專利名稱：一種led恒流驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種LED恒流驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
LED照明時代已經(jīng)到來，作為新一代的綠色光源，未來將逐步頂替?zhèn)鹘y(tǒng)光源而進入 千家萬戶。然而，LED是一款工作在低電壓、直流的半導(dǎo)體器件，需要在恒定的電流環(huán)境下工 作，對于普通市電，必須經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換和恒流控制以后，才能夠提供給LED使用，完成這一 過程的電路或設(shè)備通常被稱之為LED驅(qū)動器或驅(qū)動電路。目前，普遍應(yīng)用的驅(qū)動方案有開 關(guān)型恒流驅(qū)動、阻容降壓式驅(qū)動和線性恒流驅(qū)動。開關(guān)型恒流驅(qū)動具有轉(zhuǎn)換效率及恒流精度高等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用，但其缺點是電 路復(fù)雜，造價高，而且由于采用了高頻振蕩電路，工作時會對周邊環(huán)境及電網(wǎng)產(chǎn)生一定的電 磁輻射，在大量集中使用時，這種問題尤為明顯，如果處理不當(dāng)，將會對周邊的電器設(shè)備產(chǎn) 生干擾，甚至對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。阻容降壓式驅(qū)動是采用電容器對交流電進行降壓及限流，經(jīng)整流器整流以后提供 給LED使用，其特點是造價低廉，目前也被大量用在低端廉價市場，阻容降壓的致命缺點是 效率低，電路中的無功損耗大，其功率因數(shù)僅為0. 2-0. 4左右，根據(jù)美國“能源之星”以及歐 盟的相關(guān)規(guī)定，家庭照明設(shè)備的PF值(功率因數(shù))應(yīng)大于0. 7，而商業(yè)照明的PF值應(yīng)大于 0.9，顯然，使用阻容降壓的燈具不適合出口。另外，降壓電容在剛剛上電的一瞬間，其內(nèi)阻 很小，故，上電的瞬間對負載的沖擊電流相當(dāng)大，會大大縮短LED的使用壽命。線性恒流驅(qū)動，通常被用在低壓、直流的環(huán)境下(如12-24V)，如果在220V (或 110V)市電上使用，則必須先用開關(guān)電源或變壓器將高壓變換為合適的電壓以后再進行恒 流控制。其缺點是造價高、效率低，因此，應(yīng)用的較少。如何用較低的成本，打造出性能良好的LED恒流驅(qū)動器，是人們一直追求的目標(biāo)， 也是一個值得研究的課題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種LED燈的恒流驅(qū)動電路，旨在使其電路結(jié)構(gòu)簡 單，造價低廉；體積小，效率高，無功損耗小。本實用新型，由晶體管Tl、晶體管T2、電阻Rl和電阻R2連接組成。晶體管可以采 用普通NPN型三極管，也可以采用N溝道場效應(yīng)管，兩者還可以混合使用。另外，除使用NPN 型的三極管或N溝道場效應(yīng)管外，也可以用PNP型晶體管或P溝道場效應(yīng)管。當(dāng)晶體管為 普通NPN型三極管時，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶體管Tl的集電極C并接后作 為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器的正極連接，晶體管T2的集電極C與晶體管Tl的基極B連 接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的發(fā)射極E連接，電阻R2連接在晶體管Tl的發(fā)射極E 與晶體管T2的發(fā)射極E之間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接(圖1)。實質(zhì)上，輸出電流是由晶體管Tl 提供，由晶體管Tl的發(fā)射極通過電阻R2流經(jīng)輸出端，并在R2的兩端產(chǎn)生一個直流壓降，這 個電壓經(jīng)T2放大后，控制Tl的基極電位(Tl的基極受控于T2的集電極)，使其輸出電流在 一定的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，以達到恒流的目的(以下的電路分析，其原理與此相同，故省略)。本實用新型，當(dāng)晶體管為N溝道場效應(yīng)管時，晶體管Tl的柵極G串接電阻Rl后與 晶體管Tl的漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器的正極連接，晶體管T2的漏極 D與晶體管Tl的柵極G連接，晶體管T2的柵極G與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接 在晶體管Tl的源極S與晶體管T2的源極S之間，晶體管T2的源極S作為驅(qū)動電路輸出端 OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接。本實用新型，當(dāng)述晶體管Tl為N溝道場效應(yīng)管，晶體管T2為普通NPN型三極管， 晶體管Tl的柵極G串接電阻Rl后與晶體管Tl的漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與 整流器的正極連接，晶體管T2的集電極C與晶體管Tl的柵極G連接，晶體管T2的基極B] 與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接在晶體管Tl的源極S與晶體管T2的發(fā)射極E之 間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負 極與整流器的負極連接。本實用新型，當(dāng)晶體管為PNP型三極管時，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶 體管Tl的發(fā)射極E并接后連接LED燈串的負極，LED燈串的正極與整流器的正極連接，晶 體管T2的發(fā)射極E與晶體管Tl的基極B連接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的集電極 C連接，電阻R2連接在晶體管Tl的集電極C與晶體管T2的集電極C之間，晶體管T2的集 電極C與整流器的負極連接。使用P型器件時，由于其電壓極性與N型器件相反，故LED燈 串的接法也不同，電流由T2發(fā)射極經(jīng)Rl到輸出端，T2的基極受控于Tl的集電極，其工作 原理與前面陳述相同。本實用新型，所述整流器可以使用橋式整流器D1-D4、半波整流器或全波整流器。本實用新型，由于電路僅由兩個晶體管或場效應(yīng)管和兩個電阻連接構(gòu)成，其電路 結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉；體積小，效率高，無功損耗小，功率因數(shù)最高時達0. 95以上，電路無 EMI (電磁輻射)；轉(zhuǎn)換效率、PF (功率因數(shù))值等重要指標(biāo)均能夠達到歐盟及美國能源之星 的相關(guān)要求。除此之外，本電路還支持目前國外流行的可控硅相位調(diào)光，可用可控硅調(diào)光器 對本電路驅(qū)動的LED燈實施調(diào)光，其調(diào)光性能穩(wěn)定，光輸出線性良好。

圖1-圖6分別為實施例1-6的電路原理圖。 具體實施方案實施例1、參照圖1，一種LED恒流驅(qū)動電路，由晶體管T1、晶體管T2、電阻Rl和電 阻R2連接組成。晶體管為普通NPN型三極管，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶體管 Tl的集電極C并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器D1-D4的正極連接，晶體管T2的集 電極C與晶體管Tl的基極B連接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的發(fā)射極E連接，電阻 R2連接在晶體管Tl的發(fā)射極E與晶體管T2的發(fā)射極E之間，晶體管T2的發(fā)射極E作為 驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器D1-D4的負極連接。當(dāng)交流市電為220V時，本電路適用于驅(qū)動50-80個小功率LED燈組成的燈串，適合3-5W的 LED節(jié)能燈或LED燈泡使用，其功率因數(shù)大于0、95，工作效率大于90%。當(dāng)交流市電為IlOV 時，本電路適用于驅(qū)動20-40個小功率LED燈組成的燈串。其工作原理是圖中，晶體管Tl、T2，電阻R1、R2 組成一個線性恒流電路， 圖中，電器接點L、N直接連接交流市電(110或220V)，來自市電的交流電壓通過保險絲 (FUSE)加載到D1-D4組成的橋式整流器的1、3端，經(jīng)橋式整流器整流后的直流電壓在2、4 端輸出，并將正極連接到晶體管Tl的集電極C，Rl是Tl的偏置電阻，為TI的基極B提供了 合適的偏置電流，Tl的發(fā)射極通過R2將放大了的電流提供給負載LED1-LEDN(由多個LED 燈串聯(lián)起來的燈串)的正極，LED燈串的負極則直接連接到整流器的VSS (負極端)，R2是 晶體管T2的取樣電阻，電流通過時，將在R2的兩端產(chǎn)生一個電壓降，這個電壓的大小跟電 阻的阻值和所通過的電流有關(guān)，可通過公式計算出R2上的電壓值“V=I · R ”，從公式上可 以看出，在電阻為固定的情況下，通R2的電流越大，其兩端所產(chǎn)生的電壓就越高，這個電壓 被直接連接到晶體管T2的基極B，并被T2放大，使得T2的的集電極C的電位下降而降低了 Tl的基極偏置電壓，使Tl降低了輸出電流，Tl的輸出電流的下降，又使R2上的電壓同 樣下降，這個信號又通過T2反饋到Tl的基極，如此，兩個晶體管互相牽制，反復(fù)循環(huán)，使得 Tl上的電流穩(wěn)定在一個合適的值上，輸出電流的大小，可以通過調(diào)節(jié)Rl和R2的阻值取得。實施例2、參照圖2，一種LED恒流驅(qū)動電路，由晶體管T1、晶體管T2、電阻Rl和電 阻R2連接組成。晶體管為N溝道場效應(yīng)管，晶體管Tl的柵極G串接電阻Rl后與晶體管 Tl的漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器D1-D4的正極連接，晶體管T2的漏極 D與晶體管Tl的柵極G連接，晶體管T2的柵極G與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接 在晶體管Tl的源極S與晶體管T2的源極S之間，晶體管T2的源極S作為驅(qū)動電路輸出端 OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器D1-D4的負極連接。其工作原理與實 施例1相似，效果相同，描述省略。實施例3、參照圖3，一種LED恒流驅(qū)動電路，由晶體管Tl、晶體管T2、電阻Rl和 電阻R2連接組成。晶體管Tl為N溝道場效應(yīng)管，晶體管T2為普通NPN型三極管，晶體管 Tl的柵極G串接電阻Rl后與晶體管Tl的漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器 D1-D4的正極連接，晶體管T2的集電極C與晶體管Tl的柵極G連接，晶體管T2的基極B 與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接在晶體管Tl的源極S與晶體管T2的發(fā)射極E之 間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負 極與整流器D1-D4的負極連接。其工作原理與實施例1相似，效果相同，描述省略。實施例4、參照圖4，一種LED恒流驅(qū)動電路，由晶體管T1、晶體管T2、電阻Rl和電 阻R2連接組成。晶體管為PNP型三極管，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶體管Tl 的發(fā)射極E并接后連接LED燈串的負極，LED燈串的正極與整流器D1-D4的正極連接，晶體 管T2的發(fā)射極E與晶體管Tl的基極B連接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的集電極C 連接，電阻R2連接在晶體管Tl的集電極C與晶體管T2的集電極C之間，晶體管T2的集電 極C與整流器D1-D4的負極連接。其工作原理與實施例1相似，效果相同，描述省略。實施例5、參照圖5，由于有些地方的應(yīng)用不需要內(nèi)置整流器，則電路中只有四個 元件Tl、T2、R2和R2，這時其體積可以做到更小，甚至可以將芯片直接封裝在一個T0-92、 T0-223等小型的器件支架中，或小體積的容器中而形成一個兩端無源器件。使用時，將恒流驅(qū)動電路的輸入端IN與整流器的正極連接，恒流驅(qū)動電路的輸出端OUT與LED燈串的正 極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接即可。實施例6、參照圖6，如果將本恒流驅(qū)動電路用于LED日光燈，或天花燈，因為所用 的LED數(shù)量較多，則可以將LED燈分為多個單元(圖中僅畫出四個單元，可根據(jù)需要增減)， 各個單元分別獨立驅(qū)動，并可以共用一個整流器以節(jié)省所用元件，由于電路的元件少，可以 將所有元器件封裝在一個很小的空間中而制成模塊或厚膜電路。更可以將所有半導(dǎo)體器件 的芯片直接封裝在一個小型的DIP或SOP的集成電路外殼內(nèi)而構(gòu)成一個集成電路。使用 時，將恒流驅(qū)動電路的總輸入端IN與整流器的正極連接，每個單元的恒流驅(qū)動電路的輸出 端0UT1-0UT4分別與各個單元的LED燈串的正極連接，各個單元的LED串的負極分別與整 流器的負極連接即可。以上所述只是本實用新型的較佳實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用 新型精神內(nèi)所作的修改、等同替換或者改進等，均應(yīng)包含在本實用新型所保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于由晶體管Tl、晶體管T2、電阻Rl和電阻R2連 接組成，當(dāng)晶體管為普通NPN型三極管時，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶體管Tl 的集電極C并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器的正極連接，晶體管T2的集電極C與 晶體管Tl的基極B連接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的發(fā)射極E連接，電阻R2連接在 晶體管Tl的發(fā)射極E與晶體管T2的發(fā)射極E之間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸 出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于當(dāng)晶體管為N溝道場效應(yīng) 管時，晶體管Tl的柵極G串接電阻Rl后與晶體管Tl的漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端 IN與整流器的正極連接，晶體管T2的漏極D與晶體管Tl的柵極G連接，晶體管T2的柵極 G與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接在晶體管Tl的源極S與晶體管T2的源極S之 間，晶體管T2的源極S作為驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極 與整流器的負極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于當(dāng)晶體管Tl為N溝道場效 應(yīng)管，晶體管T2為普通NPN型三極管時，晶體管Tl的柵極G串接電阻Rl后與晶體管Tl的 漏極D并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器的正極連接，晶體管T2的集電極C與晶體 管Tl的柵極G連接，晶體管T2的基極B與晶體管Tl的源極S連接，電阻R2連接在晶體管 Tl的源極S與晶體管T2的發(fā)射極E之間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸出端OUT 與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于當(dāng)晶體管為PNP型三極管 時，晶體管Tl的基極B串接電阻Rl后與晶體管Tl的發(fā)射極E并接后連接LED燈串的負極， LED燈串的正極與整流器的正極連接，晶體管T2的發(fā)射極E與晶體管Tl的基極B連接，晶 體管T2的基極B與晶體管Tl的集電極C連接，電阻R2連接在晶體管Tl的集電極C與晶 體管T2的集電極C之間，晶體管T2的集電極C與整流器的負極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于所述整流器為橋式 整流器D1-D4、半波整流器或全波整流器。
專利摘要本實用新型涉及一種LED恒流驅(qū)動電路。由晶體管T1、晶體管T2、電阻R1和電阻R2連接組成，當(dāng)晶體管為普通NPN型三極管時，晶體管T1的基極B串接電阻R1后與晶體管T1的集電極C并接后作為驅(qū)動電路輸入端IN與整流器的正極連接，晶體管T2的集電極C與晶體管T1的基極B連接，晶體管T2的基極B與晶體管T1的發(fā)射極E連接，電阻R2連接在晶體管T1的發(fā)射極E與晶體管T2的發(fā)射極E之間，晶體管T2的發(fā)射極E作為驅(qū)動電路輸出端OUT與LED燈串的正極連接，LED燈串的負極與整流器的負極連接。由于電路僅由兩個晶體管或場效應(yīng)管和兩個電阻連接構(gòu)成，其電路結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉；體積小，效率高，無功損耗小。
文檔編號H05B37/02GK201821552SQ20102053771
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者王漢忠 申請人:王漢忠