太陽能led一體燈及驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】一種驅(qū)動(dòng)電路，應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組的太陽能LED一體燈,包括采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元及開關(guān)單元；采樣單元與開關(guān)單元及太陽能LED一體燈的控制器連接，用于采集LED燈組的電流，并輸出采樣信號(hào)至控制器；驅(qū)動(dòng)單元分別與控制器及開關(guān)單元連接，用于將控制器根據(jù)采樣信號(hào)輸出的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元；開關(guān)單元與LED燈組的負(fù)極及采樣單元連接，用于控制LED燈組的電流流過采樣單元，并控制LED燈組的亮度。上述驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)簡單，成本低。
【專利說明】
太陽能LED—體燈及驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能LED—體燈領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能LED燈及驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常用的太陽能LED—體燈普遍采用集成大功率的LED光源，而大功率的LED光源通常是由多個(gè)LED燈相互串聯(lián)構(gòu)成，這樣就需要多顆鋰電池串聯(lián)來給大功率的LED光源提供工作電壓，同時(shí)需要采用降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)來驅(qū)動(dòng)大功率的LED光源工作。
[0003]通過降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)LED集成光源時(shí)容易造成散熱效果不好，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)芯片的壽命降低，且采用專用的驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對(duì)降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)存在的問題，提供一種太陽能LED—體燈的驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]—種驅(qū)動(dòng)電路，應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組的太陽能LED—體燈，其特征在于，包括采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元及開關(guān)單元;所述采樣單元與所述開關(guān)單元及所述太陽能LED—體燈的控制器連接，用于采集所述LED燈組的電流，并輸出采樣信號(hào)至所述控制器;所述驅(qū)動(dòng)單元分別與所述控制器及所述開關(guān)單元連接，用于將所述控制器根據(jù)所述采樣信號(hào)輸出的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)單元;所述開關(guān)單元與所述LED燈組的負(fù)極及所述采樣單元連接，用于控制所述LED燈組的電流流過所述采樣單元，并控制所述LED燈組的亮度。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述采樣單元包括采樣電阻Rl和運(yùn)放Ul;所述采樣電阻Rl的一端與所述開關(guān)單元的輸出端連接，所述采樣電阻Rl的另一端與所述運(yùn)放Ul的輸入端連接;所述運(yùn)放Ul的輸出端與所述控制器連接。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括與門，所述與門的一輸入端口與所述控制器輸出PWM信號(hào)的端口連接，所述與門的一輸出端與所述開關(guān)單元連接。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開關(guān)單元包括開關(guān)保護(hù)單元和開關(guān);所述開關(guān)保護(hù)單元包括限流模塊、儲(chǔ)能模塊和二極管Dl;
[0009]所述限流模塊的一端與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述限流模塊的另一端與所述開關(guān)的控制端連接；
[0010]所述儲(chǔ)能模塊的一端與所述開關(guān)的輸入端連接，所述儲(chǔ)能模塊的另一端與所述LED燈組的負(fù)極連接；
[0011]所述二極管Dl的正極與所述儲(chǔ)能模塊的一端及所述太陽能LED—體燈中鋰電池的正極連接。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限流模塊包括限流電阻R2;所述限流電阻R2的一端與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述限流電阻R2的另一端與所述開關(guān)的控制端連接；
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述儲(chǔ)能模塊包括儲(chǔ)能電感LI;所述儲(chǔ)能電感LI的一端與所述開關(guān)的輸入端連接，所述儲(chǔ)能電感LI的另一端與所述LED燈組的負(fù)極連接。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開關(guān)包括MOS管。
[0015]—種太陽能LED—體燈，包括鋰電池、太陽能電池板及控制器，其特征在于，還包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組及上述任一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路。
[0016]上述驅(qū)動(dòng)電路，應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組的太陽能LED—體燈，其具體通過采樣單元采集LED燈的電流，并輸出采樣電壓信號(hào)至太陽能LED—體燈，驅(qū)動(dòng)單元將太陽能LED—體燈的控制器根據(jù)采樣單元采集的電壓信號(hào)計(jì)算輸出的對(duì)應(yīng)占空比的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元，開關(guān)單元進(jìn)一步的控制流過采樣單元的電流和LED燈組的亮度。該驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)簡單，成本低。
[0017]上述太陽能LED—體燈，包括多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠，而多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠的工作電壓只需一塊鋰電池提供，并不需要多顆鋰電池相互串聯(lián)，從而也不需要專門的降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)，也即不會(huì)有降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)LED集成光源時(shí)容易造成散熱效果不好，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)芯片的壽命降低，且采用專用的驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)成本較高的問題。并且多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠同時(shí)工作時(shí)，即使其中部分燈珠壞掉，也不影響其它燈珠的工作，提高了整個(gè)太陽能LED—體燈的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1為一實(shí)施例的太陽能LED—體燈的模塊框圖；
[0019]圖2為一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，為一實(shí)施例的太陽能LED—體燈的模塊框圖。由圖1可知，在本實(shí)施例中，太陽能LED—體燈1包括鋰電池11、太陽能電池板12、控制器13、LED燈組14及用于驅(qū)動(dòng)LED燈組14的驅(qū)動(dòng)電路15。
[0021]其中，太陽能電池板12用于給鋰電池11供電，鋰電池11用于給太陽能LED—體燈10提供工作電壓，控制器13用于根據(jù)需要控制鋰電池11的充放電。
[0022]進(jìn)一步地，由圖1可知，在本實(shí)施例中，LED燈組14由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成。由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組在使用時(shí)，即使LED燈組中的部分LED燈珠壞掉，LED燈組14仍能正常工作。例如，在本實(shí)施例中，LED燈組14具體由9顆0.5W的型號(hào)為5730的LED燈珠相互并聯(lián)構(gòu)成，且具體流過9顆LED燈珠的總電流為0.7A，平均每顆LED燈珠分配78mA的電流，每顆LED燈珠的滿功率電流為150mA。在使用中，S卩使有4顆LED燈珠壞掉，LED燈組仍能正常工作。
[0023]且本實(shí)施例中太陽能LED—體燈的LED燈組14的工作電壓與輸出功率是恒定的。也即LED燈組14的工作電壓就是鋰電池11的電壓值，因此不需要采用專門的降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)來驅(qū)動(dòng)LED燈組14。
[0024]進(jìn)一步地，由圖1還可知，驅(qū)動(dòng)電路15包括采樣單元151、驅(qū)動(dòng)單元152及開關(guān)單元153。且采樣單元151與開關(guān)單元153及控制器13連接，用于采集LED燈組14的電流，并輸出采樣信號(hào)至控制器13。
[0025]驅(qū)動(dòng)單元152分別與控制器13及開關(guān)單元153連接，用于根據(jù)控制器13輸出的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元153。
[0026]開關(guān)單元153與LED燈組14的負(fù)極及采樣單元151連接，用于控制LED燈組14的電流流過采樣單元151，并控制LED燈組14的亮度。
[0027]上述的驅(qū)動(dòng)電路15，通過采樣單元151采集LED燈組14的電流，并輸出采樣信號(hào)至控制器13，且驅(qū)動(dòng)單元152根據(jù)控制器13輸出的PffM信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元153，開關(guān)單元153又控制LED燈組14的電流流過采樣單元151和控制LED燈組14的亮度。避免了通過降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)LED集成光源時(shí)容易造成散熱效果不好，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)芯片的壽命降低的問題，且設(shè)計(jì)成本低。
[0028]如圖2所示，為一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。由圖2可知，在本實(shí)施例中，采樣單元151包括采樣電阻Rl和運(yùn)放Ul，且采樣電阻Rl的一端與開關(guān)單元153的輸出端連接，采樣電阻Rl的另一端與運(yùn)放Ul的輸入端連接，運(yùn)放Ul的輸出端與控制器13的A/D采樣端口連接。
[0029]驅(qū)動(dòng)單元152包括與門U2B，且與門U2B的一輸入端口與控制器13輸出PffM信號(hào)的端口連接，與門U2B的一輸出端與開關(guān)單元153連接。
[0030]具體地，在其中一實(shí)施例中，與門U2B的型號(hào)為74HC08，這是由于型號(hào)為74HC08的與門輸出的波形很整齊，不會(huì)發(fā)生畸變。
[0031]開關(guān)單元153包括開關(guān)保護(hù)單元154和開關(guān)Ql。且開關(guān)保護(hù)單元154包括限流模塊155、儲(chǔ)能模塊156和二極管Dl。且限流模塊155的一端與驅(qū)動(dòng)單元152連接，限流模塊155的另一端與開關(guān)Ql的控制端連接。
[0032]儲(chǔ)能模塊156的一端與開關(guān)Ql的輸入端連接，儲(chǔ)能模塊156的另一端與LED燈組14的負(fù)極連接。
[0033]二極管Dl的正極與儲(chǔ)能模塊156的一端及鋰電池11的正極連接。
[0034]進(jìn)一步地，由圖2可知，限流模塊155包括限流電阻R2，且限流電阻R2的一端與驅(qū)動(dòng)單元152連接，限流電阻R2的另一端與開關(guān)Ql的控制端連接。
[0035]儲(chǔ)能模塊156包括儲(chǔ)能電感LI，且儲(chǔ)能電感LI的一端與開關(guān)Ql的輸入端連接，儲(chǔ)能電感LI的另一端與LED燈組14的負(fù)極連接。
[0036]進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，開關(guān)Ql包括MOS管。
[0037]由上述驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖可知，當(dāng)開關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)，鋰電池11輸出的電流由LED燈組14的負(fù)極流向儲(chǔ)能電感LI之后，經(jīng)過開關(guān)Q1，流入采樣電阻Rl，且在流過采樣電阻Rl時(shí)產(chǎn)生壓降，該壓降值經(jīng)過運(yùn)放Ul放大之后，被控制器13的A/D采樣模塊采集，控制器13根據(jù)采集到的電壓值，計(jì)算并輸出對(duì)應(yīng)占空比的PWM信號(hào)至與門U2B，PWM信號(hào)經(jīng)過與門U2B之后，輸出驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)Ql。
[0038]當(dāng)開關(guān)QI截止時(shí)，鋰電池11輸出的電流由LED燈組14的負(fù)極流向儲(chǔ)能電感LI之后，使二極管Dl導(dǎo)通，該電流通過二極管Dl之后釋放至鋰電池11。進(jìn)一步地保護(hù)開關(guān)Ql的安全。
[0039]可以理解地，對(duì)應(yīng)占空比的PffM信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)可以解決LED燈組14的頻閃問題。
[0040]例如，當(dāng)HVM信號(hào)的頻率為IHZ時(shí)，對(duì)應(yīng)的占空比為0.5，也即0.5秒的低電平和0.5秒的高電平，此時(shí)開關(guān)Ql對(duì)應(yīng)導(dǎo)通0.5秒然后截止0.5，此時(shí)人眼就會(huì)感受到明顯的閃爍現(xiàn)象。當(dāng)PffM信號(hào)的頻率超過10HZ時(shí)，對(duì)應(yīng)的占空比小于I/50，也即在連續(xù)的I秒時(shí)間段內(nèi)，高電平和低電平以小于1/50秒的周期變化，此時(shí)開關(guān)Ql對(duì)應(yīng)導(dǎo)通和截止的變化周期也小于I/50秒，此時(shí)人眼很難感受到閃爍現(xiàn)象。
[0041]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的太陽能LED—體燈的控制器13可以根據(jù)采集到的運(yùn)放Ul的電壓值，來判斷流過LED燈組14的電流大小，在增大流過LED燈組14的電流時(shí)快速變更PWM信號(hào)的占空比，減小流過LED燈組14的電流時(shí)緩慢變更HVM信號(hào)的占空比，以此來解決因控制器13的采樣及運(yùn)算速度過慢而導(dǎo)致LED燈組14頻閃的問題。
[0042]本實(shí)用新型的太陽能LED—體燈，包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組14，而LED燈組14的工作電壓只需一塊鋰電池11提供，并不需要多顆鋰電池11相互串聯(lián)，從而也不需要專門的降壓恒流LED驅(qū)動(dòng)。且在上述實(shí)施例中，用于驅(qū)動(dòng)本實(shí)用新型的太陽能LED—體燈的驅(qū)動(dòng)電路15，其具體通過采樣單元151采集LED燈組14的電流值，并輸出電壓信號(hào)至控制器13，驅(qū)動(dòng)單元152將控制器13根據(jù)電壓信號(hào)輸出的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)單元153，開關(guān)單元153控制LED燈組14的亮度。該驅(qū)動(dòng)電路避免了使用專門的降壓恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)，設(shè)計(jì)簡單且成本低。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驅(qū)動(dòng)電路，應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組的太陽能LED—體燈，其特征在于，包括采樣單元、驅(qū)動(dòng)單元及開關(guān)單元;所述采樣單元與所述開關(guān)單元及所述太陽能LED—體燈的控制器連接，用于采集所述LED燈組的電流，并輸出采樣信號(hào)至所述控制器;所述驅(qū)動(dòng)單元分別與所述控制器及所述開關(guān)單元連接，用于將所述控制器根據(jù)所述采樣信號(hào)輸出的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)單元;所述開關(guān)單元與所述LED燈組的負(fù)極及所述采樣單元連接，用于控制所述LED燈組的電流流過所述采樣單元，并控制所述LED燈組的亮度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述采樣單元包括采樣電阻Rl和運(yùn)放Ul;所述采樣電阻Rl的一端與所述開關(guān)單元的輸出端連接，所述采樣電阻Rl的另一端與所述運(yùn)放Ul的輸入端連接;所述運(yùn)放Ul的輸出端與所述控制器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括與門，所述與門的一輸入端口與所述控制器輸出PWM信號(hào)的端口連接，所述與門的一輸出端與所述開關(guān)單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括開關(guān)保護(hù)單元和開關(guān);所述開關(guān)保護(hù)單元包括限流模塊、儲(chǔ)能模塊和二極管Dl; 所述限流模塊的一端與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述限流模塊的另一端與所述開關(guān)的控制端連接； 所述儲(chǔ)能模塊的一端與所述開關(guān)的輸入端連接，所述儲(chǔ)能模塊的另一端與所述LED燈組的負(fù)極連接； 所述二極管Dl的正極與所述儲(chǔ)能模塊的一端及所述太陽能LED—體燈中鋰電池的正極連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述限流模塊包括限流電阻R2;所述限流電阻R2的一端與所述驅(qū)動(dòng)單元連接，所述限流電阻R2的另一端與所述開關(guān)的控制端連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述儲(chǔ)能模塊包括儲(chǔ)能電感LI;所述儲(chǔ)能電感LI的一端與所述開關(guān)的輸入端連接，所述儲(chǔ)能電感LI的另一端與所述LED燈組的負(fù)極連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開關(guān)包括MOS管。8.—種太陽能LED—體燈，包括鋰電池、太陽能電池板及控制器，其特征在于，還包括由多個(gè)相互并聯(lián)的LED燈珠構(gòu)成的LED燈組及權(quán)利要求1至7任一所述的驅(qū)動(dòng)電路。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK205584544SQ201620173310
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日
【發(fā)明人】易兵兵
【申請(qǐng)人】深圳市綠陽光伏科技有限公司