一種多路獨立控制的led驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED通用照明領(lǐng)域，具體是指一種多路獨立控制的LED驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED廣泛地應(yīng)用于普通照明，同時也經(jīng)常以彩燈連成燈串的方式來表現(xiàn)各種動態(tài)效果作為景觀、舞臺、節(jié)日和廣告照明光源，通過簡單的連接和控制可體現(xiàn)閃爍和流水兩種動態(tài)效果，整條燈串可分為較少的幾路并聯(lián)起來分別控制，各分路串入一定的限流電阻可直接由恒壓電源負載，即使每一分路單獨由一個恒流電源驅(qū)動也是可行的，驅(qū)動設(shè)計也較為簡單。所以這種燈串比較普及，也俗稱跑馬燈，不過由于只有很少的幾個分路輪流點亮熄滅來形成閃爍流水的效果，這種跑馬燈的花樣較少，周期性也很強，因而表現(xiàn)方式千篇一律比較單調(diào)，從而造成吸引注意力時間短暫，難以體現(xiàn)豐富多樣化的動態(tài)效果。
[0003]為了克服這種周期性而單調(diào)的效果，需要燈串具有更多的燈珠并對多個或多串燈珠進行獨立的控制，對于大規(guī)模而控制復(fù)雜的專業(yè)舞臺燈光，目前采用DMX512協(xié)議，通過控制臺向每個LED光源發(fā)出控制信號，而每個LED光源的驅(qū)動器必須裝有相應(yīng)的該信號接收和解碼功能的芯片，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換為控制信號。而在很多場合，如樓宇外墻燈飾、臨時搭建舞臺、業(yè)余文化表演、戶外景觀和廣告以及節(jié)日氣氛增強等方面，需要變幻花樣比較豐富且的大功率彩燈來達到足夠強的渲染效果，這種專業(yè)舞臺燈光顯得比較復(fù)雜、安裝拆裝費時和成本過高，因此應(yīng)用受到限制。
[0004]如果采用單個電源并設(shè)計控制電路有足夠的輸出端口，則可簡單地將不同燈珠并聯(lián)接入到直流恒壓電源中，就可以很方便地對它們進行獨立控制，但是對于大功率的燈珠來說，如3W的燈珠通過的電流在700~800mA左右，每個燈珠的壓降在2V (紅光LED)到3-3.5V (藍光LED)，采取多路并聯(lián)的方式，而且為了獲得豐富多彩的變幻及動態(tài)效果，應(yīng)采用數(shù)量盡可能多的獨立控制分路，如20路就需要DC電源提供15A左右工作電流，大電流對于電源設(shè)計帶來器件選擇的難度和成本的增加，低壓更導(dǎo)致整流效率的很大降低。
[0005]當(dāng)然，每個并聯(lián)分路里可采用多個小功率LED串聯(lián)或串聯(lián)集成封裝(COB)燈珠來降低電流提高工作電壓，不過這種方法也難以完全解決并聯(lián)帶來的問題，同時不像單芯片封裝的燈珠那樣接近點光源便于聚光設(shè)計，各LED不同器件伏安特性也不完全一致，在并聯(lián)的連接方式下難以保證每路通過的電流都相同，由于所處的散熱條件不同，也會造成老化和失效時間的不一致。為保證可靠性和工作壽命，一般需要對LED進行恒流驅(qū)動，所以多個LED燈珠更適合串聯(lián)的方式與恒流驅(qū)動電路連接，否則驅(qū)動電路只能對總電流進行恒流控制，無法保證并聯(lián)的各分路的電流恒定，或者每個LED燈珠單獨采用恒流驅(qū)動電源，造成電路的冗余度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致可靠性降低。
[0006]對于并聯(lián)LED燈組即使采用恒流驅(qū)動，也難以保證各分路的電流分配相同，只能控制總電流恒定，而對于單路串聯(lián)線路內(nèi)不同燈珠的分離控制則又比較困難。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種多路獨立控制的LED驅(qū)動電路，能夠?qū)懔黩?qū)動電源下的串聯(lián)的LED燈串進行分別獨立控制，且電路結(jié)構(gòu)簡單。
[0008]為達到上述目的，本實用新型一方面實施例提出了一種多路獨立控制的LED驅(qū)動電路，所述多路獨立控制的LED驅(qū)動電路包括恒流源電路和LED支路，所述LED支路串聯(lián)連接在所述恒流電路輸出端，其中所述LED支路包括至少一個LED燈串和對應(yīng)于所述LED燈串設(shè)置的并能工作在短路、開路狀態(tài)間的旁路電路，所述旁路電路與LED燈連接，所述旁路電路的控制端連接至可編程芯片。
[0009]根據(jù)本實用新型實施例提出的多路獨立控制的LED驅(qū)動電路，LED燈串是在串聯(lián)在恒流電路中，進行恒流驅(qū)動，流經(jīng)LED燈的電流基本相同，老化和失效時間比較接近，可靠性高，整體使用成本低，旁路電路可以處于短路、開路工作狀態(tài)間，實現(xiàn)對LED燈的分離控制，通過編程芯片進行編程控制旁路電路的開路或短路變換，可以實現(xiàn)對LED燈的亮或滅的分別控制以變換出各種花樣的光影效果。
[0010]根據(jù)本實用新型一個實施例，所述旁路電路包括第一旁路電路，所述第一旁路電路包括PNP晶體管QUNPN晶體管Q2、電阻RB和光耦0C1，其中所述PNP晶體管Ql的基極與所述NPN晶體管Q2的集電極連接，所述PNP晶體管Ql的集電極通過所述光耦OCl的輸出電極與所述NPN晶體管Q2的基極連接，所述電阻RB連接于所述PNP晶體管Ql的發(fā)射極于集電極之間，所述PNP晶體管Ql的發(fā)射極連接于所述LED燈的陽極，所述NPN晶體管Q2的發(fā)射極連接于所述LED燈是陰極，所述光耦OCl的輸入端作為所述旁路電路的控制端。
[0011]進一步的，所述旁路電路還包括第二旁路電路，所述第二旁路電路包括MOS晶體管Q3、電阻R4、電容C2、二極管D2和光耦0C2，其中所述MOS晶體管Q3的源極接于所述LED燈的陰極，所述MOS晶體管Q3的漏極連接于所述LED燈的陽極，所述MOS晶體管Q3的柵極分別連接于所述光耦0C2的輸出電極、所述電阻R4的一端，所述光耦0C2的輸入端作為所述旁路電路的控制端，所述電阻R4的另一端與二極管D2的陰極連接，二極管的陽極連接至上一個LED燈的陽極，所述電容C2 —端連接于所述電阻R4的另一端，所述電容C2的另一端連接于所述MOS晶體管的漏極，所述電阻R4的一端還通過所述光耦0C2的輸出電極連接于所述MOS晶體管的漏極。
[0012]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，所述第一旁路電路作為第一級LED燈的旁路電路，所述第二旁路電路作為第二級及以下級的LED燈的旁路電路。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，所述恒流電路包括JK觸發(fā)器、比較器CM、非門Ν0Τ、與門AND、MOS晶體管Q4、電阻RS、電阻Rl和電阻R2，其中電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后連接于工作電壓輸入端與地之間，所述電阻Rl與電阻R2間具有第一節(jié)點，所述比較器的CM的負輸入端連接于所述第一節(jié)點，所述電阻RS連接于所述MOS晶體管Q4的源極與地之間，所述比較器CM的正輸入端連接于所述MOS晶體管Q4的源極，所述比較器的輸出端分別連接于所述非門NOT的輸入端、電阻R3的一端，所述非門NOT的輸出端連接于所述與門AND的一個輸入端，所述與門AND的輸出端連接于所述MOS晶體管Q4的柵極，所述MOS晶體管Q4的漏極連接于所述直流電源端，所述電阻R3的另一端連接于JK觸發(fā)器的R端口，所述JK觸發(fā)器的J端口及K端口連接于工作電源輸入端，所述JK觸發(fā)器的S端口接地，所述JK觸發(fā)器的Q端口連接于所述與門AND的第二輸入端，所述JK觸發(fā)器接收可編程芯片的時鐘脈沖信號。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，多路獨立控制的LED驅(qū)動電路還包括支路電源，所述直流電源包括直流電源輸入端Vin、電感L、電容Cl和二極管D1，所述電感L的一端分別與所述二極管的陽極和所述恒流電路連接，所述感L的另一端分別與所述電容Cl的一端和所述LED支路的一端連接，所述電容Cl的另一端分別與輸入電源端Vin連接，所述二極管的陰極與所述電源端Vin連接，所述電源端Vin還連接所述LED支路的另一端。
[0015]本實用新型提供的多路獨立控制的LED驅(qū)動電路中，多個LED燈以串聯(lián)方式與恒流驅(qū)動電路連接，這樣輸出電流就是單串LED工作電流，可以對整串LED進行恒流控制，通過對需要控制的每個或每一分串LED兩端并聯(lián)一個分流旁路電路，旁路電路導(dǎo)通時將電壓降低到該LED的導(dǎo)通電壓以下，這樣電流全部從旁路經(jīng)過，通過這種短接的方式可以控制串聯(lián)線路中的單個或部分燈珠的熄滅，更具體的實施方式和效果通過下面的具體實施例可以進一步了解。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電路原理連接圖；
[0017]圖2是根據(jù)本實用新型實施例的第一種旁路電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3是根據(jù)本實用新型實施例的第二種旁路電路結(jié)構(gòu)圖；