无变压器的恒流电源电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种恒流电源电路，更具体的涉及一种无变压器的恒流电源电路。
【背景技术】
[0002]现阶段LED灯具多采用非隔离驱动，非隔离驱动常见的有两种方式:一种为RC隔离，而此种方式需要负载固定，且功率做的很低，一般为20W以下，不可独立做电源应用；另一种为变压器(电感)隔离，该种方式成本较高，电路复杂，且存在电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)问题，如需解决EMC问题，需增加更多的成本，电源的体积将会做的很大，不便于灯具的匹配。
[0003]因此，急需提供一种无变压器的恒流电源电路来克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种无变压器的恒流电源电路，以减小电路体积、降低生成成本并解决EMC问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种无变压器的恒流电源电路，包括比较电路、开关电路以及充放电电路，所述充放电电路包括二极管和电容，所述二极管的阳极与整流后的市电连接，所述二极管的阴极与所述电容的正极以及LED灯带的正端连接，所述电容的负极与所述LED灯带的负端以及所述开关电路的一端连接，所述比较电路的两输入端分别与整流后的市电以及参考电压连接，所述比较电路的输出端与所述开关电路的另一端连接，所述整流后的市电小于所述参考电压时所述比较电路输出高电平而使所述开关电路导通进而所述整流后的市电为所述电容Cl充电并向所述LED灯带供电，所述整流后的市电大于所述参考电压时所述比较电路输出低电平而使所述开关电路截止进而所述电容Cl以所述参考电压向所述LED灯带供电。
[0006]与现有技术相比，本实用新型无变压器的恒流电源电路通过比较电路、开关电路以及由二极管DL和电容Cl组成的充放电电路，实现了当整流后的市电HV小于参考电压时由整流后的市电HV为电容Cl充电并同时向LED灯带供电，以及在整流后的市电HV大于参考电压时由电容Cl以参考电压向LED灯带供电，且电路中省去了使用大体积的电感、变压器等，从而降低了成本，减小了电路体积，且不存在EMC问题。
[0007]较佳地，所述比较电路包括TL431芯片Q1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述电阻Rl以及电阻R2对所述整流后的市电进行分压而产生所述参考电压，所述参考电压与所述TL431芯片Ql的参考极连接，所述TL431芯片Ql的阳极接地，所述TL431芯片Ql的阴极通过所述电阻R3与所述整流后的市电连接，且所述TL431芯片Ql的阴极与所述开关电路连接。
[0008]较佳地，所述开关电路包括一级稳压单元和开关管单元，所述一级稳压单元包括稳压二极管Z1，所述稳压二极管Zl的阴极与所述TL431芯片Ql的阴极以及所述开关管单元连接，所述稳压二极管Zl的阳极接地，所述稳压二极管Zl在所述整流后的市电小于所述参考电压时截止而输出第一稳压值至所述开关管单元以使所述开关管单元导通，且在所述整流后的市电大于所述参考电压时导通而输出低电平至所述开关管单元以使所述开关管单元截止。
[0009]较佳地，所述开关电路还包括二级稳压单元，所述二级稳压单元包括电阻R4以及稳压二极管Z2，所述稳压二极管Z2的阴极与所述稳压二极管Zl的阴极连接，所述稳压二极管Z2的阳极与所述电阻R4的一端以及所述开关管单元连接，所述电阻R4的另一端接地，其中所述稳压二极管Z2对应的第二稳压值小于所述稳压二极管Zl对应的所述第一稳压值。
[0010]较佳地，所述开关管单元包括MOS管Q2，所述MOS管Q2的栅极与所述稳压二极管Z2的阳极连接，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的漏极与所述LED灯带的负端连接。
[0011]较佳地，所述开关管单元包括电阻R5、三极管Q3以及三极管Q4，所述电阻R5的一端与所述TL431芯片Ql的阴极连接，所述电阻R5的另一端与所述三极管Q3及三极管Q4的集电极连接，所述三极管Q3的基极与所述稳压二极管Zl的阴极连接，所述三极管Q3的发射极与所述三极管Q4的基极连接，所述三极管Q4的发射极接地，且所述三极管Q3及三极管Q4的集电极与所述LED灯带的负端连接。
[0012]较佳地，所述无变压器的恒流电源电路还包括限流电路，所述限流电路的一端与所述电容的负极连接，所述限流电路的另一端与所述LED灯带的负端连接。
[0013]较佳地，所述限流电路包括TL431芯片Q5、M0S管Q6、电阻R6以及电阻R7，所述TL431芯片Q5的阳极和所述电阻R7的一端共同连接至所述电容Cl的负极，所述TL431芯片Q5的参考极与所述电阻R7的另一端以及所述MOS管Q6的源极连接，所述TL431芯片Q5的阴极与所述电阻R6的一端以及所述MOS管Q6的栅极连接，所述电阻R6的另一端和所述MOS管Q6的漏极共同连接至所述LED灯带的负端。
[0014]较佳地，所述限流电路包括TL431芯片Q7、三极管Q8、电阻R8以及电阻R9，所述TL431芯片Q7的阳极和所述电阻R8的一端共同连接至所述电容Cl的负极，所述TL431芯片Q7的参考极与所述电阻R8的另一端以及所述三极管Q8的发射极连接，所述TL431芯片Q7的阴极与所述电阻R9的一端以及所述三极管Q8的基极连接，所述电阻R9的另一端和所述三极管Q8的集电极共同连接至所述LED灯带的负端。
[0015]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型无变压器的恒流电源电路第一实施例的电路图。
[0017]图2为本实用新型无变压器的恒流电源电路第二实施例的电路图。
[0018]图3为本实用新型无变压器的恒流电源电路第三实施例的电路图。
[0019]图4为本实用新型无变压器的恒流电源电路第四实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0020]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0021]请参考图1，本实用新型无变压器的恒流电源电路100包括比较电路11、开关电路12以及充放电电路13，充放电电路13包括二极管DL和电容Cl，二极管DL的阳极与整流后的市电HV连接，二极管DL的阴极与电容Cl的正极以及LED灯带的正端连接，电容Cl的负极与LED灯带的负端以及开关电路12的一端连接，比较电路11的两输入端分别与整流后的市电HV以及参考电压连接，比较电路11的输出端与开关电路12的另一端连接，整流后的市电HV小于参考电压时比较电路11输出高电平而使开关电路12导通进而整流后的市电HV为电容Cl充电并向LED灯带供电，整流后的市电HV大于参考电压时比较电路11输出低电平而使开关电路12截止进而电容Cl以参考电压向LED灯带供电。
[0022]具体的，比较电路11包括TL431芯片Q1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3，电阻Rl以及电阻R2对整流后的市电HV进行分压而产生参考电压，参考电压与TL431芯片Ql的参考极连接，TL431芯片Ql的阳极接地，TL431芯片Ql的阴极通过电阻R3与整流后的市电连接，且TL431芯片Ql的阴极与开关电路12连接。开关电路12包括一级稳压单元121和开关管单元123，一级稳压单元121包括稳压二极管Z1，稳压二极管Zl的阴极与TL431芯片Ql的阴极以及开关管单元123连接，稳压二极管Zl的阳极接地，稳压二极管Zl在整流后的市电HV小于参考电压时截止而输出第一稳压值至开关管单元123以使开关管单元123导通，且在整流后的市电HV大于参考电压时导通而输出低电平至开关管单元123以使开关管单元123截止。具体的，在一实施例中，开关管单元123包括MOS管Q2，MOS管Q2的栅极与稳压二极管Z2的阳极连接，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的漏极与LED灯带的负端连接。
[0023]再请参考图1，输入市电Vin经保护电路15、桥式整流电路16进行整流后得到整流后的市电HV，其中保护电路15包括保险丝Fl以及压敏电阻ZV1，压敏电阻ZVl在其两端的电压超出压敏电阻ZVl的标定值时瞬间短路以烧断保险丝F1，起到保护后级电路的目的。整流后的市电HV的电压值为输入市电Vin乘以1.414，如当输入市电Vin为230V时，整流后的市电HV的电压值为325V，从而当输入市电Vin在200-264V之间变动时，整流后的市电HV在282-373V之间波动，波动范围较大，导致LED灯带无法正常工作，为此提出了本实用新型无变压器的恒流电源电路100。
[0024]下面以单个脉冲周期为例详细说明本实用新型无变压器的恒流电源电路100的工作原理，其中整流后的市电HV为脉冲直流电，其频率为100Hz，峰值为282-373V，假设把比较电路的参考电压设置为280V，即将TL431芯片Ql的检测点设置为280V，则:
[0025]第一阶段:当整流后的市电HV的电压值从OV开始上升且小于280V时，TL431芯片Ql导通，此时稳压二极管Zl截止，稳压二极管Zl两端的电压(第一稳压值)加至MOS管Q2的GS极，由于第一稳压值大于MOS管Q2的导通电压而使MOS管Q2导通，此时整流后的市电HV经二极管DL后对电容Cl充电，同时为LED灯带供电，LED灯带中有电流流过；
[0026]第二阶段:当整流后的市电HV的电压值上升至大于280V时，TL431芯片Ql截止，此时稳压二极管Zl导通，稳压二极管Zl两端的电压加至MOS管Q2的GS极，由于稳压二极管Zl两端的电压(接近为0V)小于MOS管Q2的导通电压而使MOS管Q2截止，此时整流后的市电HV不再向电容Cl充电，电容Cl两端的电压接近280V，且电容Cl向LED灯带放电，即由电容Cl以参考电压(280V)向LED灯带供电；
[0027]第三阶段:当整流后的市电HV的电压值下降至小于280V时，TL431芯片Ql导通，此时稳压二极管Zl截止，稳压二极管Zl两端的电压(第一稳压值)加至MOS管Q2的GS极，由于第一稳压值大于MOS管Q2的导通电压而使MOS管Q2导通，此时整流后的市电HV经二极管DL后对电容Cl充电，同时为LED灯带供电，LED灯带中有电流流过。
[0028]需要说明的是，输入市电Vin的频率是50Hz，整流后的市电HV为频率为10Hz的脉冲直流电