专利名称：低频闪驱动电路及采用上述低频闪驱动电路的led灯的制作方法
技术领域：
低频闪驱动电路及采用上述低频闪驱动电路的LED灯
技术领域：
本实用新型涉及照明领域，特别涉及一种低频闪驱动电路及采用上述低频闪驱动电路的LED灯。背景技术：
一般的日光灯的交流-直流转换器通过整流电路与电网相连接。控制日光灯的电路输入部分一般由整流电路和滤波电路构成，然而两个电路使用的元器件均为非线性器件，容易使整流二极管的导通角变的狭窄，导致交流输入电流产生失真，变成尖峰脉冲。该电流中包含大量的谐波分量，会造成有功功率明显下降，导致功率因素很低，且电路纹波电流输入很大，频闪严重。
实用新型内容基于此，有必要针对现有技术中的频闪严重的问题，提供一种低频闪驱动电路，能降低频闪。此外，还有必要提供一种采用上述低频闪驱动电路的LED灯。一种低频闪驱动电路，包括滤波电路、整流电路、填谷电路、初级箝位保护电路、高频变压器、MOS管开关、驱动芯片、电流采样电路、电压辅助电路和输出整流滤波电路，所述滤波电路、整流电路、填谷电路、初级箝位保护电路和高频变压器的初级线圈依次电相连，所述高频变压器的初级线圈的同名端电连接所述MOS管开关的漏极、所述MOS管开关的栅极与驱动芯片的输出端电相连，所述驱动芯片的电压感应脚与电压辅助电路电相连，所述MOS管开关的源极通过所述电流采样电路接地，所述电流采样电路接所述驱动芯片的初级电流感应引脚，所述高频变压器的次级线圈与所述输出整流滤波电路电相连，所述输出整流滤波电路包括输出整流二极管、第一输出滤波电容和输出负载电阻，所述输出整流二极管的正极与高频变压器的次级线圈的同名端电相连，所述输出整流二极管的负极与所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第一公共端电相连，所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第二公共端与高频变压器的次级线圈的异名端电相连。一种LED灯，包括LED灯管和驱动所述LED灯管的驱动电路，所述驱动电路为所述的低频闪驱动电路。上述低频闪驱动电路及LED灯中通过调整第一输出滤波电容值，使得纹波电流变小，改善了频闪。
图1为一实施例中低频闪驱动电路的原理图；图2为另一个实施例中低频闪驱动电路的原理图；图3为另一个实施例中低频闪驱动电路的原理图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对低频闪驱动电路的结构进行具体的描述，以使其更加清楚。如图1所示,为一个实施例中低频闪驱动电路的原理图。一种低频闪驱动电路,包括滤波电路102、整流电路104、填谷电路106、初级箝位保护电路108、高频变压器110、M0S管开关112、驱动芯片114、电流采样电路116、电压辅助电路118和输出整流滤波电路120。其中，滤波电路102、整流电路104、填谷电路106、初级箝位保护电路108和高频变压器110的初级线圈依次电相连，高频变压器110的初级线圈的同名端电连接MOS管开关112的漏极、MOS管开关112的栅极与驱动芯片114的输出端电相连，驱动芯片114的电压感应脚与电压辅助电路118电相连，MOS管开关112的源极通过电流采样电路116接地，电流采样电路116接驱动芯片114的初级电流感应引脚，高频变压器110的次级线圈与输出整流滤波电路120电相连。滤波电路102用于对交流电进行滤波处理。滤波电路102包括第一电感L1、第一滤波电阻R1、第二电感L2、第二滤波电阻R2、第三电感L3、第三滤波电阻R3和第一滤波电容CXl,第一电感LI与第一滤波电阻Rl并联的第一公共端接电源正极L,第二公共端与第二电感L2与第二滤波电阻R2并联的第二公共端通过第一滤波电容CXl相连，且第一电感LI与第一滤波电阻Rl并联的第二公共端与第三电感L3与第三滤波电阻R3并联的第一公共端相连，第二电感L2 与第二滤波电阻R2并联的第二公共端电连接整流电路104的第一输入端3，第三电感L3与第三滤波电阻R3并联的第二公共端电连接整流电路104的第二输入端4，第二电感L2与第二滤波电阻R2并联的第一公共端接电源负极N。整流电路104为BDRl，将交流整流为直流。填谷电路106包括第一电解电容Cl、第二电解电容C2、第一二极管D3、第二二极管D2、第三二极管D3和CBB (金属化聚丙烯)电容C3，第一电解电容Cl的正极分别电连接整流电路104的正极输出端I和第三二极管Dl的负极，第一电解电容Cl的负极电连接第一二极管D3的负极、第二二极管D2的正极，第一二极管D3的正极电连接整流电路104的负极输出端2，并接地，第二电解电容C2的负极接地，第二电解电容C2的正极接第二二极管D2的正极和第三二极管D3的负极；CBB电容C3并联在整流电路104的正极输出端I和负极输出端2，CBB电容C3接整流电路104的负极输出端2并接地。填谷电路106中第一电解电容Cl和第二电解电容C2串联充电，并联放电。且第一电解电容Cl和第二电解电容C2电容值相同，且不宜过大，第一电解电容Cl和第二电解电容C2的漏电流小。第一电解电容Cl和第二电解电容C2均选47微法，250伏。第三电解电容C3的值为0.02微法。第一电解电容Cl和第二电解电容C2的纹波电流小于500毫安。设交流输入电压的有效值为U，峰值电压为UP，整流电路104的输出的脉动直流电压为UBR，第一电解电容Cl的正极点处的电压为UA(此即Cl和C2上的总电压)。在交流电正半周的上升阶段，由于UBR>UA时，D2导通，UBR就沿着Cl — D2 — C2的串联电路给Cl和C2充电，同时向负载提供电流。其充电时间常数很小，充电速度很快；当UA达到UP时，Cl、C2上的总电压UA=UP;因Cl、C2的容量相等，故二者的压降均为UP / 2。此时D2导通，而Dl和D3被反向偏置而截止；当UA从UP开始下降时，D2截止，立即停止对Cl和C2充电；当UA降至UP / 2时，D2均截止，Dl、D3被正向偏置而变成导通状态，Cl、C2上的电荷分别通过D3、Dl构成的并联电路进行放电，维持负载上的电流不变。初级箝位保护电路108用于吸收漏感尖峰保护MOS管开关112，其包括第一电容C4、第四二极管D4和第一电阻R8，第一电容C4与第一电阻R8并联，第一电容C4与第一电阻R8的第一公共端分别与高频变压器110 (即Tl)的初级线圈的异名端I端和整流电路104的正极输出端电相连，第一电容C4与第一电阻R8的第二公共端与第四二极管D4的负极电相连，第四二极管D4的正极与高频变压器110的初级线圈的同名端12端电相连。MOS 管开关 112 为 Q1。驱动芯片114为iw3610。iw3610是iWatt公司的高性能AC/DC (交流/直流)离线LED驱动器，器件在高负载条件下工作在准谐振模式，以得到高的效率和各种内置的保护特性，降低EMI (Electro Magnetic Interference,电磁干扰)，工作频率高达130kHz,通用输入电压85Vac (交流电压)到265Vac，可驱动40W的LED照明。驱动芯片114在Ql管电压最低时开通，是实现零电压开通的软开关。电流采样电路116包括第一采样电阻Rl2和第二采样电阻Rl3，第一采样电阻Rl2和第二采样电阻R13并联，然后再通过延时电阻Rll接驱动芯片114的初级电流感应引脚。延时电容C5 —端接驱动芯片的初级电流感应弓丨脚，另一端接地。延时电阻Rll和延时电容C5构成延时网络，延时电阻Rll可削弱MOS管开关112关闭和打开过程中对R12和R13产生的电流尖峰。电压辅助电路118包括辅助整流二极管D6、第一电压反馈电阻R17、第二电压反馈电阻R18、辅助线圈7-8，辅助整流二极管D6的负极通过第二电阻R16与驱动芯片114的电源端VCC电连接，辅助整流二极管D6的正极电连接辅助线圈的同名端7端，第一电压反馈电阻R17的一端电连接辅助线圈的同名端7端，另一端电连接驱动芯片114的电压感应脚VSENSE,第二反馈电阻R18的一端电连接驱动芯片114的电压感应脚VSENSE，另一端与辅助线圈的异名端8端并接地。此外，驱动芯片114的电源端VCC通过稳压管ZDl接地，驱动芯片114的输出端7与MOS管开关112的栅极之间可接第三电阻R9，且在第三电阻R9两端并联二极管D5，二极管D5的正极接MOS管开关112的栅极，二极管D5的负极接驱动芯片114的输出端7。在MOS管开关112的栅极和源极之间可接第四电阻RlO。第三电阻R9和第四电阻RlO的取值需满足R9/R10= (Vout+0.2)/1.538X (辅助绕组线圈数NA/输出绕组线圈数NS) — I。其中，辅助绕组线圈数即辅助线圈的绕组数NA，输出绕组线圈数即次级线圈的绕组数NS。驱动芯片114的SD脚通过并联的第五电阻R15和第二电容C6接地，以达到过温保护。驱动芯片114的输入端VIN通过串联的第一补偿电阻R6和第二补偿电阻R7电连接到整流电路104的正极输出端1，且通过第三电容C9接地。驱动芯片114的电源端VCC通过第四电容ClO接地，其电压感应脚VSENSE通过第五电容C8接地。输出整流滤波电路120包括输出整流二极管D7、第一输出滤波电容Cll和输出负载电阻R20，输出整流二极管D7的正极与高频变压器Tl的次级线圈的同名端A端电相连，输出整流二极管D7的负极与第一输出滤波电容Cll和输出负载电阻R20的第一公共端电相连，第一输出滤波电容Cll和输出负载电阻R20的第二公共端与高频变压器Tl的次级线圈的异名端B端电相连。[0027]本实施例中，输出整流滤波电路120输出端接灯，实现对灯的控制。此外，本实施例中，第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的取值范围均为
1.8mH (毫亨) 1.4mH ;高频变压器110的初级线圈电感量为550uH (微亨) 750uH ;第一电解电容Cl和第二电解电容C2的取值范围均为33uF (微法)/250V (伏) 47Uf/250V ；CBB电容C3的取值范围为0.luF/400疒0.22uF/400V ;第一补偿电阻R6和第二补偿电阻R7的取值范围为470ΚΩ/1206——750ΚΩ/1206 ;第一电阻R8的取值范围为100ΚΩ/1206 270ΚΩ/1206 ;第三电阻R9的取值范围为4.7 Ω/1206 47 Ω/1206 ;第四电阻RlO的取值范围为IOK Ω/0805 100K Ω/0805 ;第一采样电阻R12和第二采样电阻R13的取值范围为I Ω/1206 3 Ω/1206 ;第二电阻R16的取值范围为4.7 Ω 10 Ω ;第一电压反馈电阻R17的取值范围为15ΚΩ 22ΚΩ ;输出负载电阻R20的取值范围为47ΚΩ 100ΚΩ ;第一电容C4的取值范围为INF (毫微法)/IKV (千伏) 2.2NF/1KV ;延时电容C5的取值范围为68PF (皮法)/25V 180PF/25V ;第四电容ClO的取值范围为2.2uF/50疒4.7uF/50V ;第三电容C9的取值范围为270PF/25V 560PF/25V ;第五电容C8的取值范围为18PF/25V 22PF/25V ;第一滤波电容Cll的取值范围为100uF/50V 220uF/50V。上述低频闪驱动电路中通过调整第一输出滤波电容值，使得纹波电流变小，改善了频闪。图2所示为另一个实施例中低频闪驱动电路的原理图。与图1中的低频闪驱动电路的区别在于: 滤波电路202包括第四电感L2、第四滤波电阻R3、第五电感L3、第五滤波电阻R2、第二滤波电容CXl和第三滤波电容CX2，第四电感L2与第四滤波电阻R3并联的第一公共端接电源正极L，并通过第二滤波电容CXl电连接第五电感L3与第五滤波电阻R2并联的第一公共端，且第四电感L2与第四滤波电阻R3并联的第二公共端通过第三滤波电容CX2电连接第五电感L3与第五滤波电阻R2并联的第二公共端，第四电感L2与第四滤波电阻R3并联的第二公共端电连接整流电路204的第一输入端4，第五电感L3与第五滤波电阻R2并联的第二公共端电连接整流电路204的第二输入端3，第五电感L3与第五滤波电阻R2并联的第一公共端接电源负极N。填谷电路206中包括第一电解电容Cl、第二电解电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3，第一电解电容Cl的正极分别电连接整流电路24的正极输出端I和第三二极管D3的负极，第一电解电容Cl的负极电连接第一二极管Dl的负极、第二二极管D2的正极，第一二极管Dl的正极电连接整流电路204的负极输出端，并接地，第二电解电容C2的负极接地，第二电解电容C2的正极接第二二极管D2的正极和第三二极管D3的负极。本实施例中，第一电解电容Cl和第二电解电容C2均取22微法，250伏规格的，且纹波电流小于500毫安，以便改善频闪。MOS管开关212的栅极连接驱动芯片214(本实施例中，驱动芯片214为iwl706)，源极通过并联的第一采样电阻R7和第二采样电阻R7A接地。第一采样电阻R7和第二采样电阻R7A的合并值满足R=0.185X (初级绕组线圈数NP/输出绕组线圈数NS) /电路输出电流lout，其中，初级绕组线圈数即为初级线圈的绕组数，输出绕组线圈数即为次级线圈的绕组数，电路输出电流即为接LED灯的两端的输出电流。[0035]电压辅助电路218与电压辅助电路118的区别在于，辅助线圈为两个。上述两个实施例中均采用填谷电路，改善PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)，使得功率因素在0.7至0.9之间。如图3所示，在一个实施例中，一种低频闪驱动电路包括滤波电路302、整流电路304、初级箝位保护电路308、高频变压器310、驱动芯片314、电流采样电路316、电压辅助电路318和输出整流滤波电路320。其中，滤波电路302、整流电路304、初级箝位保护电路308和高频变压器310的初级线圈依次电相连，高频变压器310的初级线圈的同名端电连接驱动芯片314的集电极C电相连，驱动芯片314的发射极E通过电流采样电路316接地，驱动芯片314的电源端VCC与电压辅助电路318电相连，且电流采样电路316接驱动芯片314的初级电流感应引脚，高频变压器310的次级线圈与输出整流滤波电路320电相连。滤波电路302用于对交流电进行滤波处理。滤波电路302包括第一电感L1、第一滤波电阻R1、第二电感L2、第二滤波电阻R12和第一滤波电容CXl，第一电感LI与第一滤波电阻Rl并联的第一公共端接电源正极L，且第一公共端与第二电感L2与第二滤波电阻R12并联的第一公共端通过第一滤波电容CXl相连；第一电感LI与第一滤波电阻Rl并联的第二公共端与整流电路304的第一输入端相连，第二电感L2与第二滤波电阻R2并联的第二公共端与整流电路304的第二输入端相连，第二电感L2与第二滤波电阻R2并联的第一公共端通过保险丝FRl接电源负极N。初级箝位保护电路308与图1中初级箝位保护电路108结构一样，输出整流滤波电路320与图2中输出整流滤波电路220结构一样。驱动芯片314采用iwl810。电压辅助电路318包括辅助整流二极管D2、第一电压反馈电阻R9、第二电压反馈电阻R7、辅助线圈1-2，辅助整流二极管D2的负极与驱动芯片314的电源端VCC电连接，辅助整流二极管D2的正极电连接辅助线圈的同名端I端，第一电压反馈电阻R9的一端电连接辅助线圈的同名端I端，另一端电连接驱动芯片314的电压感应脚VSENSE，第二反馈电阻R7的一端电连接驱动芯片314的电压感应脚VSENSE，另一端与辅助线圈的异名端2端并接地。此外，本实用新型还提供了一种LED灯，包括LED灯管和上述低频闪驱动电路，该低频闪驱动电路驱动LED灯管。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种低频闪驱动电路，其特征在于，包括滤波电路、整流电路、填谷电路、初级箝位保护电路、高频变压器、MOS管开关、驱动芯片、电流采样电路、电压辅助电路和输出整流滤波电路，所述滤波电路、整流电路、填谷电路、初级箝位保护电路和高频变压器的初级线圈依次电相连，所述高频变压器的初级线圈的同名端电连接所述MOS管开关的漏极、所述MOS管开关的栅极与驱动芯片的输出端电相连，所述驱动芯片的电压感应脚与电压辅助电路电相连，所述MOS管开关的源极通过所述电流采样电路接地，所述电流采样电路接所述驱动芯片的初级电流感应引脚，所述高频变压器的次级线圈与所述输出整流滤波电路电相连，所述输出整流滤波电路包括输出整流二极管、第一输出滤波电容和输出负载电阻，所述输出整流二极管的正极与高频变压器的次级线圈的同名端电相连，所述输出整流二极管的负极与所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第一公共端电相连，所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第二公共端与高频变压器的次级线圈的异名端电相连。
2.根据权利要求1所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述填谷电路包括第一电解电容、第二电解电容、第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述第一电解电容的正极分别电连接整流电路的正极输出端和第三二极管的负极，第一电解电容的负极电连接第一二极管的负极、第二二极管的正极，所述第一二极管的正极电连接整流电路的负极输出端，并接地，所述第二电解电容的负极接地，第二电解电容的正极接第二二极管的正极和第三二极管的负极。
3.根据权利要求2所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述填谷电容还包括CBB电容，所述CBB电容并联在整流电路的正极输出端和负极输出端。
4.根据权利要求2所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述初级箝位保护电路包括第一电容、第四二极管和第一电阻，第一电容与第一电阻并联，第一电容与第一电阻的第一公共端分别与所述高频变压器的初级线圈的异名端和整流电路的正极输出端电相连，第一电容与第一电阻的第二公共端与第四二极管的负极电相连，第四二极管的正极与高频变压器的初级线圈的同名端电相连。
5.根据权利要求2所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述电压辅助电路包括辅助整流二极管、第一电压反馈电阻、第二电压反馈电阻、辅助线圈，所述辅助整流二极管的负极通过第二电阻与所述驱动芯片的电源端电连接，所述辅助整流二极管的正极电连接所述辅助线圈的同名端，所述第一电压反馈电阻的一端电连接所述辅助线圈的同名端，另一端电连接所述驱动芯片的电压感应脚，所述第二反馈电阻的一端电连接所述驱动芯片的电压感应脚，另一端与所述辅助线圈的异名端并接地。
6.根据权利要求2所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片的电源端通过稳压管接地；所述输出整流滤波电路还包括第二输出滤波电容，所述第二输出滤波电容并联在第一输出滤波电容两端。
7.根据权利要求5所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述电压辅助电路还包括串联的第一补偿电阻和第二补偿电阻，所述第一补偿电阻的一端与所述整流电路的正极输出端电连接，另一端与所述第二补偿电阻的一端电连接，所述第二补偿电阻的另一端与所述驱动芯片的电源端电连接。
8.根据权利要求1所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括第一电感、第一滤波电阻、第二电感、第二滤波电阻、第三电感、第三滤波电阻和第一滤波电容，所述第一电感与第一滤波电阻并联的第一公共端接电源正极，第二公共端与第二电感与第二滤波电阻并联的第二公共端通过第一滤波电容相连，且第一电感与第一滤波电阻并联的第二公共端与第三电感与第三滤波电阻并联的第一公共端相连，所述第二电感与第二滤波电阻并联的第二公共端电连接所述整流电路的第一输入端，所述第三电感与第三滤波电阻并联的第二公共端电连接所述整流电路的第二输入端，所述第二电感与第二滤波电阻并联的第一公共端接电源负极。
9.根据权利要求1所述的低频闪驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括第四电感、第四滤波电阻、第五电感、第五滤波电阻、第二滤波电容和第三滤波电容，所述第四电感与第四滤波电阻并联的第一公共端接电源正极，并通过第二滤波电容电连接所述第五电感与第五滤波电阻并联的第一公共端，且第四电感与第四滤波电阻并联的第二公共端通过第三滤波电容电连接所述第五电感与第五滤波电阻并联的第二公共端，所述第四电感与第四滤波电阻并联的第二公共端电连接所述整流电路的第一输入端，所述第五电感与第五滤波电阻并联的第二公共端电连接所述整流电路的第二输入端，所述第五电感与第五滤波电阻并联的第一公共端接电源负极。
10.一种LED灯，包括LED灯管和驱动所述LED灯管的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路为如权利要求1至9中 任一项所述的低频闪驱动电路。
专利摘要本实用新型涉及一种低频闪驱动电路及采用上述低频闪驱动电路的LED灯。该低频闪驱动电路，包括滤波电路、整流电路、填谷电路、初级箝位保护电路、高频变压器、MOS管开关、驱动芯片、电流采样电路、电压辅助电路和输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路包括输出整流二极管、第一输出滤波电容和输出负载电阻，所述输出整流二极管的正极与高频变压器的次级线圈的同名端电相连，所述输出整流二极管的负极与所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第一公共端电相连，所述第一输出滤波电容和输出负载电阻的第二公共端与高频变压器的次级线圈的异名端电相连。上述低频闪驱动电路中通过调整第一输出滤波电容值，使得纹波电流变小，改善了频闪。
文档编号H05B37/02GK203057605SQ20122065374
公开日2013年7月10日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者姚晓冬 申请人:东莞市瑞盎电子科技有限公司