一種具有過熱保護功能的led驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電路，具體涉及一種具有過熱保護功能的LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]LED燈作為新型光源，它有著節能環保、高效的特點，現在LED相關技術已經較為成熟，LED燈被作為照明光源廣泛應用于各個領域。現有的小功率LED燈驅動電路通常采用如附圖1所示的技術方案，其采用UTC417 (即圖1中的Ul)作為驅動1C，其外圍電路非常簡單，僅需要外接電阻RS設定輸出所需電流，同時采用外接功率MOSFET管Ql，再加上一整流濾波電路模塊等以及一些外圍元器件即可實現驅動單個或多個LED燈。附圖1所示的驅動電路雖然具有結構簡單，成本低等優點。但是由于沒有設置過熱保護電路，會大大減少LED燈的工作壽命。由于LED是一種電流型發光器件，對自身的電流非常敏感，當其自身的溫度過高時，會嚴重地縮短其壽命。因此，有必要提供一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，以增加LED燈的使用壽命。
【實用新型內容】
[0003]為克服現有技術的不足及存在的問題，本實用新型提供一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，以增加LED燈的使用壽命。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，包括整流濾波電路單元、與整流濾波電路連接的驅動電路單元，所述驅動電路單元的輸出端與LED負載連接，所述驅動電路單元包括有可控制LED亮度的驅動元器件U1，所述的LED驅動電路還包括與驅動電路單元連接的過熱保護電路,所述的過熱保護電路包括過熱開關電路，與過熱開關電路連接的PWM信號發生源；
[0005]所述的過熱開關電路包括開關管Q2，串聯連接的電阻Rl與熱敏電阻NTC，所述電阻Rl的另一端與電壓端VCC連接，所述熱敏電阻NTC的另一端與接地端GND連接，所述的熱敏電阻NTC設置于LED負載的散熱部位；
[0006]所述開關管Q2的基極b連接于電阻R與熱敏電阻NTC之間，其集電極c與電壓端VCC連接，其發射極e與反相器U2的輸入端連接，所述反相器的輸出端與所述PWM信號發生源的信號觸發端INTO連接；
[0007]所述PWM信號發生源的PWM信號輸出端P與所述驅動元器件Ul的亮度控制引腳DM連接。
[0008]進一步地，在所述開關管Q2的發射極e與反相器U2的輸入端之間還串聯連接有電阻R2 ;所述的過熱開關電路還包括有蜂鳴器BZ，所述蜂鳴器BZ的正極與所述開關管Q2的發射極e，其負極與接地端連接。
[0009]較佳地，所述驅動元器件Ul的型號為UTC4170 ;所述PWM信號發生源為MCU ；i^PWM信號發生源內置有一定時程序，在產生PWM脈沖信號一段時間后會自動停止產生PWM脈沖信號，直到下一次觸發其信號觸發端INTO才再次產生并發出PWM脈沖信號。
[0010]本實用新型通過增加一過熱保護電路，在LED負載的散熱位置上設有熱敏電阻NTC,當LED的溫度小于設定值時，過熱開關電路便會導通，輸出觸發信號使PWM信號發生源產生PWM脈沖，通過PWM脈沖調節LED負載的亮度，例如使LED負載的亮度調至原來的一半，以使LED負載逐漸降低溫度，從而可達到保護LED負載，延遲LED負載使用壽命的目的。
【附圖說明】
[0011]圖1是現有技術中采取的LED驅動電路的示意圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了便于本領域技術人員的理解，以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0014]如附圖2所示，一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，包括整流濾波電路單元1、與整流濾波電路連接的驅動電路單元2，所述驅動電路單元的輸出端與LED負載3連接，所述驅動電路單元包括有可控制LED亮度的驅動元器件Ul，所述的LED驅動電路還包括與驅動電路單元連接的過熱保護電路4,所述的過熱保護電路包括過熱開關電路41,與過熱開關電路連接的PWM信號發生源42 ;所述的過熱開關電路包括開關管Q2，串聯連接的電阻Rl與熱敏電阻NTC，所述電阻Rl的另一端與電壓端VCC連接，所述熱敏電阻NTC的另一端與接地端GND連接，所述的熱敏電阻NTC設置于LED負載的散熱部位；所述開關管Q2的基極b連接于電阻R與熱敏電阻NTC之間，其集電極c與電壓端VCC連接，其發射極e與反相器U2的輸入端連接，所述反相器的輸出端與所述PWM信號發生源的信號觸發端INTO連接；所述PWM信號發生源的PWM信號輸出端P與所述驅動元器件Ul的亮度控制引腳DM連接。需要說明的是，熱敏電阻NTC在常溫下的電阻值與電阻Rl的電阻值需相同，如均為1K歐姆，其誤差最好在1%內。
[0015]所述的整流濾波電路單元I包括整流橋堆BD，濾波電容Cl以及電容C2 ;所述的驅動電路單元2由型號為UTC4170的驅動元器件U1，電流取樣電阻RS，功率電感L1、功率MOSFET管Ql、二極管Dl以及去耦電容C3組成。其中，所述驅動元器件Ul包括電流檢測腳CSN、亮度控制引腳DM，電源輸入引腳Vin、內部供電的LDO (LD0，即低壓差線性穩壓器)輸出引腳Vcc、輸出驅動引腳DRV以及電源地引腳Vss。電流取樣電阻RS串接在電流檢測腳CSN與電源輸入引腳Vin之間，功率電感LI連接在電流檢測腳CSN與LED負載的正極之間，功率MOSFET管Ql的柵極與輸出驅動引腳DRV連接，功率MOSFET管Ql的漏極與LED負載的負極連接，功率MOSFET管Ql的源極與電源地引腳Vss連接；二極管Dl的正極與功率MOSFET管Ql的漏極，其負極與整流橋堆BD的正極連接，整流橋堆BD的負極與電源地引腳Vss連接。
[0016]在所述開關管Q2的發射極e與反相器U2的輸入端之間還串聯連接有電阻R2 ;所述的過熱開關電路還包括有蜂鳴器BZ，所述蜂鳴器BZ的正極與所述開關管Q2的發射極e，其負極與接地端連接。該蜂鳴器為有源蜂鳴器，用于當LED負載在使用過程中的溫度達到設定值時進行報警。
[0017]所述PWM信號發生源為MCU J_MCU內置有定時程序，用于在輸出PWM脈沖信號一段時間后，自動停止產生PWM脈沖信號，直到下一次觸發其信號觸發端INTO才再次產生并發出PWM脈沖信號。驅動元器件Ul的亮度控制引腳DM與MCU的低電平觸發引腳連接，SP上述所說的信號觸發端INTO。該信號觸發端INTO的輸入電平為低電平時，MCU的PWM信號輸出端P輸出PWM脈沖信號，用于控制LED負載的亮度。可在MCU內預先燒錄入相關程序(如可預先燒錄有可使LED負載的亮度降到其原先亮度一半的程序)，用于在其受到觸發后輸出相關PWM脈沖信號以控制LED的亮度，使LED負載的亮度降低，從而逐漸降低LED負載的溫度。當然，所述的PWM信號發生源也可以為其他具有固定輸出PWM脈沖信號的信號發生源。
[0018]以下簡要描述本實用新型的一個工作周期過程:當LED負載長時間工作后，其溫度升高，當升高到一定的溫度后，設置于LED負載散熱部位的熱敏電阻NTC的電阻值迅速下降，使得開關管Q2導通，其發射極e輸出高電平，蜂鳴器開始工作發出警報，同時發射極e輸出的高電平經反相器U2處理后輸出一低電平，觸發MCU使MCU輸出PWM脈沖信號，從而降低LED負載的亮度，以降低LED負載的溫升，最終達到降低LED負載的溫度的目的。MCU內還可預先燒錄有定時程序，在MCU輸出PWM脈沖信號一段時間(如半個小時)后停止輸出PWM脈沖信號，使LED負載恢復到原來的亮度。此外，用戶還可以在接收到蜂鳴器的警報后，控制相關開關按鈕關掉蜂鳴器，同時根據需要使LED負載停止工作等。
[0019]上述實施例為本實用新型的較佳的實現方式，并非是對本實用新型的限定，在不脫離本實用新型的發明構思的前提下，任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，包括整流濾波電路單元(I )、與整流濾波電路連接的驅動電路單元(2)，所述驅動電路單元的輸出端與LED負載(3)連接，所述驅動電路單元包括有可控制LED亮度的驅動元器件Ul，其特征在于: 所述的LED驅動電路還包括與驅動電路單元連接的過熱保護電路(4),所述的過熱保護電路包括過熱開關電路(41)，與過熱開關電路連接的PWM信號發生源(42)； 所述的過熱開關電路包括開關管Q2，串聯連接的電阻Rl與熱敏電阻NTC，所述電阻Rl的另一端與電壓端VCC連接，所述熱敏電阻NTC的另一端與接地端GND連接，所述的熱敏電阻NTC設置于LED負載(3)的散熱部位； 所述開關管Q2的基極b連接于電阻R與熱敏電阻NTC之間，其集電極c與電壓端VCC連接，其發射極e與反相器U2的輸入端連接，所述反相器的輸出端與所述PWM信號發生源的信號觸發端INTO連接； 所述PWM信號發生源的PWM信號輸出端P與所述驅動元器件Ul的亮度控制引腳DM連接。
2.根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于:在所述開關管Q2的發射極e與反相器U2的輸入端之間還串聯連接有電阻R2。
3.根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于:所述的過熱開關電路還包括有蜂鳴器BZ，所述蜂鳴器BZ的正極與所述開關管Q2的發射極e，其負極與接地端連接。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的LED驅動電路，其特征在于:所述驅動元器件Ul的型號為UTC4170。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的LED驅動電路，其特征在于:所述PWM信號發生源為MCU。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有過熱保護功能的LED驅動電路，包括整流濾波電路單元、與整流濾波電路連接的驅動電路單元，所述驅動電路單元的輸出端與LED負載連接，所述的LED驅動電路還包括與驅動電路單元連接的過熱保護電路，所述的過熱保護電路包括過熱開關電路，與過熱開關電路連接的PWM信號發生源。本實用新型通過增加一過熱保護電路，在LED負載的散熱位置上設有熱敏電阻NTC，當LED的溫度小于設定值時，過熱開關電路便會導通，輸出觸發信號使PWM信號發生源產生PWM脈沖，通過PWM脈沖調節LED負載的亮度，以使LED負載逐漸降低溫度，從而可達到保護LED負載，延遲LED負載使用壽命的目的。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204362355
【申請號】CN201420782423
【發明人】陳燕妮
【申請人】陳燕妮
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月13日