CN101861005A - 一种led驱动电路及便携式灯具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于灯具照明领域，提供了一种LED驱动电路及便携式灯具；LED驱动电路包括：恒流控制电路、镇流输出电路以及电压采样电路；电压采样电路包括：第一开关元件、二极管D1以及限流电阻R6；第一开关元件的控制端通过限流电阻R6连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接至镇流输出电路的输出端；第一开关元件的第一端连接至恒流控制电路的使能端，第二端接地；当输出短路时，第一开关元件导通，恒流控制电路使能端的电压被拉低，恒流控制电路关断输出。本发明提供的LED驱动电路采用电压采样电路对LED的工作电压进行采样，当输出短路时，通过第一开关元件的导通使得恒流控制电路使能端的电压被拉低，恒流控制电路关断输出，起到短路保护的作用。

Description

一种LED驱动电路及便携式灯具

技术领域

本发明属于灯具照明领域，尤其涉及一种LED驱动电路及便携式灯具。

背景技术

现有短路保护电路都是采用电流采样的方式，当输出电流过大时，通过短路保护电路关断输出从而对灯具进行保护；然而在恒流输出的电路中，负载短路时的电流与负载正常工作时的电流是一样的，因此采用上述电流采样的方式不能对短路时的灯具进行保护，同时还造成了电能的浪费。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种LED驱动电路，旨在解决现有的LED驱动电路在恒流输出电路中不能对短路时的灯具进行有效的保护的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种LED驱动电路，其包括：依次连接的恒流控制电路以及镇流输出电路；所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端电连接；所述镇流输出电路的输出端与LED的正极电连接；所述LED的负极与所述恒流控制电路的反馈端电连接；所述LED驱动电路还包括：电压采样电路；所述电压采样电路包括：第一开关元件、二极管D1以及限流电阻R6；所述第一开关元件的控制端通过所述限流电阻R6连接至所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接至所述镇流输出电路的输出端；所述第一开关元件的第一端连接至所述恒流控制电路的使能端，所述第一开关元件的第二端与所述LED驱动电路的电源输入端负极连接，且连接点接地。

更进一步地，所述LED驱动电路还包括防反接电路，所述防反接电路包括第二开关元件以及分压电阻R1；所述第二开关元件的第一、二端串联在所述LED驱动电路电源的输入端负极与地之间；所述第二开关元件的控制端通过分压电阻R1与所述LED驱动电路的电源输入端正极连接。

更进一步地，所述LED驱动电路还包括储能滤波电路，所述储能滤波电路包括串联连接在所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端正极之间的储释能元件，所述储释能元件的电源输出端通过滤波元件接地。

更进一步地，所述LED驱动电路还包括储能滤波电路，所述储能滤波电路包括储能滤波元件；所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端正极的连接点通过所述储能滤波元件接地。

更进一步地，所述恒流控制电路包括：恒流控制芯片U1及其外围电路；所述恒流控制芯片U1包括8个端子：电压输入端Vin、使能端EN、补偿端COMP、地端GND、频率选择端FREQ、反馈端FB、BST和电压输出端SW；其中，电压输入端Vin通过分压电阻R3连接至使能端EN，使能端EN还通过分压电阻R4接地；电压输入端Vin作为所述恒流控制电路的输入端；补偿端COMP通过滤波电容C5接地，电阻R7与电容C6依次串联连接在补偿端COMP和地端GND之间；地端GND接地；频率选择端FREQ通过由电容C8和电阻R8并联组成的振荡电路与地端GND连接；反馈端FB与所述LED负极连接，且连接点通过恒流电流采样电阻R12接地；反馈端FB作为所述恒流控制电路的反馈端；引导端BST通过旁路电容C9连接至电压输出端SW；电压输出端SW作为所述恒流控制电路的输出端，与所述LED的正极连接。

更进一步地，所述镇流输出电路包括：电感L1、续流二极管D2以及电容C10；所述电感L1的一端连接至所述恒流控制电路的输出端，所述电感L1的另一端连接至所述LED的正极；所述电感L1和所述恒流控制电路输出端之间的连接点与所述续流二极管D2的阴极连接，所述续流二极管D2的阳极接地；所述LED和电感L1的连接点通过所述电容C10接地。

本发明实施例的目的还在于提供一种便携式灯具，其包括LED以及上述的LED驱动电路。

本发明提供的LED驱动电路采用电压采样电路对LED的工作电压进行采样，当输出短路时，通过第一开关元件的导通使得恒流控制电路的使能端的电压被拉低，恒流控制电路关断输出，从而起到短路保护的作用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LED驱动电路的模块结构原理图；

图2是本发明实施例提供的LED驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的LED驱动电路采用电压采样电路对LED的工作电压进行采样，当输出短路时，通过第一开关元件的导通使得恒流控制电路的使能端的电压被拉低，恒流控制电路关断输出，从而起到短路保护的作用。

本发明实施例提供的LED驱动电路主要应用于电位器式亮度连续可调的便携式灯具中，该便携式灯具包括LED以及与LED连接的用于驱动LED工作的LED驱动电路；其中LED驱动电路的模块结构原理如图1所示，LED驱动电路的具体电路如图2所示；为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

一种LED驱动电路包括：恒流控制电路3、镇流输出电路4以及电压采样电路5；恒流控制电路3的输入端与LED驱动电路的电源输入端(即DC电源7的输出端)电连接，镇流输出电路4的输入端连接至恒流控制电路3的输出端，镇流输出电路4的输出端连接LED6的电源输入正极，LED 6的电源输入负极连接至恒流控制电路3的反馈端；其中，电压采样电路5包括：第一开关元件、二极管D1以及限流电阻R6；第一开关元件的控制端通过限流电阻R6连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接至镇流输出电路4的输出端；第一开关元件的第一端连接至恒流控制电路3的使能端，第一开关元件的第二端与LED驱动电路的电源输入端负极连接，且连接点接地；当输出短路时，第一开关元件的控制端控制其第一端与第二端之间导通，恒流控制电路3的使能端的电压被拉低，恒流控制电路3关断输出，从而起到短路保护作用。

本发明实施例提供的LED驱动电路主要应用于恒流驱动灯具中，当输出短路时对灯具进行保护，解决了电流采样保护电路所不能解决的恒流输出电路的短路保护问题，同时还减少了电能的浪费。

在本发明实施例中，第一开关元件可以为三极管、MOS管等任何起开关作用的开关元件；当第一开关元件为三极管Q2时，三极管Q2的基极作为第一开关元件的控制端，三极管Q2的发射极作为第一开关元件的第一端，三极管Q2的集电极作为第一开关元件的第二端。

作为本发明的一个实施例，当第一开关元件为三极管Q2时，电压采样电路5还包括：连接在三极管的基极与发射极之间的电阻R5。

作为本发明的一个实施例，LED驱动电路还可以包括：连接在DC电源7的输出端与恒流控制电路3的输入端之间的储能滤波电路2。

作为本发明的另一个实施例，LED驱动电路还包括：连接在DC电源7的输出端与恒流控制电路3的输入端之间的防反接电路1。防反接电路1主要作用是防止电源输入接反会烧坏元器件。

另外，LED驱动电路还可以同时包括：防反接电路1和储能滤波电路2；其中，防反接电路1的输入端连接至DC电源7的输出端，储能滤波电路2的输入端连接至防反接电路1的输出端，储能滤波电路2的输出端连接至恒流控制电路3的输入端。

作为本发明的一个实施例，储能滤波电路2包括：串联连接在恒流控制电路3的输入端与LED驱动电路电源输入端正极之间的储释能元件以及滤波元件；储释能元件的电源输出端通过滤波元件接地。其中，储释能元件可以为电容C1，电容C1用于储能和低频滤波，当电池在振动中瞬间掉电时，可以通过电容C1维持电路的电源；滤波元件可以为电容C2，电容C2用于高频滤波。另外，储释能元件还可以为电感或其他能够储能的元件。

作为本发明的另一个实施例，储能滤波电路2包括储能滤波元件；恒流控制电路3的输入端与LED驱动电路的电源输入端正极的连接点通过储能滤波元件接地。其中，储能滤波元件可以为电容。

作为本发明的另一个实施例，防反接电路1包括：第二开关元件以及分压电阻R1；其中第二开关元件的第一、二端串联在LED驱动电路电源的输入端负极与地之间；第二开关元件的控制端通过分压电阻R1与LED驱动电路的电源输入端正极连接。作为本发明的一个实施例，第二开关元件可以为MOS管Q1，MOS管Q1的栅极作为第二开关元件的控制端，MOS管Q1的漏极作为第二开关元件的第一端，MOS管Q1的源极作为第二开关元件的第二端。当第二开关元件为MOS管Q1时，防反接电路1还包括连接在MOS管Q1的栅极与源极之间的电阻R2。

在本发明实施例中，恒流控制电路3包括：芯片U1及其外围电路；芯片U1包括8个端子：电压输入端Vin、使能端EN、补偿端COMP、地端GND、频率选择端FREQ、反馈端FB、引导端BST、电压输出端SW；其中，电压输入端Vin通过分压电阻R3连接至使能端EN，使能端EN还通过分压电阻R4接地；电压输入端Vin作为恒流控制电路3的输入端；补偿端COMP通过滤波电容C5接地，电阻R7与电容C6依次串联连接在补偿端COMP和地端GND之间；地端GND接地；频率选择端FREQ通过电容C8接地，频率选择端FREQ还通过电阻R8接地；反馈端FB通过电阻R12接地；反馈端FB作为恒流控制电路3的反馈端；引导端BST通过旁路电容C9连接至电压输出端SW；引导端BST为内部浮动的高端MOSFET驱动器提供一正电源；电压输出端SW作为恒流控制电路3的输出端。

在本发明实施例中，镇流输出电路4包括：电感L1、续流二极管D2以及电容C10；电感L1的一端连接至恒流控制电路3的输出端，电感L1的另一端连接至LED 6的正极；续流二极管D2的阴极与电感L1和恒流控制电路3输出端的连接点连接，续流二极管D2的阳极接地；电容C10的一端连接至电感L1与LED 6连接的连接端，电容C10的另一端接地。

为了更进一步的说明本发明实施例提供的LED驱动电路，现结合图2详述其工作原理如下：

当整个电路正常工作时，LED6的电源输入正极的电位为高电平，三极管Q2的基极为高电平，三极管Q2处于截止状态，控制芯片U1的使能端EN的电平为高电平，控制芯片U1维持输出。

当输出短路时，LED6的电源输入正极的电位为低电平，三极管Q2的基极被拉为低电平，三极管Q2开通，控制芯片U1的使能端EN的电平被拉低，控制芯片U1关断输出，从而起到短路保护的作用。

本发明提供的LED驱动电路采用电压采样电路对LED的工作电压进行采样，当输出短路时，通过第一开关元件的导通使得恒流控制电路的使能端的电压被拉低，恒流控制电路关断输出，从而起到短路保护的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LED驱动电路，其包括：依次连接的恒流控制电路以及镇流输出电路；所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端电连接；所述镇流输出电路的输出端与LED的正极电连接；所述LED的负极与所述恒流控制电路的反馈端电连接；其特征在于，所述LED驱动电路还包括：

电压采样电路；所述电压采样电路包括：第一开关元件、二极管D1以及限流电阻R6；

所述第一开关元件的控制端通过所述限流电阻R6连接至所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接至所述镇流输出电路的输出端；

所述第一开关元件的第一端连接至所述恒流控制电路的使能端，所述第一开关元件的第二端与所述LED驱动电路的电源输入端负极连接，且连接点接地。

2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括防反接电路，所述防反接电路包括第二开关元件以及分压电阻R1；所述第二开关元件的第一、二端串联在所述LED驱动电路的电源输入端负极与地之间；所述第二开关元件的控制端通过分压电阻R1与所述LED驱动电路的电源输入端正极连接。

3.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括储能滤波电路，所述储能滤波电路包括串联连接在所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端正极之间的储释能元件；所述储释能元件的电源输出端通过滤波元件接地。

4.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括储能滤波电路，所述储能滤波电路包括储能滤波元件；所述恒流控制电路的输入端与所述LED驱动电路的电源输入端正极的连接点通过所述储能滤波元件接地。

5.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流控制电路包括恒流控制芯片U1及其外围电路；

所述恒流控制芯片U1包括8个端子：电压输入端Vin、使能端EN、补偿端COMP、地端GND、频率选择端FREQ、反馈端FB、BST和电压输出端SW；

其中，电压输入端Vin通过分压电阻R3连接至使能端EN，使能端EN还通过分压电阻R4接地；电压输入端Vin作为所述恒流控制电路的输入端；

补偿端COMP通过滤波电容C5接地，电阻R7与电容C6依次串联连接在补偿端COMP和地端GND之间；

地端GND接地；

频率选择端FREQ通过由电容C8和电阻R8并联组成的振荡电路与地端GND连接；

反馈端FB与所述LED负极连接，且连接点通过恒流电流采样电阻R12接地；反馈端FB作为所述恒流控制电路的反馈端；

引导端BST通过旁路电容C9连接至电压输出端SW；

电压输出端SW作为所述恒流控制电路的输出端，与所述LED的正极连接。

6.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述镇流输出电路包括：电感L1、续流二极管D2以及电容C10；

所述电感L1的一端连接至所述恒流控制电路的输出端，所述电感L1的另一端连接至所述LED的正极；

所述电感L1和所述恒流控制电路输出端之间的连接点与所述续流二极管D2的阴极连接，所述续流二极管D2的阳极接地；

所述LED和电感L1的连接点通过所述电容C10接地。

7.一种便携式灯具，其包括LED，其特征在于，所述便携式灯具还包括权利要求1-6任一项所述的LED驱动电路。

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