一种交流直接驱动LED恒流电路的制作方法

本发明涉及led电路技术领域，尤其涉及一种交流直接驱动led恒流电路。

背景技术：

目前led光源是低电压（vf=3.2v）、大电流（if=350ma）工作的半导体器件，必须提供合适的直流电流才能正常发光。由于日常照明使用的电源是高压交流，所以必须通过驱动电源或变压器+整流+恒流源的方案，将交流变换成直流，再变换成直流恒流源，才能使led光源发光。

但是，无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗，直流led在交流、直流之间转换时约15%～30%的电力被损耗，系统效率很难做到90%以上。

韩国首尔半导体在2005年发明了可以用交流直接驱动使其发光的acled，美国iii-ntechnology也发明了单芯片交流发光二级管(acled)，系统应用方案大大简化，系统效率达到92％以上。

然而，交流直接驱动灯具的驱动电流会随着电压的变化而变化，当加在交流直接驱动灯具两端的交流电压升高时，流过交流直接驱动灯具的电流会增大，从而导致led发热加剧，使光衰加速，降低交流直接驱动灯具的使用寿命，因此在交流直接驱动灯具中必须加入过流保护电路，使得交流电压上升时，流过交流直接驱动灯具的电流在额定范围之内。

但是，由于交流直接驱动灯具的工作电压为交流电压，交流直接驱动灯具的电流波形实际为脉动直流，交流电压升高时，电流峰值和占空比增大，有效值增大，灯具变亮；交流电压降低时，电流峰值和占空比减小，有效值降低，灯具变暗。因此，传统的恒流电流电路仅能限制流过交流直接驱动灯具的电流峰值，在交流电压升高时，无法使电流有效值保持不变。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种在电路中增加恒流电路，随时检测输入电压的变化，当输入电压升高时，自动调整恒流电路的参数，保证流过led光源的电流保持稳定，这样就可以保证采用交流直接驱动电路led灯具的亮度变化问题；彻底解决了交流直接驱动led灯具当输入电压变化时流过led的电流随着电压的变化而变化的情况的交流直接驱动led恒流电路。

为解决上述技术问题，本发明提供一种交流直接驱动led恒流电路，包括交流直接驱动灯具电路和过流保护电路，其特征在于：所述过流保护电路包括线性恒流电路和自控分流电路。

进一步的，所述线性恒流电路由电阻r1、r8和mos管v1、一级电压基准u1构成。

进一步的，所述自控分流电路包括第一自控分流电路与第二自控分流电路，所述第一自控分流电路由电阻r3、r4、r6、r9和mos管v2、v3构成，所述第二自控分流电路由电阻r2、r5、r7、r10和mos管v4、v5构成。

进一步的，所述交流直接驱动灯具电路的电压波形为100hz的馒头波，过流保护电路串联在交流直接驱动led灯具回路中，其两端电压波形也是100hz的馒头波，当输入电压超过额定值时，交流直接驱动led灯具电路两端电压保持220v不变，增加的45v电压加在线性恒流电路两端,设电压总增量为45v。

更进一步的，所述过流保护电路中峰值电流限流点由线性恒流电路中的电流检测电阻r8和两个分流电路中的电阻r2、r3共同决定，限流点计算公式如下：

式中：ids为峰值电流限流点；vref为tl431的基准电压。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的交流直接驱动led恒流电路通过在电路中增加恒流电路，可随时检测输入电压的变化，当输入电压升高时，自动调整恒流电路的参数，保证流过led光源的电流保持稳定，这样就可以保证采用交流直接驱动电路led灯具的亮度变化问题；彻底解决了交流直接驱动led灯具当输入电压变化时流过led的电流随着电压的变化而变化的情况。

附图说明

图1为本发明的电路框架图。

图2为本发明的实施例1的电路原理图。

具体实施方式

下面对结合附图对本发明的较佳实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

参见图1与图2所示，实施例1中的设计电路由交流直接驱动灯具电路和过流保护电路构成，其中，过流保护电路由一个线性恒流电路和两个自控分流电路组成。

电阻r1、r8和mos管v1、一级电压基准u1构成线性恒流电路，电阻r3、r4、r6、r9和mos管v2、v3构成第一个自控分流电路，电阻r2、r5、r7、r10和mos管v4、v5构成第二个自控分流电路。

加在交流直接驱动led灯具两端的电压波形为100hz的馒头波，过流保护电路串联在交流直接驱动led灯具回路中，其两端电压波形也是100hz的馒头波，当输入电压超过额定值时，交流直接驱动led灯具电路两端电压保持220v不变，增加的45v电压加在线性恒流电路两端，设电压总增量为45v。

两个自控分流电路两端的增量电压在总增量电压的1/3处和2/3处（15v、30v），两个分流电路的默认工作状态均为导通模式。

当线性恒流电路两端的增量电压在总增量电压1/3以下（＜15v）时，第一组自控分流电路中的v2导通，v3关断，第二组自控分流电路中的v4导通、v5关断，交流直接驱动电流流经恒流电路和两个自控分流电路，峰值电流由线性恒流电路和两个自控分流电路设定。

当线性恒流电路两端的增量电压在总增量电压1/3~2/3范围（15v＜30v）时，第一组自控分流电路中的v3导通，v2关断，第二组自控分流电路中的v4导通，v5关断，电流流经线性恒流电路和第二个自控分流电路，工作电流由线性恒流电路和第二个自控分流电路设定。

当线性恒流电路两端的增量电压大于2/3总增量电压后，第一组自控分流电路中的v3导通，v2关断，第二组自控分流电路中的v5导通、v4关断，电流只流经线性恒流电路，工作电流由线性恒流电路设定。

过流保护电路中峰值电流限流点由线性恒流电路中的电流检测电阻r8和两个分流电路中的电阻r2、r3共同决定，限流点计算公式如下：

式中：ids为峰值电流限流点；vref为tl431的基准电压。

由上式可知，通过改变r8、r2、r3的阻值，可以精确设定峰值电流限流值。当输入电压高于额定电压时，过流保护电路通过多个自控分流电路降低流过交流直接驱动灯具的电流，避免交流直接驱动灯具因为流过大电流而损坏，大大提高了交流直接驱动灯具使用的可靠性和寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。