFET管（Q1）的G脚连接，所述MOSFET管（Q1）的D脚与输出端LED连接。5根据权利要求3所述的LED恒流装置，其特征在于该LED恒流装置还包括作为防反接保护二

7、极管的二极管（D1）,所述二极管（D1）正极与供电电源正负极相连，所述二极管（D1）负极给整个恒流电路供电，所述二极管D1负极连接至VCC1，所述第九电阻（R9）一端与所述二极管D1负极相连，所述第九电阻（R9）另一端分别与所述双运放芯片（U1）的3脚、第十电阻（R10）、所述第四电容（C4）连接。6根据权利要求1所述的LED恒流装置，其特征在于该LED恒流装置还包括第五电容（C5），所述第五电容（C5）一端接所述MOSFET管（Q1）S脚，所述第五电容（C5）另一端接MOSFET管（Q1）D脚。7根据权利要求1至6任一项所述的LED恒流装置，其特征在于该LED恒流装置还包括第一电容（C1），

8、所述第一电容（C1）一端接供电电源正极，所述第一电容（C1）另一端接权利要求书CN104219842A2/2页3供电电源负极。8根据权利要求1至6任一项所述的LED恒流装置，其特征在于该LED恒流装置还包括第三电容（C3），所述第三电容（C3）一端接所述双运放芯片U1的8脚，所述第三电容（C3）另一端接地。9根据权利要求2所述的LED恒流装置，其特征在于所述稳压芯片U2的K脚与所述双运放芯片U1的8脚连接。权利要求书CN104219842A1/4页4LED恒流装置技术领域0001本发明涉及电子电路领域，尤其涉及LED恒流装置。背景技术0002目前市场上低压LED恒流电路多是DCDC转换电路，其

9、存在着以下缺陷1效率低在24V及以下电压供电时只有90左右；2成本高DCDC转换电路一般由控制芯片、MOSFET管、储能电感、EMI原件等部分组成，电路复杂，成本高；3易有EMI问题DCDC转换电路因用到高频开关电路，易有EMI问题。发明内容0003为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种LED恒流装置。0004本发明提供了一种LED恒流装置，包括电压基准源电路、过压保护电路、恒流电路、双运放芯片，所述恒流电路包括MOSFET管，所述电压基准源电路用于产生三路基准电压，一路基准电压用于双运放芯片工作电压，另一路基准电压用于过压保护电路参考电压，最后一路基准电压用于恒流电路参考电压，所述过压保

10、护电路用于通过检测输入电压与参考电压比较输出高低电平控制MOSFET管关断，所述恒流电路用于通过检测电路电流与参考电压比较输出高低电平调节MOSFET管输出电流作为本发明的进一步改进，所述电压基准源电路包括稳压芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，所述第一电阻一端连接至VCC1，所述第一电阻另一端与所述稳压芯片的K脚和电阻连接至VCC，所述第二电阻另一端与稳压芯片的R脚和第三电阻连接至VREF2，所述第三电阻另一端与所述第四电阻和所述第五电阻连接至VREF所述第四电阻和所述第五电阻另一端接地，所述稳压芯片的A脚接地；所述双运放芯片的5脚分别与所述第三电阻、第四电阻、第五电阻连

11、接。0005作为本发明的进一步改进，所述过压保护电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容，三极管、双运放芯片内部的运放模块A部分，所述第九电阻分别与所述双运放芯片的3脚、第十电阻、所述第四电容连接，所述第十电阻另一端接地，所述第四电容另一端接地，所述双运放芯片的2脚与稳压芯片的R脚连接，所述第八电阻一端与所述双运放芯片的1脚连接，所述第八电阻另一端与所述三极管的B脚连接，所述三极管的C脚与MOSFET管的G脚连接，所述三极管的E脚接地。0006作为本发明的进一步改进，所述恒流电路包括第六电阻、第七电阻、第十一电阻、第二电容、MOSFET管、双运放芯片内部的运放模块B，所述第七电阻一端分别

12、与所述双运放芯片的6脚和所述第二电容连接，所述第七电阻另一端分别与所述第二电容另一端、所述第十一电阻、所述MOSFET管的S脚连接，所述电阻另一端接地，所述电压基准源电路和所述双运放芯片的5脚连接，所述第六电阻一端与所述双运放芯片的7脚连接，所述第六电阻另一端与所述MOSFET管的G脚连接，所述MOSFET管的D脚与输出端连接。说明书CN104219842A2/4页50007作为本发明的进一步改进，该LED恒流装置还包括作为防反接保护二极管的二极管,所述二极管正极与供电电源正负极相连，所述二极管负极给整个恒流电路供电，所述二极管负极连接至VCC1，所述第九电阻一端与所述二极管负极相连，所述第九

13、电阻另一端分别与所述双运放芯片的3脚、第十电阻、所述第四电容连接。0008作为本发明的进一步改进，该LED恒流装置还包括第五电容，所述第五电容一端接所述MOSFET管S脚，所述第五电容另一端接MOSFET管D脚。0009作为本发明的进一步改进，该LED恒流装置还包括第一电容，所述第一电容一端接供电电源正极，所述第一电容另一端接供电电源负极。0010作为本发明的进一步改进，该LED恒流装置还包括第三电容，所述第三电容一端接所述双运放芯片的8脚，所述第三电容另一端接地。0011作为本发明的进一步改进，所述稳压芯片的K脚与所述双运放芯片的8脚连接。0012本发明的有益效果是本发明的电路简单、成本低、

14、效率高、无EMI问题、并且恒流精度高，温漂小。附图说明0013图1是本发明的电路图。具体实施方式0014如图1所示，本发明公开了一种LED恒流装置，包括电压基准源电路、过压保护电路、恒流电路、二极管（D1），所述二极管（D1）作为防反接保护二极管，正极与供电电源正负极相连，负极给整个恒流电路供电。0015电压基准源电路用于产生三路基准电压，其中VCC给双运放芯片U1供电，VREF2用于过压保护电路参考电压，VREF用于恒流电路参考电压。0016一路基准电压用于双运放芯片U1工作电压，另一路基准电压用于过压保护电路参考电压，最后一路基准电压用于恒流电路参考电压，所述过压保护电路用于通过检测输入电

15、压与参考电压比较输出高低电平控制MOSFET管Q1关断，所述恒流电路用于通过检测电路电流与参考电压比较输出高低电平调节MOSFET管Q1输出电流。0017所述电压基准源电路包括稳压芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，第一电阻R1一端与二极管D1负极连接至VCC1，第一电阻R1另一端与稳压芯片U2的K脚和第二电阻R2连接至VCC，第二电阻R2的另一端与稳压芯片U2的R脚和第三电阻R3连接至VREF2，第三电阻R3另一端与第四电阻R4和第五电阻R5连接至VREF第四电阻R4和第五电阻R5另一端接地，稳压芯片U2的A脚接地。0018所述过压保护电路包括第八

16、电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四电容C4，三极管Q2、双运放芯片U1内部的运放模块A部分，所述第九电阻R9一端接二极管D1负极，所述第九电阻R9另一端分别与所述双运放芯片U1的3脚、第十电阻R10、所述第四电容C4连接，所述第十电阻R10另一端接地，所述第四电容C4另一端接地，所述双运放芯片U1的2脚与稳压芯片U2的R脚连接，所述第八电阻R8一端与所述双运放芯片U1的1脚连接，所述第八电阻R8另一端与所述三极管Q2的B脚连接，所述三极管Q2的C脚与MOSFET管Q1的G脚连接，所述三极管Q2的E脚接地。说明书CN104219842A3/4页60019所述恒流电路包括第六电阻R6、第

17、七电阻R7、第十一电阻R11、第二电容C2、MOSFET管Q1、双运放芯片U1内部的运放模块B，所述第七电阻R7一端分别与所述双运放芯片U1的6脚和所述第二电容C2连接，所述第七电阻R7另一端分别与所述第二电容C2另一端、所述第十一电阻R11、第述MOSFET管Q1的S脚连接，所述电阻R11另一端接地，所述双运放芯片U1的5脚分别与第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5连接，所述第六电阻R6一端与所述双运放芯片U1的7脚连接，所述第六电阻R6另一端与所述MOSFET管Q1的G脚连接，所述MOSFET管Q1的D脚与输出端LED连接。0020该LED恒流装置还包括第一电容C1，所述第一电容C1一

18、端接供电电源正极，所述第一电容C1另一端接供电电源负极。0021该LED恒流装置还包括第五电容C5，所述第五电容C5一端接所述MOSFET管Q1的S脚，所述第五电容C5另一端接MOSFET管Q1的D脚。0022该LED恒流装置还包括第三电容C3，所述第三电容C3一端接所述双运放芯片U1的8脚，所述第三电容C3另一端接地。0023所述稳压芯片U2的K脚与所述双运放芯片U1的8脚连接。0024在过压保护电路中，第九电阻R9、第十电阻R10通过二极管D1取样电源输入电压，分压并经第四电容C4滤波后送到双运放芯片U1和VREF2进行比较，当输入电压使双运放芯片U1的3脚电压取值大于双运放芯片U1的2脚

19、基准电压VREF2时，双运放芯片U1的1脚将输出高电平，三极管Q2导通，N沟的MOSFET管Q1的G脚电压拉低关断Q1,电路不工作，起到过压保护的作用,以防止MOSFET管Q1过热损坏。当输入电压使双运放芯片U1的3脚电压取值小于双运放芯片U1的2脚基准电压VREF2时，双运放芯片U1的1脚将输出低电平，三极管Q2截止，呈现高阻状态，不影响MOSFET管Q1的工作状态，MOSFET管Q1的工作状态由双运放芯片U1的7脚输出电平决定。0025在恒流电路中，第十一电阻R11为电流取样电阻，其串在LED负载和电压调整MOSFET管Q1组成的电路中，其两端电压通过第七电阻R7经第二电容C2滤波后送到双

20、运放芯片U1和VREF进行比较，如果该电路中电流大于设计值时，第十一电阻R11两端的电压高于VRF,双运放芯片U1的7脚输出电平将下降，从而MOSFET管Q1内阻增大，电路中电流减小；如果该电路中电流小于设计值时，第十一电阻R11两端的电压低于于VRF,双运放芯片U1的7脚输出电平将上升，从而MOSFET管Q1内阻减小，电路中电流增加。通过调节第四电阻R4和第五电阻R5的阻值，调整给双运放芯片U1的5脚的参考电压VRF，起到调节电流大小的作用。正常工作时，输出电流只和VREF高低，及第十电阻R11取值有关，当LED负载增大和减小时，输出电流不会产生相应变化，实现输出恒流功能。0026MOSFE

21、T金属氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（METALOXIDESEMICONDUCTORFIELDEFFECTTRANSISTOR,MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。0027该稳压芯片U2为三端可调电压基准源芯片，电磁干扰ELECTROMAGNETICINTERFERENCE简称EMI。0028本发明的LED恒流装置具有如下有益效果1效率高在24V电压供电时最高效率可高达99；2成本低本电路由控制芯片、电压基准源、MOSFET等部分组成，电路简单，成本低；说明书CN104219842A4/4页73无EMI问题本电路因工作在线性状态，无EMI问题；4恒流

22、精度高，温漂小本电路控制芯片采用低温漂，低DCOFFSET的比较器做电压比较，在工作电压及温度范围内，恒流精度可达1。0029本发明的应用主要面向（但不限于）24V输出电压的恒压电源、智能控制系统及地铁等有较稳定的24V电压输出供电的照明系统。效率高，成本低，无EMI问题，恒流精度高、温飘小；缺点是没有DCDC电路的电压应用范围宽，但通个对产品中LED电压及串并数量的控制，很容易生产出应用于各种输出电压的产品，并到到9599的效率。0030而且本发明中的二极管隔离芯片供电和电源输入，在低成本的情况下，实现接反保护；N沟MOSFET管串联调控，完全导通内阻小，选材方便；具有过压保护电路，安全性更高。0031以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。说明书CN104219842A1/1页8图1说明书附图CN104219842A