专利名称:一种led非隔离降压调光线路的制作方法
【专利摘要】一种LED非隔离降压调光线路，包括：整流滤波电路，具有带正极和负极的直流输出端。自激振荡BUCK电路，其输出线圈分别与LED负载和开关器件的集电极、发射极串联后与正极和负极连接；开关器件的基极通过降压启动电路连接于正极；另有辅助线圈与输出线圈耦合，其一端通过振荡电容连接于所述降压启动电路中；输出线圈的两端通过续流电路将其两端电压整流滤波后输出到LED负载的两端。自激充电电路，包括串联在开关器件的基极与地之间的第一二极管，其阳极接地；以及串联在开关器件基极与振荡电容之间的第二二极管，其阳极接开关器件的基极。开路保护电路，串联于开关器件的基极与地之间。调光器电流维持电路，连接于正极和负极之间。
【专利说明】一种LED非隔离降压调光线路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源电路，尤其涉及一种LED非隔离降压调光线路。
【背景技术】
[0002]LED光源因为其优异的发光性能，成为了当今照明市场上的绝对主角。由于LED光源输出半导体器件，其驱动电源通常需要低压，所以，LED灯具都会带有相应的驱动器。这类驱动器往往使用开关方式的电源，例如包含开关变压器、振荡电路、保护电路等，考虑到调光功能、精度和寿命等问题，有的甚至运用到1C。这类电路的共性是线路较复杂，成本较高，尤其在中低功率LED调光灯上难以推广使用。如果使用非IC控制的方式，需要解决初始功率与热态功率相差很大、驱动效率低、调光深度不深等问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种LED非隔离降压调光线路，线路简单，功率因素高，初始功率与热态功率差别小，调光深度可以更深，能够在中低功率的LED灯具上推广。
[0004]为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于包括:
[0005]整流滤波电路，该整流滤波电路具有连接交流电的输入端，和带正极和负极的直流端；
[0006]自激振荡BUCK电路，所述自激振荡BUCK电路的输出线圈与开关器件的集电极、发射极串联后分别与所述正极和负极连接；所述开关器件的集电极通过降压启动电路连接于所述正极；另有辅助线圈与所述输出线圈耦合，所述辅助线圈的一端通过振荡电容连接于所述降压启动电路中；所述输出线圈的两端通过续流电路，将其两端电压整流滤波后输出到LED负载的两端；
[0007]自激充电电路，所述自激充电电路包括串联在所述开关器件的基极与地之间的第一二极管，所述第一二极管的阳极接地；以及串联在所述开关器件基极与所述振荡电容之间的第二二极管，所述第二二极管的阳极接开关器件的基极；振荡电容的另一端接所述辅助线圈，辅助线圈的另一端接地；
[0008]开路保护电路，所述开路保护电路包含第一稳压管和充电电容，二者串联于所述开关器件的基极与地之间；所述第一稳压管在所述开关器件导通时维持所述基极的对地电压；当所述输出线圈开路而过压时，其在所述辅助线圈上的感应电动势向所述充电电容充电，使所述开关器件栅极电压下降而截止；
[0009]调光器电流维持电路，所述电流维持电路为RC串联电路，连接于所述正极和负极之间。
[0010]在一较佳实施例中，所述续流电路包括:
[0011]半波整流二极管，所述半波整流二极管的阳极连接于所述输出线圈与所述开关器件连接的一端；所述半波整流二极管与第一电容并联；
[0012]滤波电解，所述滤波电解的正极与所述半波整流二极管的负极连接，其负极与所述输出线圈的一端连接。
[0013]负反馈电阻，所述负反馈电阻串联在所述开关器件的发射极与地之间。
[0014]在一较佳实施例中:所述充电电容和第三二极管串联后再与所述辅助线圈并联；所述充电电容的一端接地，另一端与通过所述第一稳压管连接到所述开关器件的基极；所述第三二极管的阳极与所述充电电容和第一稳压管的连接点连接，所述第三二极管的阴极与所述振荡电容和所述辅助线圈的连接点连接。
[0015]在一较佳实施例中:所述整流滤波电路分为桥式整流电路和EMC滤波电路。
[0016]在一较佳实施例中:所述EMC滤波电路分为与所述整流电路交流输入端连接的第一滤波电路，以及与所述整流电路直流输出端连接的第二滤波电路。
[0017]在一较佳实施例中:所述第二滤波电路为π型滤波网络。
[0018]在一较佳实施例中，所述降压启动电路包括:与所述整流滤波电路的正极连接的降压电阻，所述降压电阻的另一端连接于振荡电容和第二二极管阴极的连接点；此连接处再通过一电阻串接于开关器件的控制极。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的技术方案具备以下有益效果:
[0020]1.自激振荡BUCK电路结构简单，元件少，可以形成低成本方案。
[0021]2.辅助线圈得到重复利用，一方面在自激振荡中形成正反馈，另一反面在开路保护电路中作为对电压采样的感应器件。
[0022]3.可以直接接驳传统的可控硅调相方式的调光开关，适用性好。
[0023]4.电路中的功率因素能够达到0.8以上，适合在中小功率中进行使用。
[0024]5.采用降压输出电路，通过调光器，可以降LED的亮度调得更暗。
[0025]6.取消削波电路，用二极管来给振荡电容充电提供回路，不会限制主回路的电流峰值，因此冷热态的功率就会比较一致稳定；没有了削波电路，拉长了整流桥二极管的导通时间，提高整个驱动的功率因数，同时降低了输入电流谐波，提高电网的利用率。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型优选实施例的具体电路图；
【具体实施方式】
[0027]参考图1，本实用新型提供了一种LED非隔离降压调光线路，包括:
[0028]整流滤波电路，该整流滤波电路具有连接交流电的输入端，和带正极和负极的直流端；所述整流滤波电路分为桥式整流电路BR和EMC滤波电路；所述EMC滤波电路分为与所述桥式整流电路BR的交流输入端连接的第一滤波电路，和与所述桥式整流电路BR的交流输出端连接的第二滤波电路，所述第二滤波电路为C1、C2、L3组成的型滤波网络。
[0029]自激振荡BUCK电路，所述自激振荡BUCK电路的输出线圈Tl_a的一端与开关器件Vl的集电极、发射极串联后与负极连接，输出线圈的另一端与输出LED负载串联后，与正极连接；所述开关器件Vl的基极通过降压网络连接于所述正极；所述降压网络包括串联连接的电阻R4、R5、R6。另有辅助线圈Tl-b与所述输出线圈Tl_a耦合，所述辅助线圈Tl_b的一端通过振荡电容C5连接于所述降压网络中；所述输出线圈Tl-a的两端通过续流电路，将其两端电压整流滤波后输出到LED负载的两端。
[0030]所述续流电路包括:
[0031]半波整流二极管D4，所述半波整流二极管D4的正极连接于所述输出线圈Tl-a与所述开关器件Vl连接的一端；所述半波整流二极管D4与第一电容C6并联；
[0032]滤波电解E，所述滤波电解E的正极与所述半波整流二极管D4的阴极连接，其负极与所述输出线圈Tl-a的一端连接。
[0033]负反馈电阻，所述负反馈电阻串联在所述开关器件Vl的发射极与地之间。本实施例中，所述负反馈电阻为并联连接的电阻R7、R8。
[0034]自激充电电路，所述自激充电电路包括串联在所述开关器件的基极与地之间的第一二极管D1，所述第一二极管Dl的阳极接地；以及串联在所述开关器件Vl基极与所述振荡电容C5之间的第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极接开关器件Vl的基极；振荡电容C5的另一端接所述辅助线圈Tl-b，辅助线圈Tl-b的另一端接地；
[0035]开路保护电路，所述开路保护电路包含第一稳压管ZDl和充电电容C4，二者串联于所述开关器件Vl的基极与地之间；所述第一稳压管ZDl在所述开关器件Vl导通时维持所述基极的对地电压；当所述输出线圈Tl-a开路而过压时，其在所述辅助线圈Tl-b上的感应电动势向所述充电电容C4充电，使所述开关器件Vl基极电压下降而截止；所述充电电容C4和第三二极管D3串联后再与所述辅助线圈Tl-b并联；所述充电电容C4的一端接地，另一端与通过所述第一稳压管ZDl连接到所述开关器件Vl的基极；所述第三二极管D3的阳极与所述充电电容C4和第一稳压管ZDl的连接点连接，所述第三二极管D3的阴极与所述振荡电容C5与所述辅助线圈Tl-b的连接点连接。
[0036]调光器电流维持电路，所述电流维持电路为RC串联电路，连接于所述正极和负极之间。
[0037]可见，本方案通过来自整流滤波电路的脉动直流电压，直接向所述自激振荡BUCK电路中的振荡电容C5充电，开启开关器件VI，辅助线圈Tl-b感应的电压使开关器件Vl进一步导通，最终使所述开关器件Vl进入饱和导通；随着输出线圈Tl-a电流变化率降低，辅助线圈Tl-b对开关器件Vl基极的驱动电流下降，迫使开关器件Vl从饱和导通进入放大区；随着驱动电流的进一步下降，开关器件Vl迅速进入截止区，辅助线圈Tl-b产生反向的感应电压，使开关器件Vl立即关断。当输出线圈Tl-a上的能量全部由负载LED释放后，振动电容C5会被再次充电来开启开关器件Vl，如此反复形成自激振荡。
[0038]在工作过程中，若出现输出端开路的情况，则输出线圈Tl-a两端电压升高，必然辅助线圈Tl-b两端电压升高，从而对充电电容C4两端充电电压升高，形成下正上负的电压，使得第一稳压管ZDl负极的对地电压减小，从而使开关器件Vl的驱动电压和电流不足，起到无法开启关器件Vl的作用，则该行为即可促使开关器件Vl快速达到截止状态，起到保护作用。
[0039]辅助线圈得到复用，一方面用作自激振荡正反馈，另一方面可用作开路保护对电压采样的感应器件；同时，在开关器件关断时，可以为振荡电容充电，为开关器件下个周期的开启导通提供能量。元器件数量少，结构简单，调试方便；另一方面，本方案可直接驳接传统可控硅调相方式的调光开关，可直接进行调光处理，适用性好。
[0040]调光器电流维持电路起到提高调光器维持电流的作用，使调光器在低端调光时，可控硅不会因为维持电流不够而导致关断后有重新导通的现象，从而避免了频闪的产生。
[0041]采用降压输出线路，当输入端的电压小于LED的输出电压时，整个线路就会停止工作。因此采用降压线路可以使LED调得更暗，更适合市场的需求。采用降压线路驱动效率会更高，因为不管是输出线圈Tl-a处于储能或者是释能的情况下，LED负载输出总是有电流存在，因此电源的利用率就更高。
[0042]自激充电电路中采用了第一二极管D1，不会限制主回路的电流峰值，因此冷热态的功率就会比较一致稳定；去除削波电路，拉长了整流桥二极管的导通时间，提高整个驱动的功率因数，同时降低了输入电流谐波，提高电网的利用率。
[0043]以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于包括: 整流滤波电路，该整流滤波电路具有连接交流电的输入端，和带正极和负极的直流端; 自激振荡BUCK电路，所述自激振荡BUCK电路的输出线圈分别与LED负载和开关器件的集电极、发射极串联后分别与所述正极和负极连接；所述开关器件的基极通过降压启动电路连接于所述正极；另有辅助线圈与所述输出线圈耦合，所述辅助线圈的一端通过振荡电容连接于所述降压启动电路中；所述输出线圈的两端通过续流电路，将其两端电压整流滤波后输出到LED负载的两端； 自激充电电路，所述自激充电电路包括串联在所述开关器件的基极与地之间的第一二极管，所述第一二极管的阳极接地；以及串联在所述开关器件基极与所述振荡电容之间的第二二极管，所述第二二极管的阳极接开关器件的基极；振荡电容的另一端接所述辅助线圈，辅助线圈的另一端接地； 开路保护电路，所述开路保护电路包含第一稳压管和充电电容，二者串联于所述开关器件的基极与地之间；所述第一稳压管在所述开关器件导通时维持所述基极的对地电压；当所述输出线圈开路而过压时，其在所述辅助线圈上的感应电动势向所述充电电容充电，使所述开关器件基极电压下降而截止； 调光器电流维持电路，所述电流维持电路为RC串联电路，连接于所述正极和负极之2.根据权利要求1所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于，所述续流电路包括: 半波整流二极管，所述半波整流二极管的阳极连接于所述输出线圈与所述开关器件连接的一端；所述半波整流二极管与第一电容并联； 滤波电解，所述滤波电解的正极与所述半波整流二极管的负极连接，其负极与所述输出线圈的一端连接； 负反馈电阻，所述负反馈电阻串联在所述开关器件的发射极与地之间。3.根据权利要求1所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于:所述充电电容和第三二极管串联后再与所述辅助线圈并联；所述充电电容的一端接地，另一端与通过所述第一稳压管连接到所述开关器件的基极；所述第三二极管的阳极与所述充电电容和第一稳压管的连接点连接，所述第三二极管的阴极与所述振荡电容和所述辅助线圈的连接点连接。4.根据权利要求1所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于:所述整流滤波电路分为桥式整流电路和EMC滤波电路。5.根据权利要求4所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于:所述EMC滤波电路分为与所述整流电路交流输入端连接的第一滤波电路，以及与所述整流电路直流输出端连接的第二滤波电路。6.根据权利要求5所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于:所述第二滤波电路为π型滤波网络。7.根据权利要求1所述的一种LED非隔离降压调光线路，其特征在于，所述降压启动电路包括: 与所述整流滤波电路的正极连接的降压电阻，所述降压电阻的另一端连接于振荡电容和第二二极管阴极的连接点；此连接处再通过一电阻串接于开关器件的控制极。
【文档编号】H05B37-02GK204272434SQ201420534688
【发明者】吴勇杰, 高涛 [申请人]厦门通士达照明有限公司