全固态高压led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种全固态高压LED驱动电路，属于LED灯具领域。包括依次相连的双向TVS管、整流桥和恒流驱动电路，其中，所述双向TVS管的输入端与市电输入的L、N端相连，所述恒流驱动电路包括2个或2个以上成对的相互并联的CRD芯片，恒流驱动电路的输出端与高压LED相连。上述结构的全固态高压LED驱动电路可以应用在灯丝球泡灯、铝基板/陶瓷基板球泡灯、COB（ChipOnBoard）光源板、T型灯管等LED灯具中，具有结构紧凑，可靠性高，电路精度高，经实装测试（标准市电接入），整灯效率达到90%，功率因数在0.9以上，谐波失真低，无EMI问题。
【专利说明】
全固态高压LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种全固态高压LED驱动电路，属于LED灯具领域。
【背景技术】
[0002]LED是一种可将电能转变为光能的半导体器件,属于固态光源,具有超长寿命、高效节能、安全可靠、绿色环保等优点，被广泛应用于各种照明场合。
[0003]LED是由电流驱动的单向导电器件，市电必须要经过电源变换来供给LED适当的电流，驱动LED灯珠发光。当前市场上销售的LED灯的驱动电路主要分为两大类:1.开关电源模式的隔离/非隔离驱动电路，电性能良好，但电路结构复杂，成本高，可靠性一般，有无法克服的EMI问题；2.阻容降压模式驱动电路，电路结构简单，成本低，但电性能差，可靠性差。
[0004]随着工艺技术的进步，高压LED(HVLED)应用逐渐成为市场的主流和产品方向，其特点是高正向压降低正向电流，替代同等功率的普通DCLED，HVLED能够显著提高光效，降低电源损耗，其驱动也显得越来越重要。
[0005]有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种全固态高压LED驱动电路，本案由此产生。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种全固态高压LED驱动电路，具有结构紧凑，可靠性高，电路精度高，适用于各种形态各种场合的灯具应用。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0008]全固态高压LED驱动电路，包括依次相连的双向TVS管、整流桥和恒流驱动电路，其中，所述双向TVS管的输入端与市电输入的L、N端相连，所述恒流驱动电路包括2个或2个以上成对的相互并联的CRD芯片，恒流驱动电路的输出端与高压LED相连。
[0009]作为优选，上述双向TVS管可以采用P4KE150/P4KE300-400W_TVS，或者P6KE150/P4KE300-600W_TVS。市电输入的L、N端接入双向TVS管，可以有效地旁路电网异常对恒流驱动电路和高压LED的冲击，提高线路可靠性。
[0010]作为优选，上述整流桥可以根据恒流电流大小的不同要求选取。例如，6WLED灯需要40mA驱动电流，可选用MB6F/0.5A整流桥。
[0011]作为优选，上述CRD芯片可以选用华越微电子有限公司生产的HCR10XX系列CRD芯片，该系列CRD产品恒流区间宽，可以从1V到250V电压区间平直恒流，并具有负温度特性。
[0012]上述全固态高压LED驱动电路工作原理:市电输入经双向TVS管、整流桥全波整流，整流后得到两倍市电频率的脉动直流电压，峰值接近1.4倍的市电电压。此脉动直流电压加到由恒流驱动电路和高压LED组成的串联回路中，当恒流驱动电路两端的电压差大于5V时，恒流驱动电路进入恒定电流工作区间，驱动高压LED发光。恒流驱动电路通常需要2组并联使用，也可以根据整灯的功率要求采用2组或4组并联，这样就可以满足大多数应用需求。恒流驱动电路并联使用，可以提高恒流精度，减少器件规格序列，解决器件因参数离散导致的使用率问题，适合大批量生产。
[0013]上述结构的全固态高压LED驱动电路可以应用在灯丝球泡灯、铝基板/陶瓷基板球泡灯、COB (Chip On Board)光源板、T型灯管等LED灯具中，主要具有如下几个优点:
[0014]1、整个驱动电路完全采用固态元器件，不使用无源元件，避免了无源元件带来的参数精度低、可靠性低、实际使用寿命低等问题。全半导体芯片整灯电路设计，具有结构紧凑，可靠性高，电路精度高，极易制作成各种形式的照明灯具；
[0015]2、通过多个并联的CRD芯片作为恒流驱动电路，具有电气性能优越，经实装测试(标准市电接入)，整灯效率达到90%，功率因数在0.9以上，谐波失真低，无EMI问题。
[0016]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为实施例1的全固态高压LED驱动电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，全固态高压LED驱动电路，包括依次连接的双向TVS管、整流桥和恒流驱动电路，其中，所述双向TVS管的输入端与市电输入的L、N端相连，所述恒流驱动电路包括2个相互并联的CRD芯片，恒流驱动电路的输出端与高压LED相连。整个驱动电路完全采用固态元器件，不使用无源元件，避免了无源元件带来的参数精度低、可靠性低、实际使用寿命低等问题。全半导体芯片整灯电路设计，具有结构紧凑，可靠性高，电路精度高，极易制作成各种形式的照明灯具。
[0019]在本实施例中，所述双向TVS管可以采用P4KE150/P4KE300-400W_TVS，也可以采用P6KE150/P4KE300-600W_TVS。市电输入的L、N端接入双向TVS管，可以有效地旁路电网异常对恒流驱动组和高压LED的冲击，提高线路可靠性。
[0020]所述整流桥可以根据恒流电流大小的不同要求选取。例如，6WLED灯需要40mA驱动电流，可选用MB6F/0.5A整流桥。
[0021]所述CRD芯片可以选用华越微电子有限公司生产的HCR10XX系列产品，该系列CRD产品恒流区间宽，可以从1V到250V电压区间平直恒流，并具有负温度特性。
[0022]上述全固态高压LED驱动电路工作原理:市电输入经双向TVS管、整流桥全波整流，整流后得到两倍市电频率的脉动直流电压，峰值接近1.4倍的市电电压。此脉动直流电压加到由恒流驱动电路和高压LED组成的串联回路中，当恒流驱动电路两端的电压差大于5V时，恒流驱动电路进入恒定电流工作区间，驱动高压LED发光。目前市场上常见的高压LED规格有18V、24V、48V、50V、55V等，也可以用普通低压(DCLED)成品灯珠串联而成。设计采用的灯珠数量，以灯珠总串联电压为依据。恒流驱动电路通常需要2组CRD芯片并联使用，也可以根据整灯的功率要求采用4组并联，这样就可以满足大多数应用需求。恒流驱动电路并联使用，可以提高恒流精度，减少器件规格序列，解决器件因参数离散导致的使用率问题，适合大批量生产。在标准市电电压220V/110V下，经实装测试，整灯效率达到90%，功率因数在0.9以上，谐波失真低，无EMI问题。
[0023]当本实施例所述的全固态高压LED驱动电路应用在灯丝球泡灯时，整个驱动电路可以装配在单独的PCB板上，PCB板材料可以是树脂绝缘材料、铝基板、陶瓷基板。由于整块驱动电路模块体积很小，可以轻松放入E14灯头。
[0024]当本实施例所述的全固态高压LED驱动电路应用在铝基板/陶瓷基板球泡灯时，在定制好的铝基板/陶瓷基板上焊接LED灯珠、全固态高压LED驱动电路的各个元器件，焊接好的灯板装入球泡灯壳体中，即是一只完整的LED球泡灯。
[0025]当本实施例所述的全固态高压LED驱动电路应用在COB (Chip On Board)光源板时，高压LED芯片直接封装在铝基板/陶瓷基板上，全固态高压LED驱动电路的各个元器件焊接在基板上，基板可以做成各种形状，以适用于球泡灯、吸顶灯等。
[0026]当本实施例所述的全固态高压LED驱动电路应用在T型灯管时，全固态高压LED驱动电路的各个元器件和LED灯珠焊接在同一条线路板上，由于驱动电路模块占用面积很小，可以很容易放入灯管的端头。
[0027]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1.全固态高压LED驱动电路，其特征在于:包括依次相连的双向TVS管、整流桥和恒流驱动电路，其中，所述双向TVS管的输入端与市电输入的L、N端相连，所述恒流驱动电路包括2个或2个以上成对的相互并联的CRD芯片，恒流驱动电路的输出端与高压LED相连。
2.如权利要求1所述的全固态高压LED驱动电路，其特征在于:所述双向TVS管采用P4KE150/P4KE300-400ff_TVS,或者 P6KE150/P4KE300_600W_TVS。
3.如权利要求1所述的全固态高压LED驱动电路，其特征在于:所述整流桥选用MB6F/0.5A 整流桥。
4.如权利要求1所述的全固态高压LED驱动电路，其特征在于:所述CRD芯片选用华越微电子有限公司生产的HCR10XX系列CRD芯片。
【文档编号】H05B37/02GK204131795SQ201420559322
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】廖洪志, 杨振, 吕愉, 赵铝虎, 潘国刚, 黄少南 申请人:华越微电子有限公司