一种兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路的制作方法

本实用新型涉及一种LED日光灯电路，尤其是涉及一种兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路。

背景技术：

传统的日光灯通常包括灯架和日光灯管，其日光灯管的外观如图1所示，传统的日光灯管通常为管型结构，包括管体和位于内部的日光灯电路，管体两端分别具有两个连接引脚(P1和P2、P3和P4)，当日光灯管安装在灯架上时，连接引脚P1、P2、P3和P4将管体内部的日光灯电路与外部电路(市电或者镇流器)连接在一起。近年来，具有环保节能优点的LED日光灯得到了越来越用广泛的应用。LED日光灯包括灯架和LED日光灯管，虽然LED日光灯管与传统的日光灯管具有类似的外形，但两者的电路具有不一样的发光原理。

在LED日光灯行业中，能够匹配镇流器使用的LED日光灯被称作为A类LED日光灯，由于受到现有灯架的约束，A类LED日光灯的灯管具有双端输入，即镇流器输出的电压是从LED日光灯管的两端输入LED日光灯电路中。不用镇流器可以直接连接到市电工作的LED日光灯被称作为B类LED日光灯。B类LED日光灯具有两种类型：单端输入型和双端输入型，在单端输入型B类LED日光灯中，市电的火线和零线，只连接到B类LED日光灯管一端的两个连接引脚，而B类LED日光灯管另一端的两连接引脚不连接外部电路；在双端输入型B类LED日光灯中，市电的火线和零线分别连接到B类LED日光灯管两端的任何一连接引脚上。对于双端输入的LED日光灯，灯管内部的LED日光灯电路是电连接的。在安装该LED日光灯管的时候，一般都先把LED日光灯管一端的连接引脚插接到灯架一端设置的用于安装LED日光灯管的一个插座上，然后再把LED日光灯管的另一端的连接引脚插接到灯架另一端设置的用于安装LED日光灯管的一个插座上。在这个安装过程中，当与灯架连接的电源开关处于开通状态时，如果安装人员在插好LED日光灯管一端的连接引脚的时候，不小心碰到LED日光灯管另一端的连接引脚时，此时电源、人体和LED日光灯管之间形成导电回路，那么安装人员很容易被电击，造成人身伤害。

如图2所示，现有的单端输入的B类LED日光灯电路通常包括整流电路、EMI电路、降压恒流电路、滤波电路，LED发光电路和灯丝匹配电路，整流电路具有火线输入端、零线输入端、输出端和接地端，采用普通的全桥整流电路实现，能够把输入的交流电压变换成波动很大的直流电压；降压恒流电路具有输入端、输出端和接地端，降压恒流电路是一种高频电压电流变换电路，其把输入其内的直流电压变换成恒定大小的直流电流在输出端输出；EMI电路具有正输入端、负输入端、正输出端和负输出端，EMI电路把降压恒流电路产生的高频波滤掉，减少对电网的高频干扰；滤波电路具有正极和负极，滤波电路能够把波动很大的电压或电流变换为同样大小的波动较小的电压或电流；LED发光电路具有正极和负极；灯丝匹配电路具有第一端口和第二端口，整流电路的火线输入端用于连接LED日光灯管一端的一个连接引脚P1，整流电路的零线输入端用于连接LED日光灯管一端的另一个连接引脚P2，整流电路的输出端和EMI电路的正输入端连接，整流电路的接地端与EMI电路的负输入端连接，EMI电路的正输出端和降压恒流电路的输入端连接，EMI电路的负输出端、滤波电路的负极、LED发光电路的负极和降压恒流电路的接地端连接，降压恒流电路的输出端、滤波电路的正极和LED发光电路的正极连接，灯丝匹配电路的第一端口用于连接LED日光灯管另一端的一个连接引脚P3，灯丝匹配电路的第二端口用于连接LED日光灯管另一端的另一个连接引脚P4。

如图3所示，现有的A类LED日光灯电路包括高频整流电路、滤波电路、LED发光电路和A类防电击电路。高频整流电路具有第一输入端、第二输入端、输出端和接地端，高频整流电路能够把输入其内的高频交流电转换为高频波动的直流电，滤波电路具有正极和负极，能够把波动很大的电压或电流变换为同样大小的波动较小的电压或电流，LED发光电路具有正极和负极，电压触发电路电路具有正极和负极，电压触发电路是一种电压触发导通电路，当其正极和负极两端的电压超过其内电压触发阈值时，其正极和负极之间导通，当流过其正极和负极两端口的电流小于电压触发阈值阈值时，其正极和负极之间回复到高阻状态，电压触发电路是一种常开器件。高频整流电路的第一输入端用于连接LED日光灯管一端的连接引脚P1，高频整流电路的第二输入端用于连接LED日光灯管另一端的连接引脚P4，高频整流电路的输出端、滤波电路的正极和LED发光电路的正极连接；滤波电路的负极、LED发光电路的负极和电压触发电路的正极连接；电压触发电路的负极和高频整流电路的接地端连接。

由于A类LED日光灯和B类LED日光灯外形相似，很容易出现混淆情况，一旦混淆，将无法与灯架匹配正常使用，严重时甚至会发生安全事故。为此，市面上出现了一种能够同时兼容市电和镇流器，具有A类LED日光灯和B类LED日光灯的使用功能，根据连接的实际情况，选择合适的工作模式的一类LED日光灯，该类LED日光灯被称作为A+B类LED日光灯。这类日光灯具有使用通用性，有利于客户备货和库存管理。现有的能够同时兼容市电和镇流器LED日光灯电路中，A类LED日光灯采用双端输入的模式，如果B类LED日光灯采用的也是双端输入方式，那么A+B类LED日光灯中A类LED日光灯和B类LED日光灯各自具有独立的防电击电路，由此导致其成本较高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在保证安装安全性的基础上，成本较低的兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路，包括用于将输入其内的交流电转换为直流电输出的高频整流电路、EMI电路、LED发光电路、滤波电路、灯丝匹配电路和电压触发电路，所述的高频整流电路具有火线输入端、零线输入端、输出端和接地端，所述的EMI电路具有正输入端、负输入端、正输出端和负输出端，所述的LED发光电路、所述的滤波电路和所述的电压触发电路分别具有正极和负极，所述的灯丝匹配电路具有第一端口和第二端口，所述的兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路还包括升降压恒流电路、可控整流电路和高频导通电路，所述的升降压恒流电路具有输入端、接地端、正输出端和负输出端，所述的高频导通电路具有输入端和输出端，所述的高频导通电路接入市电低频交流电时，处于断路高阻状态，所述的高频导通电路接入电子镇流器的高频电压时，处于短路导通状态，所述的可控整流电路具有第一输入端、第二输入端、正输出端、负输出端、正控制端和负控制端，所述的高频整流电路的火线输入端和所述的高频导通电路的输入端连接，所述的高频整流电路的输出端和所述的EMI电路的正输入端连接，所述的高频整流电路的接地端和所述的EMI电路的负输入端连接，所述的EMI电路的正输出端和所述的升降压恒流电路的输入端连接，所述的EMI电路的负输出端和所述的升降压恒流电路的接地端连接，所述的升降压恒流电路的正输出端、所述的可控整流电路的正输出端、所述的滤波电路的正极和所述的LED发光电路的正极连接，所述的升降压恒流电路的负输出端、所述的可控整流电路的负输出端、所述的滤波电路的负极和所述的LED发光电路的负极连接，所述的可控整流电路的第二输入端和所述的高频导通电路的输出端连接，所述的可控整流电路的第一输入端和所述的灯丝匹配电路的第二端口连接，所述的可控整流电路的正控制端和所述的电压触发电路的正极连接，所述的可控整流电路的负控制端和所述的电压触发电路的负极连接。

所述的升降压恒流电路包括第一集成电路芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感、第一二极管和第二二极管，所述的第一集成电路芯片的芯片型号为MT7845，所述的第一二极管和所述的第二二极管均为高频整流二极管，所述的第一集成电路芯片的第5脚和第6脚连接且其连接端为所述的升降压恒流电路的输入端，所述的第一集成电路芯片的第1脚和所述的第一电容的一端连接，所述的第一集成电路芯片的第2脚、所述的第一电阻的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第一集成电路芯片的第3脚和所述的第二电容的一端连接，所述的第一集成电路芯片的第4脚、所述的第一二极管的负极和所述的第三电阻的一端连接，所述的第一电容的另一端、所述的第一电阻的另一端、所述的第二电容的另一端、所述的第一集成电路芯片的第7脚、所述的第三电阻的另一端和所述的第一电感的一端连接，所述的第二电阻的另一端、所述的第一电感的另一端和所述的第二二极管的正极连接且其连接端为所述的升降压恒流电路的接地端，所述的第一二极管的正极为所述的升降压恒流电路的负输出端，所述的第二二极管的负极为所述的升降压恒流电路的正输出端。

所述的可控整流电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管，所述的第三二极管、所述的第四二极管、所述的第五二极管、所述的第六二极管、所述的第七二极管和所述的第八二极管均为高频整流二极管，所述的第三二极管的负极和第四二极管的正极连接且其连接端为所述的可控整流电路的第二输入端，所述的第七二极管的正极和所述的第八二极管的负极连接且其连接端为所述的可控整流电路的第一输入端，所述的第四二极管的负极和所述的第六二极管的负极连接且其连接端为所述的可控整流电路的正输出端，所述的第三二极管的正极和所述的第五二极管的正极连接且其连接端为所述的可控整流电路的负输出端，所述的第五二极管的负极和所述的第七二极管的负极连接且其连接端为所述的可控整流电路的正控制端，所述的第六二极管的正极和所述的第八二极管的正极连接且其连接端为所述的可控整流电路的负控制端。该电路能够用低频的电压触发电路以高电压触发导通的方式控制交流高频电压在可控整流电路整流后的直流输出，控制原理简单，结构简单，成本较低。

所述的高频导通电路包括第三电容，所述的第三电容的一端为所述的高频导通电路的输入端，所述的第三电容的另一端为所述的高频导通电路的输出端。

所述的电压触发电路包括第四电阻、第五电阻和第九二极管，所述的第九二极管为放电二极管，所述的第九二极管的一端和所述的第四电阻的一端连接且其连接端为所述的电压触发电路的正极，所述的第四电阻的另一端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端和所述的第九二极管的另一端连接且其连接端为所述的电压触发电路的负极。

所述的EMI电路包括第四电容、第五电容、第六电阻、第七电阻、第二电感和第三电感，所述的第四电容的一端、所述的第六电阻的一端和所述的第二电感的一端连接且其连接端为所述的EMI电路的正输入端，所述的第四电容的另一端、所述的第七电阻的一端和所述的第三电感的一端连接且其连接端为所述的EMI的负输入端，所述的第二电感的另一端、所述的第六电阻的另一端和所述的第五电容的一端连接且其连接端为所述的EMI电路的正输出端，所述的第五电容的另一端、所述的第七电阻的另一端和所述的第三电感的另一端连接且其连接端为所述的EMI电路的负输出端。

所述的高频整流电路包括第十二极管、第十一二极管、第十二二极管和第十三二极管，所述的第十二极管、所述的第十一二极管、所述的第十二二极管和所述的第十三二极管均为高频整流二极管，所述的第十二极管的正极和所述的第十一二极管的负极连接且其连接端为所述的高频整流电路的火线输入端，所述的第十二二极管的正极和所述的第十三二极管的负极连接且其连接端为所述的高频整流电路的零线输入端，所述的第十二极管的负极和所述的第十二二极管的负极连接且其连接端为所述的高频整流电路的输出端，所述的第十一二极管的正极和所述的第十三二极管的正极连接且其连接端为所述的高频整流二极管的接地端。

所述的滤波电路包括第六电容和第八电阻，所述的第六电容为电解电容，所述的第六电容的正极和所述的第八电阻的一端连接且其连接端为所述的滤波电路的正极，所述的第六电容的负极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端为所述的滤波电路的负极。

所述的灯丝匹配电路包括第四电感，所述的第四电感的两端分别为所述的灯丝匹配电路的第一端口和第二端口。

所述的LED发光电路包括至少一个LED发光单元，每个所述的LED发光单元分别包括n个LED灯珠，n为大于等于2的整数，第m个所述的灯珠的负极和第m+1个所述的灯珠的正极连接，m＝1，2，…，n-1，第1个所述的灯珠的正极为所述的LED发光单元的正极，第n个所述的灯珠的负极为所述的LED发光单元的负极，所有的LED发光单元的正极连接且其连接端为所述的LED发光电路的正极，所有的LED发光单元的负极连接且其连接端为所述的LED发光电路的负极。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过高频整流电路、EMI电路、LED发光电路、滤波电路、灯丝匹配电路、电压触发电路、升降压恒流电路、可控整流电路和高频导通电路构建兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路，高频整流电路能够把输入其内的交流电压或电流变换成波动很大的直流电压或电流，升降压恒流电路能够把输入其内的电压转换为恒定大小的高频脉冲电流，EMI电路用于消除升降压恒流电路工作时产生的高频信号对电网干扰的功能，滤波电路用于将波动很大的电压或电流变换为同样大小的波动较小的电压或电流，电压触发电路的正极和负极之间的电压超过其内设定的电压导通阈值时，其正极和负极之间导通，否则则处于高阻状态，高频导通电路在输入市电低频交流电时，处于断路高阻状态，而在输入电子镇流器的高频电压时，处于短路导通状态，高频整流电路的火线输入端和LED日光灯管一端的连接引脚P1连接，高频整流电路的零线输入端和LED日光灯管一端的另一连接引脚P2连接，灯丝匹配电路的第二端口和LED日光灯管的另一端的连接引脚P4连接，灯丝匹配电路的第一端口和LED日光灯管另一端的连接引脚P3连接，当LED日光灯电路作为B类LED日光灯电路使用时，此时B类LED日光灯管采用单端市电输入方式连接到灯架接入市电，高频整流电路的输出端输出直流电压，经过EMI电路后给升降压恒流电路供电，升降压恒流电路将输入其内的电压转换为恒定大小的高频脉冲电流，高频脉冲电流经滤波电路变成平滑的电压给LED发光电路供电，LED发光电路发光，在上述工作过程中，因为高频导通电路连接在市电的低频电压，处于断路状态，电压触发电路的正极和负极两端没有加入电压不能导通，可控整流电路输出处于断状态，所以高频导通电路、电压触发电路电路和可控整流电路均不影响LED日光灯的其余电路的正常工作，当LED日光灯电路作为A类LED日光灯电路使用时，A类LED日光灯管采用双端输入方式连接到电子镇流器的灯架，LED日光灯管的连接引脚P1和P4接入的电子镇流器的高频电压，该高频电压通过高频导通电路加载到可控整流电路的第一输入端和第二输入端，经过可控整流电路内部高频整流后，在可控整流电路的正控制端和负控制端之间输出直流高压，当此直流高压大于电压触发电路的导通电压阈值时，电压触发电路的正极和负极之间短路，然后在可控整流电路的正输出端输出直流电压，同时电子镇流器从高压输出状态转变为恒流输出状态，此时电子镇流器输出的高频恒定交流电流经过高频导通电路和可控整流电路整流后，在可控整流电路的正输出端以高频波动的恒定大小的直流电流输出，经滤波电路后，给LED发光电路提供波动较小的直流电流，使LED发光电路发光，本实用新型的可控整流电路和电压触发电路构成防电击电路，作为B类日光灯使用时，该防电击电路作为B类防电击电路阻断LED日光灯管两端之间的电连接，避免安装人员触电，在作为A类日光灯使用，在安装的时候，该防电击电路又作为A类防电击电路，防止意外电击，本实用新型作为B类LED日光灯电路使用时，采用单端输入方式接入市电，并且其作为A类LED日光灯和B类LED日光灯使用时才采用同一个防电击电路，由此，本实用新型在保证安装安全性的基础上，成本较低。

附图说明

图1为传统的日光灯管的外观图；

图2为现有的B类LED日光灯电路的结构原理框图；

图3为现有的A类LED日光灯电路的结构原理框图；

图4为本实用新型的兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路的结构原理框图；

图5为本实用新型的兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：如图4所示，一种兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路，包括用于将输入其内的交流电转换为直流电输出的高频整流电路、EMI电路、LED发光电路、滤波电路、灯丝匹配电路和电压触发电路，高频整流电路具有火线输入端、零线输入端、输出端和接地端，EMI电路具有正输入端、负输入端、正输出端和负输出端，LED发光电路、滤波电路和电压触发电路分别具有正极和负极，灯丝匹配电路具有第一端口和第二端口，兼容市电和电子镇流器的LED日光灯电路还包括升降压恒流电路、可控整流电路和高频导通电路，升降压恒流电路具有输入端、接地端、正输出端和负输出端，高频导通电路具有输入端和输出端，高频导通电路接入市电低频交流电时，处于断路高阻状态，高频导通电路接入电子镇流器的高频电压时，处于短路导通状态，可控整流电路具有第一输入端、第二输入端、正输出端、负输出端、正控制端和负控制端，高频整流电路的火线输入端和高频导通电路的输入端连接，高频整流电路的输出端和EMI电路的正输入端连接，高频整流电路的接地端和EMI电路的负输入端连接，EMI电路的正输出端和升降压恒流电路的输入端连接，EMI电路的负输出端和升降压恒流电路的接地端连接，升降压恒流电路的正输出端、可控整流电路的正输出端、滤波电路的正极和LED发光电路的正极连接，升降压恒流电路的负输出端、可控整流电路的负输出端、滤波电路的负极和LED发光电路的负极连接，可控整流电路的第二输入端和高频导通电路的输出端连接，可控整流电路的第一输入端和灯丝匹配电路的第二端口连接，可控整流电路的正控制端和电压触发电路的正极连接，可控整流电路的负控制端和电压触发电路的负极连接。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，区别在于:

如图5所示，本实施例中，升降压恒流电路包括第一集成电路芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电感L1、第一二极管D1和第二二极管D2，第一集成电路芯片U1的芯片型号为MT7845，第一二极管D1和第二二极管D2均为高频整流二极管，第一集成电路芯片U1的第5脚和第6脚连接且其连接端为升降压恒流电路的输入端，第一集成电路芯片U1的第1脚和第一电容C1的一端连接，第一集成电路芯片U1的第2脚、第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第一集成电路芯片U1的第3脚和第二电容C2的一端连接，第一集成电路芯片U1的第4脚、第一二极管D1的负极和第三电阻R3的一端连接，第一电容C1的另一端、第一电阻R1的另一端、第二电容C2的另一端、第一集成电路芯片U1的第7脚、第三电阻R3的另一端和第一电感L1的一端连接，第二电阻R2的另一端、第一电感L1的另一端和第二二极管D2的正极连接且其连接端为升降压恒流电路的接地端，第一二极管D1的正极为升降压恒流电路的负输出端，第二二极管D2的负极为升降压恒流电路的正输出端。

本实施例中，可控整流电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8，第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8均为高频整流二极管，第三二极管D3的负极和第四二极管D4的正极连接且其连接端为可控整流电路的第二输入端，第七二极管D7的正极和第八二极管D8的负极连接且其连接端为可控整流电路的第一输入端，第四二极管D4的负极和第六二极管D6的负极连接且其连接端为可控整流电路的正输出端，第三二极管D3的正极和第五二极管D5的正极连接且其连接端为可控整流电路的负输出端，第五二极管D5的负极和第七二极管D7的负极连接且其连接端为可控整流电路的正控制端，第六二极管D6的正极和第八二极管D8的正极连接且其连接端为可控整流电路的负控制端。

本实施例中，高频导通电路包括第三电容C3，第三电容C3的一端为高频导通电路的输入端，第三电容C3的另一端为高频导通电路的输出端。

本实施例中，电压触发电路包括第四电阻R4、第五电阻R5和第九二极管D9，第九二极管D9为放电二极管，第九二极管D9的一端和第四电阻R4的一端连接且其连接端为电压触发电路的正极，第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端和第九二极管D9的另一端连接且其连接端为电压触发电路的负极。

本实施例中，EMI电路包括第四电容C4、第五电容C5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电感L2和第三电感L3，第四电容C4的一端、第六电阻R6的一端和第二电感L2的一端连接且其连接端为EMI电路的正输入端，第四电容C4的另一端、第七电阻R7的一端和第三电感L3的一端连接且其连接端为EMI的负输入端，第二电感L2的另一端、第六电阻R6的另一端和第五电容C5的一端连接且其连接端为EMI电路的正输出端，第五电容C5的另一端、第七电阻R7的另一端和第三电感L3的另一端连接且其连接端为EMI电路的负输出端。

本实施例中，高频整流电路包括第十二极管D10、第十一二极管D11、第十二二极管D12和第十三二极管D13，第十二极管D10、第十一二极管D11、第十二二极管D12和第十三二极管D13均为高频整流二极管，第十二极管D10的正极和第十一二极管D11的负极连接且其连接端为高频整流电路的火线输入端，第十二二极管D12的正极和第十三二极管D13的负极连接且其连接端为高频整流电路的零线输入端，第十二极管D10的负极和第十二二极管D12的负极连接且其连接端为高频整流电路的输出端，第十一二极管D11的正极和第十三二极管D13的正极连接且其连接端为高频整流二极管的接地端。

本实施例中，滤波电路包括第六电容C6和第八电阻R8，第六电容C6为电解电容，第六电容C6的正极和第八电阻R8的一端连接且其连接端为滤波电路的正极，第六电容C6的负极和第八电阻R8的另一端连接且其连接端为滤波电路的负极。

本实施例中，灯丝匹配电路包括第四电感L4，第四电感L4的两端分别为灯丝匹配电路的第一端口和第二端口。

本实施例中，LED发光电路包括一个LED发光单元，LED发光单元包括n个LED灯珠，n为大于等于2的整数，第m个灯珠的负极和第m+1个灯珠的正极连接，m＝1，2，…，n-1，第1个灯珠的正极为LED发光单元的正极，第n个灯珠的负极为LED发光单元的负极，LED发光单元的正极为LED发光电路的正极，LED发光单元的负极为LED发光电路的负极。