CN201374838Y - 一种led驱动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种LED驱动电源，包括有一整流滤波单元、一包括有储能单元和滤波单元的输出单元、一包括有开关单元和恒流控制单元的恒流单元及一热检测单元，其中，所述热检测单元检测LED照明装置的工作温度并反馈至与之连接的恒流控制单元，而恒流控制单元根据该反馈信号控制所述开关单元的导通或关断。当LED照明装置的工作温度过高时，恒流控制单元能够根据热检测单元的反馈而关断开关单元，切断交流电源而改由储能单元供电，使得流经LED光源及电源其他部分电路的电流减小，从而降低LED照明装置的发热量，以避免其处于高温工作状态，保证其工作效能及使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED照明技术领域，尤其是指一种LED驱动电源。
背景技术
LED光源具有低能耗、环保、使用寿命长等诸多优点，而在诸如照明等方面的应用逐步取代传统光源，成为新一代的固体照明电光源。为了充分发挥LED照明装置的性能及减少故障率，所用之驱动电源须根据LED自身特性而设计，以尽量满足LED工作所需的驱动要求。然而，目前各种LED驱动电源的性能并不理想，如图1所示，其为常见LED驱动电源的原理方框图，该LED驱动电源包括有一整流滤波单元11，其将从交流侧获取的交流电进行整流和滤波而成直流电后作为恒流单元13的输入，恒流单元13对所输入的直流电进行处理，转换成恒流电压输出，经一滤波单元15做进一步滤波后用于驱动LED光源17。该驱动电源使用恒流单元进行限流，可较大幅度地降低LED驱动电流受电压波动的影响，但，LED照明装置(特别是其中的LED光源)在工作的过程中会产生大量的热量，如上述类型的LED驱动电源却无法根据环境温度的变化而对驱动电流进行调整，这样，容易积累过多的热量而使LED照明装置的工作温度过高，影响其工作效能及使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有LED驱动电源所存在的缺陷，提供一种LED驱动电源，其检测LED照明装置的工作温度，据此对驱动电流进行调节。
本实用新型是通过如下技术方案而实现上述目的的：一种LED驱动电源，包括有一整流滤波单元、一包括有储能单元和滤波单元的输出单元、一包括有开关单元和恒流控制单元的恒流单元及一热检测单元。其中，所述整流滤波单元与交流电源连接，用于将交流电转化成直流电；所述储能单元与LED光源连接成回路；所述滤波单元连接于整流滤波单元、储能单元与LED光源之间，用于对来自于整流滤波单元或储能单元的直流电进行滤波；所述开关单元连接于输出单元，当开关单元导通时，由交流电源驱动LED光源，并对储能单元充电，当开关单元关断时，切断交流电源而由储能单元驱动LED光源；所述恒流控制单元采集来自输出单元的信号，并据此控制开关单元的导通或关断；所述热检测单元检测LED照明装置的工作温度并反馈至与之连接的恒流控制单元，而恒流控制单元根据该反馈信号控制所述开关单元的导通或关断。
上述LED驱动电源中，所述恒流单元连接于所述整流滤波单元的输出端而获取工作电源。
上述LED驱动电源中，所述恒流单元与所述整流滤波单元之间连接有一稳压单元。
本实用新型的有益效果在于：LED驱动电源的恒流控制单元连接有用于检测LED照明装置的热检测单元，当LED照明装置的工作温度过高时，恒流控制单元能够根据热检测单元的反馈而关断开关单元，切断交流电源而改由储能单元供电，使得流经LED光源及电源其他部分电路的电流减小，从而降低LED照明装置的发热量，以避免其处于高温工作状态，保证其工作效能及使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
图1是一种现有的LED驱动电源的原理方框图。
图2是本实用新型一种LED驱动电源的原理方框图。
图3是本实用新型一种LED驱动电源的电路图
具体实施方式
本实用新型公开一种LED驱动电源，其可应用于诸如LED射灯、LED手电筒等之类的照明装置。
参阅图2所示，该LED驱动电源主要由一整流滤波单元10、一输出单元12、一恒流单元14及一热检测单元16构成。
整流滤波单元10的输入端与交流电源20连接，用于将所输入的交流电经整流、滤波处理而转换成直流电输出。
输出单元12包括有一储能单元120及一滤波单元122。其中，储能单元120与LED光源30连接成回路；滤波单元122连接于整流滤波单元10、储能单元120与LED光源30之间，其对来自于整流滤波单元10或储能单元120的直流电进行滤波处理后输送至LED光源30，驱动其发光，以起照明之用。
恒流单元14包括有一开关单元140及一恒流控制单元142，其中，开关单元140连接于输出单元12，由开关单元140的导通/关断状态控制驱动电源的工作形态，当开关单元140导通时，交流电源20所输出的交流电经整流滤波单元10、滤波单元122处理后驱动LED光源30，并对储能单元120充电，当开关单元140关断时，切断交流电源20而由储能单元120为与之连接成回路的LED光源30供电。
恒流控制单元142采集来自输出单元12的信号，并据此控制开关单元140的导通或关断。这样，通过开关单元140的导通/关断循环，调整流经LED光源30的驱动电流在一定的范围之内，从而实现恒流驱动的目的。
热检测单元16检测LED照明装置的工作温度，并反馈至与之连接的恒流控制单元142，恒流控制单元142根据热检测单元16的反馈信号而控制开关单元140的导通或关断。这样，当LED照明装置的工作温度过高时，恒流控制单元142能够根据热检测单元16的反馈而关断开关单元140，切断交流电源20而改由储能单元120供电，使得流经LED光源30及电源其他部分电路的电流减小，从而降低LED照明装置的发热量，以避免其处于高温工作状态。
当恒流单元14需要外部电源驱动时，其可连接于整流滤波单元10的输出端而获取工作电源，优选地，在两者之间接入有一稳压单元18，其对由整流滤波单元10输出的电流起到稳压作用，而为恒流单元14提供稳定之工作电源。
结合图3所示，以说明本实用新型的一种优选实施电路。
整流滤波单元10由一整流桥及一滤波电容C1构成。整流桥为由四个整流二极管D1、D2、D3、D4按桥式全波整流电路的形式连接的全波整流桥，整流桥的交流输入端的正、负极分别与交流电源20的正、负极连接，直流输出端正极连接滤波电容C1后接入输出单元12，直流输出端负极接地。这样，通过整流桥，将输入的交流电压转换成脉冲电压。滤波电容C1的一端连接于整流桥的直流输出端正极，另一端接地，其对来自于整流桥的脉冲电压进行平滑滤波而成直流电压。优选地，滤波电容C1采用具有正负极性之分的电解电容，其具有电容量大、价格低的优点。
储能单元120由一电感L1及一整流二极管D6构成，其中，电感L1的一端连接于LED光源30的输出端，另一端连接于整流二极管D6的正极，而整流二极管D6的负极连接于LED光源30的输入端。
滤波单元122由一滤波电容C3构成，滤波电容C3的一端接入于整流二极管D6的负极与LED光源30的输入端之间，另一端接入电感L1与LED光源30的输出端之间。优选地，滤波电容C3也采用电解电容。
当处于交流电源20供电状态时，交流电经整流桥、滤波电容C1整流滤波后，再经滤波电容C3做进一步的平滑滤波，驱动LED光源30，同时对电感L1充电；当处于储能单元120供电状态时，电能自电感L1流出，经整流二极管D6整流后，再经滤波电容C3滤波而驱动LED光源30。
开关单元140包括有一结型场效应管Q3及一由发射极互接的一NPN型三极管及一PNP型三极管构成的双阵列晶体管Q2，而恒流控制单元142包括有一恒流控制芯片U1、一第一采样电阻R3及一第二采样电阻R4。其中，结型场效应管Q3的漏极连接于储能单元120的电感L1，源极通过第一采样电阻R3、第二采样电阻R4后连接于恒流控制芯片U1的检测引脚Isense，栅极连接于双阵列晶体管Q2的两个三极管的发射极之间；第一采样电阻R3串联于结型场效应管Q3的源极与恒流控制芯片U1的检测引脚Isense之间，第二采样电阻R4的一端连接于结型场效应管Q3的源极与恒流控制芯片U1的检测引脚Isense之间，另一端接地；双阵列晶体管Q2的NPN型三极管的集电极连接于稳压单元18的输出端，PNP型三极管的集电极连接第一采样电阻R3、第二采样电阻R4，两个三极管的基极均连接于恒流控制芯片U1的驱动引脚Vdrive，结型场效应管Q3的栅极连接于双阵列晶体管Q2的两个三极管的发射极之间；恒流控制芯片U1的电源引脚Vcc连接于稳压单元18的输出端而获取工作电源。
通过双阵列晶体管Q2的设置，改善结型场效应管Q3的瞬态响应性能，使其具有更快的反应开关时间。
稳压单元18由一三极管Q1、一电阻R1、一稳压二极管D5及一电容C2组成，其中，三极管Q1的基极通过电阻R1连接于整流滤波单元10的输出端，集电极连接于整流滤波单元10的输出端，发射极连接电容C2的一端；电容C2的一端连接于三极管Q1的发射极，另一端接地；稳压二极管D5的正极与三极管Q1的基极共同连接于电阻R1，负极接地。稳压单元18分两路输出，一路连接于恒流控制芯片U1的电源引脚Vcc，另一路连接于双阵列晶体管Q2的NPN型三极管的集电极。
这样，通过结型场效应管Q3的开关来控制驱动电源的工作形状，从而实现恒流驱动LED光源30之目的。当结型场效应管Q3导通时，交流电源20的交流电经整流桥、滤波电容C1、滤波电容C3后驱动LED光源30，并对电感L1充电，如果恒流控制芯片U1检测到其检测引脚Isense的电压高于所预设的阀值电压(例如19mV)，则其驱动引脚Vdrive的输出电压变为低，导致双阵列晶体管Q2关断，从而关断结型场效应管Q3，这时，交流电源20被切断，电感L1所存储的电能经整流二极管D6整流、滤波电容C3滤波后驱动LED光源30发光，如果恒流控制芯片U1检测到其检测引脚Isense的电压低于所预设的阀值电压(例如19mV)，则其驱动引脚Vdrive的输出电压变为高，导致双阵列晶体管Q2开启，从而开启结型场效应管Q3，回到前述的工作形态。如此，通过结型场效应管Q3的开启/关断，而将驱动LED光源30的电流维持在一个恒定的电流范围之内。
热检测单元16为一NTC热敏电阻R2构成，热敏电阻R2的一端连接于稳压单元22的三极管Q1的发射极，另一端连接于恒流控制芯片U1的检测引脚Isense。
当LED照明装置的工作温度升高，热敏电阻R2的阻值减小，这样，第一采样电阻R3上所分的电压增大，恒流控制芯片U1检测到其检测引脚Isense的电压高于所预设的阀值电压，而将其驱动引脚Vdrive的输出电压变低，关闭开关单元140，从而切断外接交流电源20而由电感L1驱动LED光源30发光，使得通过LED光源30的电流减小，而其发热量而随着降低，避免LED照明装置的工作温度过高。
上述仅为本实用新型的较佳实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制，例如，普通技术人员可在上述电路的基础上加以变化或修饰，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型保护范围之内。
Claims (10)
1、一种LED驱动电源，包括有一整流滤波单元(10)、一包括有储能单元(120)和滤波单元(122)的输出单元(12)及一包括有开关单元(140)和恒流控制单元(142)的恒流单元(14)，其中，
所述整流滤波单元(10)与交流电源连接，用于将交流电转化成直流电；
所述储能单元(120)与LED光源连接成回路；
所述滤波单元(122)连接于整流滤波单元(10)、储能单元(120)与LED光源(30)之间，用于对来自于整流滤波单元(10)或储能单元(120)的直流电进行滤波；
所述开关单元(140)连接于输出单元(12)，当开关单元(140)导通时，由交流电源驱动LED光源，并对储能单元(120)充电，当开关单元(140)关断时，切断交流电源而由储能单元(120)驱动LED光源；
所述恒流控制单元(142)采集来自输出单元(12)的信号，并据此控制开关单元(140)的导通或关断；
其特征在于：所述恒流控制单元(142)还连接有一用于检测LED照明装置的工作温度的热检测单元(16)，并根据所述热检测单元(16)的反馈信号控制所述开关单元(140)的导通或关断。
2、如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于：所述恒流单元(14)连接于所述整流滤波单元(10)的输出端而获取工作电源。
3、如权利要求2所述的LED驱动电源，其特征在于：所述恒流单元(14)与所述整流滤单元(10)之间连接有一稳压单元(18)。
4、如权利要求3所述的LED驱动电源，其特征在于：所述热检测单元(16)为一热敏电阻(R2)。
5、如权利要求4所述的LED驱动电源，其特征在于：所述储能单元(120)由一电感(L1)及一整流二极管(D6)构成，其中，所述电感(L1)的一端连接于LED光源的输出端，另一端连接于所述整流二极管(D6)的正极，而所述整流二极管(D6)的负极连接于LED光源的输入端；所述滤波单元(122)由一滤波电容(C3)构成，所述滤波电容(C3)的一端接入于所述整流二极管(D6)的负极与LED光源的输入端之间，另一端接入所述电感(L1)与LED光源的输出端之间。
6、如权利要求5所述的LED驱动电源，其特征在于：所述开关单元(140)包括有一结型场效应管(Q3)及一由发射极互接的一NPN型三极管及一PNP型三极管构成的双阵列晶体管(Q2)，所述恒流控制单元(142)包括有一恒流控制芯片(U1)、一第一采样电阻(R3)及一第二采样电阻(R4)，其中，所述结型场效应管(Q3)的漏极连接于电感(L1)，源极通过第一采样电阻(R3)、第二采样电阻(R4)后连接于恒流控制芯片(U1)的检测引脚(Isense)，栅极连接于双阵列晶体管(Q2)的两发射极之间；所述第一采样电阻(R3)串联于结型场效应管(Q3)的源极与恒流控制芯片(U1)的检测引脚(Isense)之间，所述第二采样电阻(R4)的一端连接于结型场效应管(Q3)的源极与恒流控制芯片(U1)的检测引脚(Isense)之间，另一端接地；所述双阵列晶体管(Q2)的NPN型三极管的集电极连接于稳压单元(18)的输出端，而PNP型三极管的集电极连接第一采样电阻(R3)、第二采样电阻(R4)，两个三极管的基极均连接于恒流控制芯片(U1)的驱动引脚(Vdrive)；所述恒流控制芯片(U1)的电源引脚(Vcc)连接于稳压单元(18)的输出端而获取工作电源。
7、如权利要求6所述的LED驱动电源，其特征在于：所述稳压单元(18)包括有一三极管(Q1)、一电阻(R1)、一稳压二极管(D5)及一电容(C2)，其中，所述三极管(Q1)的基极通过电阻(R1)连接于整流滤波单元(10)的输出端，集电极连接于整流滤波单元(10)的输出端，发射极连接电容(C2)的一端；电容(C2)的一端连接于三极管(Q1)的发射极，另一端接地；稳压二极管(D5)的正极与三极管(Q1)的基极共同连接于电阻(R1)，负极接地；稳压单元(18)分两路输出，一路连接于恒流控制芯片(U1)的电源引脚(Vcc)，另一路连接于双阵列晶体管(Q2)的NPN型三极管的集电极。
8、如权利要求6所述的LED驱动电源，其特征在于：所述热敏电阻(R2)连接于所述稳压单元(22)的三极管(Q1)的发射极与所述恒流控制芯片(U1)的检测引脚(Isense)之间。
9、如权利要求6所述的LED驱动电源，其特征在于：所述整流滤波单元(10)为一整流桥及一滤波电容(C1)构成。
10、如权利要求9所述的LED驱动电源，其特征在于：所述整流滤波单元(10)的滤波电容(C1)为电解电容。
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