一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路的制作方法

文档序号:15421017发布日期:2018-09-11 23:23阅读:195来源:国知局

本实用新型属于LED驱动技术领域,具体涉及一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路。



背景技术:

LED作为一种高效的新光源,由于具有寿命长,能耗低,节能环保,正广泛应用于各领域照明。LED的点亮需要驱动电路进行驱动。由于LED的负载特性导致,传统线性LED驱动电路无法在实现在维持系统较高的功率因数下同时实现无频闪的特点。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出了一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路。本实用新型涉及到的拓扑结构允许使用低正向导通压降的LED负载,极大的降低了成本。

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路,包括:

电压源,用于为LED供电;

负载电路,包括:一个或多个串联的LED,其通过第二开关电路与第一开关电路并联;

第一电流限制电路,其与负载电路串联;

储能电路,其通过第二开关电路与第一电流限制电路并联;

第二电流限制电路,其与第二开关电路串联,负载电路通过串联后的第二开关电路和第二电流限制电路,再与第一开关电路并联,或,其与负载电路串联,串联后的负载电路和第二电流限制电路,再与第一开关电路并联;

当电压源输入电压较低时,所述第一开关电路导通,所述第二开关电路关断,所述第一电流限制电路工作在恒流状态,所述储能电路与负载电路并联,所述储能电路对所述负载电路放电,且所述储能电路对所述负载电路供电;

当电压源输入电压较高时,所述第一开关电路关断,所述第二开关电路导通,所述第一电流限制电路工作在关断状态,所述第二电流限制电路工作在恒流状态,控制系统的总能量输入,所述储能电路与负载电路串联,所述电压源为所述负载电路供电,且所述电压源对所述储能电路充电。

本实用新型一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路结构简单,成本低,此结构使得在高输入电压条件下允许使用低压灯珠,低压灯珠的正向导通压降小于输入峰值电压的一半,大大降低了系统成本。同时保持了较高的功率因数和无频闪特性。

在上述技术方案的基础上,还可做如下改进:

作为优选的方案,第一电流限制电路包括:串联设置的恒流源I1和限流采样电阻R1。

采用上述优选的方案,结构简单,成本低。

作为优选的方案,第二电流限制电路包括:串联设置的恒流源I2和限流采样电阻R2。

采用上述优选的方案,结构简单,成本低

作为优选的方案,储能电路包括:一个或多个并联的电容C。

采用上述优选的方案,结构简单,采用多个并联的电容C时,其储电量更大。

作为优选的方案,恒流源I1包括:放大器和功率管,该放大器的正向输入端与基准电压Vref1连接,其反向输入端与限流采样电阻R1连接,其输出端与功率管连接。

采用上述优选的方案,结构简单,且效果好,成本低。

作为优选的方案,恒流源I2包括:放大器和功率管,该放大器的正向输入端与基准电压Vref2连接,其反向输入端与限流采样电阻R2连接,其输出端与功率管连接。

采用上述优选的方案,结构简单,且效果好,成本低。

作为优选的方案,电压源包括:V+端和V-端;第一开关电路包括:二极管D1;第二开关电路包括:二极管D2;

负载电路的一端分别与V+端和二极管D1的负极连接,其另一端与限流采样电阻R1连接;

限流采样电阻R1的一端与负载电路连接,其另一端分别与二极管D2的正极和恒流源I1连接;

恒流源I1的一端分别与限流采样电阻R1和二极管D2的正极连接,其另一端分别与V-端和储能电路连接;

二极管D1的正极分别与第二电流限制电路和储能电路连接,其负极分别与V+端和负载电路连接;

二极管D2的正极分别与恒流源I1和限流采样电阻R1连接,其负极与第二电流限制电路连接;

储能电路的一端分别与第二电流限制电路和二极管D1的正极连接,其另一端分别与恒流源I1和V-端连接;

第二电流限制电路的一端与二极管D2的负极连接,其另一端分别与储能电路和二极管D1的正极连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

作为优选的方案,电压源包括:V+端和V-端;第一开关电路包括:二极管D1;第二开关电路包括:二极管D2;

负载电路的一端分别与V-端和二极管D1的正极连接,其另一端与限流采样电阻R1连接;

限流采样电阻R1的一端与负载电路连接,其另一端分别与第二电流限制电路和恒流源I1连接;

恒流源I1的一端分别与限流采样电阻R1和第二电流限制电路连接,其另一端分别与V+端和储能电路连接;

二极管D1的正极分别与负载电路和V-端连接,其负极分别与二极管D2的正极和储能电路连接;

二极管D2的正极分别与储能电路和二极管D1的负极连接,其负极与第二电流限制电路连接;

储能电路的一端分别与二极管D1的负极和二极管D2的正极连接,其另一端分别与恒流源I1和V+端连接;

第二电流限制电路的一端与二极管D2的负极连接,其另一端分别与限流采样电阻R1和恒流源I1连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

作为优选的方案,电压源包括:V+端和V-端;第一开关电路包括:二极管D1;第二开关电路包括:二极管D2;

负载电路的一端分别与V+端和二极管D1的负极连接,其另一端与第二电流限制电路连接;

第二电流限制电路的一端与负载电路连接,其另一端分别与恒流源I1和二极管D2的正极连接;

恒流源I1的一端分别与第二电流限制电路和二极管D2的正极连接,其另一端分别与限流采样电阻R1和储能电路连接;

限流采样电阻R1的一端分别与恒流源I1和储能电路连接,其另一端与V-端连接;

二极管D1的正极分别与二极管D2的负极和储能电路连接,其负极分别与负载电路和V+端连接;

二极管D2的正极分别与第二电流限制电路和恒流源I1连接,其负极分别与二极管D1的正极和储能电路连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

作为优选的方案,电压源包括:V+端和V-端;第一开关电路包括:二极管D1;第二开关电路包括:二极管D2;

负载电路的一端分别与限流采样电阻R1连接,其另一端与第二电流限制电路连接;

第二电流限制电路的一端与负载电路连接,其另一端分别与二极管D1的正极和V-端连接;

恒流源I1的一端分别与二极管D2的负极和限流采样电阻R1连接,其另一端分别与V+端和储能电路连接;

限流采样电阻R1的一端分别与恒流源I1和二极管D2的负极连接,其另一端与负载电路连接;

二极管D1的正极分别与V-端和第二电流限制电路连接,其负极分别与储能电路和二极管D2的正极连接;

二极管D2的正极分别与二极管D1的负极和储能电路连接,其负极分别与恒流源I1和限流采样电阻R1连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路的结构框图之一。

图2为本实用新型实施例提供的图1结构框图下的电路图之一。

图3为本实用新型实施例提供的图1结构框图下的电路图之二。

图4为本实用新型实施例提供的一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路的结构框图之二。

图5为本实用新型实施例提供的图4结构框图下的电路图之一。

图6为本实用新型实施例提供的图4结构框图下的电路图之二。

图7为本实用新型实施例提供的第一电流限制电路的具体电路图。

图8为本实用新型实施例提供的第二电流限制电路的具体电路图。

其中:1、负载电路,2、第一电流限制电路,3、储能电路,4、第二电流限制电路,5、第一开关电路,6、第二开关电路,7、电压源。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的,一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路的其中一些实施例中,如图1所示,一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路包括:

电压源7,用于为LED供电;

负载电路1,包括:一个或多个串联的LED,其通过第二开关电路6与第一开关电路5并联;

第一电流限制电路2,其与负载电路1串联;

储能电路3,其通过第二开关电路6与第一电流限制电路2并联;

第二电流限制电路4,其与第二开关电路6串联,负载电路1通过串联后的第二开关电路6和第二电流限制电路4,再与第一开关电路5并联;

当电压源7输入电压较低时,第一开关电路5导通,第二开关电路6关断,第一电流限制电路2工作在恒流状态,第二电流限制电路4工作在关断状态,储能电路3与负载电路1并联,储能电路3对负载电路1放电,且储能电路3对负载电路1供电,实现无频闪效果;

当电压源7输入电压较高时,第一开关电路5关断,第二开关电路6导通,第一电流限制电路2工作关断状态,第二电流限制电路4工作在恒流状态,控制系统的总能量输入,储能电路3与负载电路1串联,电压源7为负载电路1供电,且电压源7对储能电路3充电,实现高功率因数效果。

第一电流限制电路2包括:串联设置的恒流源I1和限流采样电阻R1。第二电流限制电路4包括:串联设置的恒流源I2和限流采样电阻R2。

储能电路3为一个电容C。

本实用新型中两路恒流系统可自动切换。

本实用新型一种高功率因数低压无频闪LED线性驱动电路结构简单,成本低,此结构使得在高输入电压条件下允许使用低压灯珠,低压灯珠的正向导通压降小于输入峰值电压的一半,大大降低了系统成本。同时保持了较高的功率因数和无频闪特性。

如图2所示,进一步,电压源7包括:V+端和V-端;第一开关电路5包括:二极管D1;第二开关电路6包括:二极管D2;

负载电路1的一端分别与V+端和二极管D1的负极连接,其另一端与限流采样电阻R1连接;

限流采样电阻R1的一端与负载电路1连接,其另一端分别与二极管D2的正极和恒流源I1连接;

恒流源I1的一端分别与限流采样电阻R1和二极管D2的正极连接,其另一端分别与V-端和电容C连接;

二极管D1的正极分别与第二电流限制电路4和电容C连接,其负极分别与V+端和负载电路1连接;

二极管D2的正极分别与恒流源I1和限流采样电阻R1连接,其负极与第二电流限制电路4连接;

电容C的一端分别与第二电流限制电路4和二极管D1的正极连接,其另一端分别与恒流源I1和V-端连接;

第二电流限制电路4的一端与二极管D2的负极连接,其另一端分别与电容C和二极管D1的正极连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

如图3所示,进一步,在其他实施例中,电压源7包括:V+端和V-端;第一开关电路5包括:二极管D1;第二开关电路6包括:二极管D2;

负载电路1的一端分别与V-端和二极管D1的正极连接,其另一端与限流采样电阻R1连接;

限流采样电阻R1的一端与负载电路1连接,其另一端分别与第二电流限制电路4和恒流源I1连接;

恒流源I1的一端分别与限流采样电阻R1和第二电流限制电路4连接,其另一端分别与V+端和电容C连接;

二极管D1的正极分别与负载电路1和V-端连接,其负极分别与二极管D2的正极和电容C连接;

二极管D2的正极分别与电容C和二极管D1的负极连接,其负极与第二电流限制电路4连接;

电容C的一端分别与二极管D1的负极和二极管D2的正极连接,其另一端分别与恒流源I1和V+端连接;

第二电流限制电路4的一端与二极管D2的负极连接,其另一端分别与限流采样电阻R1和恒流源I1连接。

采用上述优选的方案,结构简单,该实施例的电路结构与上一个实施例的电路结构为对偶结构。

如图4所示,为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,第二电流限制电路4与负载电路1串联,串联后的负载电路1和第二电流限制电路4,再与第一开关电路5并联。

当电压源7输入电压较低时,第一开关电路5导通,第二开关电路6关断,第一电流限制电路2工作在恒流状态,第二电流限制电路4工作在恒流状态,储能电路3与负载电路1并联,储能电路3对负载电路1放电,且储能电路3对负载电路1供电,实现无频闪效果;

当电压源7输入电压较高时,第一开关电路5关断,第二开关电路6导通,第一电流限制电路2工作关断状态,第二电流限制电路4工作在恒流状态,控制系统的总能量输入,储能电路3与负载电路1串联,电压源7为负载电路1供电,且电压源7对储能电路3充电,实现高功率因数效果。

采用上述优选的方案,结构更简单。

如图5所示,进一步,电压源7包括:V+端和V-端;第一开关电路5包括:二极管D1;第二开关电路6包括:二极管D2;

负载电路1的一端分别与V+端和二极管D1的负极连接,其另一端与第二电流限制电路4连接;

第二电流限制电路4的一端与负载电路1连接,其另一端分别与恒流源I1和二极管D2的正极连接;

恒流源I1的一端分别与第二电流限制电路4和二极管D2的正极连接,其另一端分别与限流采样电阻R1和电容C连接;

限流采样电阻R1的一端分别与恒流源I1和电容C连接,其另一端与V-端连接;

二极管D1的正极分别与二极管D2的负极和电容C连接,其负极分别与负载电路1和V+端连接;

二极管D2的正极分别与第二电流限制电路4和恒流源I1连接,其负极分别与二极管D1的正极和电容C连接。

采用上述优选的方案,结构简单。

如图6所示,进一步,在其他实施例中,电压源7包括:V+端和V-端;第一开关电路5包括:二极管D1;第二开关电路6包括:二极管D2;

负载电路1的一端分别与限流采样电阻R1连接,其另一端与第二电流限制电路4连接;

第二电流限制电路4的一端与负载电路1连接,其另一端分别与二极管D1的正极和V-端连接;

恒流源I1的一端分别与二极管D2的负极和限流采样电阻R1连接,其另一端分别与V+端和电容C连接;

限流采样电阻R1的一端分别与恒流源I1和二极管D2的负极连接,其另一端与负载电路1连接;

二极管D1的正极分别与V-端和第二电流限制电路4连接,其负极分别与储能电路3和二极管D2的正极连接;

二极管D2的正极分别与二极管D1的负极和电容C连接,其负极分别与恒流源I1和限流采样电阻R1连接。

采用上述优选的方案,结构简单,该实施例的电路结构与上一个实施例的电路结构为对偶结构。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,电容C包括:多个并联的电容C。

采用上述优选的方案,结构简单,采用多个并联的电容C时,其储电量更大。

如图7所示,为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,恒流源I1包括:放大器和功率管,该放大器的正向输入端与基准电压Vref1连接,其反向输入端与限流采样电阻R1连接,其输出端与功率管连接。

该功率管为NMOS晶体管MN101时,MN101的栅极与放大器的输出端连接,MN101的源极与限流采样电阻R1连接,MN101的漏极与外部电路连接。

采用上述优选的方案,结构简单,且效果好,成本低。

如图8所示,为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,恒流源I2包括:放大器和功率管,该放大器的正向输入端与基准电压Vref2连接,其反向输入端与限流采样电阻R2连接,其输出端与功率管连接。

该功率管为NMOS晶体管MN201时,MN201的栅极与放大器的输出端连接,MN201的源极与限流采样电阻R2连接,MN201的漏极与外部电路连接。

采用上述优选的方案,结构简单,且效果好,成本低。

对于本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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