高壓線性補償大功率led燈組控制電路的制作方法
【專利摘要】高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，包括接入高壓線路中的電壓采樣模塊、信號處理模塊、控制補償模塊；所述電壓采樣模塊一端與高壓線性電路中控制LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的MOS管通過接地保護(hù)電路連接；所述信號處理模塊一端與電壓采樣模塊另一端連接、另一端與控制補償模塊一端連接；所述控制補償模塊一端接基準(zhǔn)電壓，一端與控制MOS管開關(guān)導(dǎo)通的時間比較器N2同相輸入端連接，LED燈組連接整流橋的正極。本實用新型在LED控制器中增加一個接地保護(hù)電路，使采用MOS管控制式的LED燈組的控制器在應(yīng)用上更穩(wěn)定、更安全，增加了整個控制電路的安全系數(shù)，提高了控制電路的整體壽命，安全、實用。
【專利說明】高壓線性補償大功率LED燈組控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種LED控制電路，具體為高壓線性補償大功率LED燈組控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上LED控制高壓線性產(chǎn)品普遍存在輸出功率隨輸入電壓變化而變化的問題，如:輸入電壓220Vac增大10%到242Vac，輸出功率會增大16%左右，這樣造成的結(jié)果是LED燈的亮度會有明顯變化。具體原因為:附圖1為線性高壓LED線路中LED正常工作時的電流、電壓與時間的波形，如圖1所示，當(dāng)高壓線性電路的輸入電壓波形為Ul所示時，其內(nèi)部接入的LED燈組的導(dǎo)通電流波形如圖中Il所示(該圖中高壓線性電路中接入了3段LED燈組)；當(dāng)高壓線性電路的輸入電壓升高到如圖中U2所示時，其內(nèi)部接入的LED串的導(dǎo)通電流波形就如圖中12所示；由于LED的輸出功率P = (U1I1T1+U2I2T2+U3I3T3)/T，其中，Ul為第一段LED的導(dǎo)通電壓、Il為第一段LED燈組的導(dǎo)通電流、T為周期、三者均為定值，而Tl為Il恒流的時間，U2I2T2、U3I3T3同理；根據(jù)圖1顯示的波形可見，當(dāng)電壓升高后，LED恒流的時間也就隨之增大，尤其是第三段LED燈組的導(dǎo)通時間明顯增長(第一段LED燈組的恒流時間Tl、第二段LED燈組的恒流時間T2略微減小，可以忽略不計)，根據(jù)功率的計算公式可知，LED的輸出功率P也會隨之增大，而LED的功率也就明顯增大，使用者就會感覺到LED燈的亮度有明顯變化，從而影響使用者的舒適度LED燈在現(xiàn)代消費電子產(chǎn)品中是不可缺少的一種器件；對于集成式大功率LED燈組的開關(guān)集成控制方式，目前常見有兩種:1、繼電器開關(guān)控制，2、大功率模塊開關(guān)控制(M0S管)。其中，功率模塊開關(guān)控制方式當(dāng)其連接電路出現(xiàn)空接或者接地不良好的狀況時，控制器繼續(xù)工作會使大功率模塊的管壓降瞬間超過其最大承受電壓，導(dǎo)致MOS管燒毀，甚至引起火災(zāi)，嚴(yán)重影響人員相關(guān)財產(chǎn)的安全。因此，綜上所述針對MOS管控制式的高壓線性LED燈組控制器亟待改進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，以解決【背景技術(shù)】中的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，包括接入高壓線路中的電壓采樣模塊、信號處理模塊、控制補償模塊；所述電壓采樣模塊一端與高壓線性電路中控制LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的MOS管通過接地保護(hù)電路連接；所述信號處理模塊一端與電壓采樣模塊另一端連接、另一端與控制補償模塊一端連接；所述控制補償模塊一端接基準(zhǔn)電壓，一端與控制MOS管開關(guān)導(dǎo)通的時間比較器N2同相輸入端連接，LED燈組連接整流橋的正極；所述的接地保護(hù)電路包括:電壓比較器N1、吸收電容器Cl、電阻R4、電阻R5、電阻R6、瞬態(tài)抑制二極管VDl以及鉗位二極管VD2 ;其中，所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極接地，瞬態(tài)抑制二極管VDl的負(fù)極與所述控制器的MOS管VT的源極連接；所述電阻R4的第一端與電壓比較器N2的輸出端連接，電阻R4的第二端與所述電阻R5的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極連接；所述電壓比較器NI的第一輸入端與所述電阻R4的第二端連接，電壓比較器NI的第二輸入端與所述電阻R6的第一端連接，所述電阻R6的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的第一端連接；電壓比較器NI的輸出端與所述MOS管VT的柵極連接，MOS管VT的漏級連接LED燈組；所述吸收電容器Cl的第一端與所述電阻R5的第二端連接，吸收電容器Cl的第二端與所述電阻R5的第一端連接；所述鉗位二極管VD2的正極與所述電阻R5的第二端連接，鉗位二極管VD2的負(fù)極與所述電阻R5的第一端連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述電壓采樣模塊包括:比較器N4、電阻R1、電容C2 ;所述比較器N4的同相輸入端與參考電壓VSS連接，其反相輸入端與比較器N4的輸出端連接；所述比較器N4的輸出端與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地。
[0007]進(jìn)一步的，所述信號處理模塊包括依次串聯(lián)連接的電阻R9和電阻RlO ;所述電阻RO的一端與電阻Rll和電容C2的連接點連接，電阻R9的一端接地。
[0008]進(jìn)一步的，所述控制補償模塊包括減法器N3 ;所述減法器N3的同相輸入端連接VDD，其反相輸入端與電阻R9和電阻RlO的連接點連接，其輸出端與比較器N2的同相輸入端連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過電壓采集模塊采集控制LED燈組驅(qū)動開關(guān)的電壓，再將采集到的電壓通過信號處理模塊進(jìn)行處理，處理成控制補償模塊可使用的電壓，最終通過控制補償模塊將LED燈組的功率維持平穩(wěn)，從而提高了使用者的舒適度，而且本實用新型還在LED控制器中增加一個接地保護(hù)電路，使采用MOS管控制式的LED燈組的控制器在應(yīng)用上更穩(wěn)定、更安全，增加了整個控制電路的安全系數(shù)，提高了控制電路的整體壽命，安全、實用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為高壓線性電路中LED燈組在一個周期內(nèi)電流隨電壓變化的波形圖。
[0011]圖2為本實用新型的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0012]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0013]如圖2所示的高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，包括接入高壓線路中的電壓采樣模塊、信號處理模塊、控制補償模塊；所述電壓采樣模塊一端與高壓線性電路中控制LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的MOS管VT通過接地保護(hù)電路連接，用于采集接地保護(hù)電路的電壓并提供給信號處理模塊，接地保護(hù)電路的目的在于增加整個控制電路的安全系數(shù)，為MOS管VT消除極端跳動電壓；所述信號處理模塊一端與電壓采樣模塊另一端連接、另一端與控制補償模塊一端連接，用于將電壓采樣模塊采集到的電壓分壓成控制補償模塊可使用的電壓；所述控制補償模塊一端接基準(zhǔn)電壓，一端與控制MOS管開關(guān)導(dǎo)通的時間比較器N2同相輸入端連接，用于根據(jù)信號處理模塊處理后輸出電壓的大小來改變比較器N2同相輸入端電壓的大小，進(jìn)而根據(jù)比較器2輸出電壓的大小來調(diào)節(jié)每段LED燈組電流的大小，使LED燈組的輸出功率維持平穩(wěn)。具體地，如圖2所示，整流橋的正極連接LED燈組，LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的驅(qū)動開關(guān)為MOS管VT，MOS管VT連接一接地保護(hù)電路，所述的接地保護(hù)電路包括:電壓比較器N1、吸收電容器Cl、電阻R4、電阻R5、電阻R6、瞬態(tài)抑制二極管VDl以及鉗位二極管VD2 ;其中，所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極接地，所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的負(fù)極與所述控制器的MOS管VT的源極連接；所述電阻R4的第一端與電壓比較器N2的輸出端連接，電阻R4的第二端與所述電阻R5的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極連接；所述電壓比較器NI的第一輸入端與所述電阻R4的第二端連接，所述電壓比較器NI的第二輸入端與所述電阻R6的第一端連接，所述電阻R6的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的第一端連接；所述電壓比較器NI的輸出端與所述MOS管VT的柵極連接，輸出觸發(fā)電壓觸發(fā)所述MOS管VT工作，所述MOS管VT的漏級連接LED燈組；所述吸收電容器Cl的第一端與所述電阻R5的第二端連接，所述吸收電容器Cl的第二端與所述電阻R5的第一端連接；所述鉗位二極管VD2的正極與所述電阻R5的第二端連接，所述鉗位二極管VD2的負(fù)極與所述電阻R5的第一端連接；比較器N2用于控制MOS管VT的導(dǎo)通時間。
[0014]所述電壓采樣模塊包括:比較器N4、電阻R1、電容C2 ;所述比較器N4的同相輸入端與參考電壓VSS連接，其反相輸入端與比較器N4的輸出端連接；所述比較器N4的輸出端與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地；
[0015]所述信號處理模塊包括依次串聯(lián)連接的電阻R9和電阻RlO ;所述電阻RO的一端與電阻Rll和電容C2的連接點連接，電阻R9的一端接地。
[0016]所述控制補償模塊包括減法器N3 ;所述減法器N3的同相輸入端連接VDD，其反相輸入端與電阻R9和電阻RlO的連接點連接，其輸出端與比較器N2的同相輸入端連接，用于為與比較器N2提供新的參考電壓。
[0017]電壓采樣模塊采集驅(qū)動開關(guān)的電壓，與電壓采樣模塊連接的信號處理模塊將采樣電壓采集到的電壓進(jìn)行分壓處理，使分壓后的電壓可以適用于與基準(zhǔn)連接的控制補償模塊，經(jīng)過控制補償模塊處理后的電壓可以為比較器N2提供新的參考電壓，根據(jù)新的參考電壓就可以改變LED燈組的導(dǎo)通電流。由于根據(jù)【背景技術(shù)】的描述，當(dāng)高壓線性電路中輸入電壓升高后，接入其電路的LED燈組的恒流時間會增長，從而導(dǎo)致LED燈組的功率會有明顯變化，而為了降低這種LED燈組功率明顯變化的現(xiàn)象，本實用新型通過采取當(dāng)電壓升高導(dǎo)致恒流時間增長時，通過減小LED的導(dǎo)通電流為手段，從而達(dá)到使高壓線性電路中的LED功率變化保持平穩(wěn)的目的；反之，當(dāng)高線線性電路的輸入電壓減小時，通過增大LED的導(dǎo)通電流為手段，從而達(dá)到使高壓線性電路中的LED功率變化保持平穩(wěn)的目的；而具體實現(xiàn)LED功率變化保持平穩(wěn)的方式就是通過電壓采集模塊采集控制LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的MOS管VT的電壓；當(dāng)采集到電壓后，將該電壓信號進(jìn)行處理，處理成控制補償模塊可使用的電壓，然后通過控制補償模塊將比較器同相輸入端電壓進(jìn)行改變，從而使比較器的輸出電壓發(fā)生變化，MOS管VT柵極電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致MOS管VT的導(dǎo)通阻抗發(fā)生變化，從而達(dá)到使LED導(dǎo)通電流發(fā)生變化的目的，該控制補償模塊的具體工作原理為:當(dāng)整流橋輸入電壓升高后，根據(jù)圖1顯示的波形圖可知LED燈組的恒流時間增長，此時，通過電壓采集模塊采集MOS管柵極的電壓，然后經(jīng)過信號處理模塊分壓采集到的電壓，分壓后的電壓輸入給控制補償模塊，控制補償模塊就能夠控制與驅(qū)動開關(guān)連接的比較器N2的輸出電壓減小，則MOS管VT柵極電壓就會減小，MOS管VT導(dǎo)通阻抗就會增大，那么與MOS管VT連接的LED燈組的電流就會減小，即控制補償模塊就會隨著整流橋兩端輸入電壓的增大而減小LED燈組的導(dǎo)通電流，從而根據(jù)LED的功率計算公式P = (U1I1T1+U2I2T2+U3I3T3)/T可知，LED的功率波動范圍就會降低；反之，當(dāng)輸入電壓降低后，控制補償模塊就會增大LED燈組的導(dǎo)通電流，同樣也能維持使LED的功率在較小范圍內(nèi)波動變化。
[0018]接地保護(hù)電路的工作原理為:正常工作狀態(tài)下，電壓比較器NI的第二輸出端與接地端沒有電壓，電壓比較器NI不翻轉(zhuǎn)正常工作，驅(qū)動電壓經(jīng)電阻R4與電阻R5分壓后輸入電壓比較器NI，由電壓比較器NI的輸出端輸出觸發(fā)電壓給MOS管VT，觸發(fā)MOS管VT正常工作。當(dāng)電路出現(xiàn)接地故障時，MOS管VT仍會由輸出端OUT輸出控制電流，電流流經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管VDl時形成管壓降，在接地點點會有一個電壓值VI，此時比較器NI的第二輸入端的電壓也為Vl，電阻R4與電阻R5在驅(qū)動電壓與控制器的輸出端OUT之間連接形成分壓，電壓比較器NI的第二輸入端的電壓值大于該分壓，電壓比較器NI翻轉(zhuǎn)，電壓比較器NI的輸出端停止輸出觸發(fā)電壓，MOS管VT停止工作，從而保護(hù)在這種狀態(tài)下MOS管VT不被過載電壓燒毀。保護(hù)電壓比較器NI不被瞬間擊穿，保證整個控制電路長期有效的正常工作。
[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，其特征在于，包括接入高壓線路中的電壓采樣模塊、信號處理模塊、控制補償模塊；所述電壓采樣模塊一端與高壓線性電路中控制LED燈組導(dǎo)通與關(guān)斷的MOS管通過接地保護(hù)電路連接；所述信號處理模塊一端與電壓采樣模塊另一端連接、另一端與控制補償模塊一端連接；所述控制補償模塊一端接基準(zhǔn)電壓，一端與控制MOS管開關(guān)導(dǎo)通的時間比較器N2同相輸入端連接，LED燈組連接整流橋的正極；所述的接地保護(hù)電路包括:電壓比較器N1、吸收電容器Cl、電阻R4、電阻R5、電阻R6、瞬態(tài)抑制二極管VDl以及鉗位二極管VD2 ;其中，所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極接地，瞬態(tài)抑制二極管VDl的負(fù)極與所述控制器的MOS管VT的源極連接；所述電阻R4的第一端與電壓比較器N2的輸出端連接，電阻R4的第二端與所述電阻R5的第一端連接，所述電阻R5的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的正極連接；所述電壓比較器NI的第一輸入端與所述電阻R4的第二端連接，電壓比較器NI的第二輸入端與所述電阻R6的第一端連接，所述電阻R6的第二端與所述瞬態(tài)抑制二極管VDl的第一端連接；電壓比較器NI的輸出端與所述MOS管VT的柵極連接，MOS管VT的漏級連接LED燈組；所述吸收電容器Cl的第一端與所述電阻R5的第二端連接，吸收電容器Cl的第二端與所述電阻R5的第一端連接；所述鉗位二極管VD2的正極與所述電阻R5的第二端連接，鉗位二極管VD2的負(fù)極與所述電阻R5的第一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，其特征在于:所述電壓采樣模塊包括:比較器N4、電阻R1、電容C2 ;所述比較器N4的同相輸入端與參考電壓VSS連接，其反相輸入端與比較器N4的輸出端連接；所述比較器N4的輸出端與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與電容C2的一端連接，電容C2的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，其特征在于:所述信號處理模塊包括依次串聯(lián)連接的電阻R9和電阻RlO ;所述電阻RO的一端與電阻Rll和電容C2的連接點連接，電阻R9的一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓線性補償大功率LED燈組控制電路，其特征在于:所述控制補償模塊包括減法器N3 ;所述減法器N3的同相輸入端連接VDD，其反相輸入端與電阻R9和電阻RlO的連接點連接，其輸出端與比較器N2的同相輸入端連接。
【文檔編號】H05B37/02GK204090243SQ201420521976
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】萬進(jìn)兵 申請人:萬進(jìn)兵