一种分段式发光二极管照明驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种分段式发光二极管照明驱动电路，包括全波整流电路，控制电路，以及第一发光二极管-第n发光二极管。由第一发光二极管-第n发光二极管的方向，控制电路控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个发光二极管与全波整流电路组成闭合回路。由于全波整流电路输出的单向脉动直流电具有周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，因此第一发光二极管-第n发光二极管呈现逐渐点亮后逐渐熄灭的周期性变化。避免了现有的照明电路中采用高频切换开关控制发光二极管的点亮和熄灭，从而产生EMI干扰。并且本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路的结构简单清晰，便于安装。
【专利说明】—种分段式发光二极管照明驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管照明【技术领域】，更具体地说，涉及一种分段式发光二极管照明驱动电路。
【背景技术】
[0002]现有的LED (Light-Emitting Diode，发光二极管)照明驱动电路，包括LED驱动电源和多个LED。LED驱动电源即将电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器。LED驱动电源的输入可以为高压工频交流(即市电)等，而LED驱动电源的输出大多为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。
[0003]LED驱动电源核心元件包括高频切换开关、高压电容、高频电感、开关元器件、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等。因此，现有的LED照明驱动电路采用高频切换开关控制LED分段照明，产生非常强的EMI干扰(Electromagnetic Interference,电磁干扰)，而且使用的元器件的数量多，不便于安装。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种分段式发光二极管照明驱动电路，未采用高频切换开关，避免产生EMI干扰，并且使用的元器件的数量少，方便安装。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种分段式发光二极管照明驱动电路，包括:全波整流电路、控制电路、以及第一发光二极管-第η发光二极管，η至少为2 ；
[0007]所述全波整流电路的第一接入端连接市电第一交流母线，所述全波整流电路的第二接入端连接市电第二交流母线，所述全波整流电路的直流电输出端连接所述控制电路的输入端和所述第一发光二极管的输入端，用于将输入的交流电转换为单向脉动直流电后输出；
[0008]所述第一发光二极管-所述第η发光二极管之间串联，所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的输出端分别连接所述控制电路的第一接入端-第η接入端；
[0009]所述控制电路的输出端连接所述全波整流电路的直流电输入端，用于接收所述全波整流电路输出的单向脉动直流电，并根据所述单向脉动直流电的周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，由所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的方向，控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个所述发光二极管与所述全波整流电路组成闭合回路。
[0010]优选的，所述控制电路包括:开关管、电容、稳压电源、第一电阻-第η+1电阻、第一运算放大器-第η运算放大器、第一 NMOS管-第nNMOS管、以及外接电阻；
[0011]所述开关管的栅极连接接地端，所述开关管的漏极作为所述控制电路的输入端连接所述全波整流电路的直流电输出端，所述开关管的源极连接所述稳压电源的输入端和所述电容的第一端，所述电容的第二端连接接地端；
[0012]所述稳压电源的输出端连接所述第一电阻的输入端，用于输出基准电压；[0013]所述第一电阻-所述第η+1电阻串联，所述第η+1电阻的输出端连接接地端，且由所述第η+1电阻-所述第一电阻的方向，每两个电阻之间均分别连接所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的同名端，所述第一电阻-所述第η+1电阻用于对所述基准电压分压;
[0014]所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的异名端相连，所述第η运算放大器的异名端同时连接所述外接电阻的一端，所述外接电阻的另一端作为所述控制电路的输出端连接所述全波整流电路的直流电输入端，所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的输出端分别连接所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的栅极；
[0015]所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的源极分别连接所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的异名端，所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的漏极作为所述控制电路的第一接入端-第η接入端分别连接所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的输出端。
[0016]优选的，所述开关管为JFET管。
[0017]优选的，所述全波整流电路包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
[0018]所述第一二极管的输入端与所述第三二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的第一接入端，所述第一二极管的输出端与所述第二二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的直流电输出端，所述第二二极管的输入端与所述第四二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的第二接入端，所述第四二极管的输入端与所述第三二极管的输入端相连作为所述全波整流电路的直流电输入端。
[0019]与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点:
[0020]本发明所提供的分段式发光二极管照明驱动电路，包括全波整流电路，控制电路，以及第一发光二极管-第η发光二极管。全波整流电路将接入的市电转换为单向脉动直流电后输出，为串联的第一发光二极管-第η发光二极管提供单向脉动直流电，由第一发光二极管-第η发光二极管的方向，控制电路控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个发光二极管与全波整流电路组成闭合回路。由于全波整流电路输出的单向脉动直流电具有周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，因此第一发光二极管-第η发光二极管呈现逐渐点亮后逐渐熄灭的周期性变化。
[0021]本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路，随着单向脉冲直流电的变化而点亮和熄灭，避免了现有的照明电路中采用高频切换开关控制发光二极管的点亮和熄灭，从而产生EMI干扰。并且本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路的结构简单清晰，便于安装。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例提供的一种分段式发光二极管照明驱动电路的示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的一种分段式发光二极管照明驱动电路的具体电路示意图。
【具体实施方式】
[0025]正如【背景技术】所述，LED驱动电源核心元件包括开关控制器、高频电感、高压电容、开关元器件、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等。因此，现有的LED照明驱动电路不仅使用的元器件的数量多，不便于安装，而且采用高频开关切换，产生EMI干扰(Electromagnetic Interference,电磁干扰)。
[0026]同时，采用高压电容、高频电感元器件，提高了 LED照明驱动电路成本。
[0027]基于此，本发明提供了一种分段式发光二极管照明驱动电路，以克服现有技术存在的上述问题，包括:全波整流电路、控制电路、以及第一发光二极管-第η发光二极管，η至少为2 ；
[0028]所述全波整流电路的第一接入端连接市电第一交流母线，所述全波整流电路的第二接入端连接市电第二交流母线，所述全波整流电路的直流电输出端连接所述控制电路的输入端和所述第一发光二极管的输入端，用于将输入的交流电转换为单向脉动直流电后输出；
[0029]所述第一发光二极管-所述第η发光二极管之间串联，所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的输出端分别连接所述控制电路的第一接入端-第η接入端；
[0030]所述控制电路的输出端连接所述全波整流电路的直流电输入端，用于接收所述全波整流电路输出的单向脉动直流电，并根据所述单向脉动直流电的周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，由所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的方向，控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个所述发光二极管与所述全波整流电路组成闭合回路。
[0031]本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路，包括全波整流电路，控制电路，以及第一发光二极管-第η发光二极管。全波整流电路将接入的市电转换为单向脉动直流电后输出，为串联的第一发光二极管-第η发光二极管提供单向脉动直流电，由第一发光二极管-第η发光二极管的方向，控制电路控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个发光二极管与全波整流电路组成闭合回路。由于全波整流电路输出的单向脉动直流电具有周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，因此第一发光二极管-第η发光二极管呈现逐渐点亮后逐渐熄灭的周期性变化。
[0032]本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路，随着单向脉冲直流电的变化而点亮和熄灭，避免了现有的照明电路中采用高频切换开关控制发光二极管的点亮和熄灭，从而产生EMI干扰。并且本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路的结构简单清晰，便于安装。
[0033]以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0036]本实施例提供了一种分段式发光二极管照明驱动电路，如图1所示，为本申请实施例提供的分段式发光二极管照明驱动电路的示意图，包括:全波整流电路100、控制电路200、以及第一发光二极管LEDl-第η发光二极管LEDn，η至少为2。
[0037]其中，所述全波整流电路100的第一接入端连接市电第一交流母线ACl，所述全波整流电路100的第二接入端连接市电第二交流母线AC2，所述全波整流电路100的直流电输出端连接所述控制电路200的输入端和所述第一发光二极管LEDl的输入端，用于将输入的交流电转换为单向脉动直流电Vin后输出。
[0038]所述第一发光二极管LEDl-所述第η发光二极管LEDn之间串联，所述第一发光二极管LEDl-所述第η发光二极管LEDn的输出端分别连接所述控制电路200的第一接入端VDl-第η接入端VDn。具体的，第一发光二极管LEDl的输入端连接全波整流电路100的输出端，第一发光二极管LEDl的输出端连接第二发光二极管LED2的输入端和控制电路200的第一接入端VD1，第二发光二极管LED2的输出端连接第三发光二级管的输入端和控制电路200的第二接入端VD2，直到所述第η发光二极管LEDn的输出端连接控制电路200的第η接入端VDn。
[0039]所述控制电路200的输出端连接所述全波整流电路100的直流电输入端，用于接收所述全波整流电路100输出的单向脉动直流电Vin，并根据所述单向脉动直流电Vin的周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，由所述第一发光二极管LEDl-所述第η发光二极管LEDn的方向，控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个所述发光二极管与所述全波整流电路100组成闭合回路。
[0040]本实施例提供的分段式发光二极管照明驱动电路工作原理为:全波整流电路将接入的市电转换为单向脉动直流电Vin后输出，为串联的第一发光二极管-第η发光二极管提供单向脉动直流电Vin，由第一发光二极管-第η发光二极管的方向，控制电路控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个发光二极管与全波整流电路组成闭合回路。由于全波整流电路输出的单向脉动直流电Vin具有周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，因此第一发光二极管-第η发光二极管呈现逐渐点亮后逐渐熄灭的周期性变化。
[0041]参考图2所示，为本申请实施例提供的一种分段式发光二极管照明驱动电路的具体电路示意图，包括:全波整流电路100、控制电路200、以及第一发光二极管LEDl-第η发光二极管LEDn，η至少为2。
[0042]其中，控制电路200包括:开关管JFET、电容C、稳压电源201、第一电阻Rl-第η+1电阻Rn、第一运算放大器OPl-第η运算放大器ΟΡη、第一 NMOS管N1-第nNMOS管Nn、以及外接电阻RT。
[0043]本实施例优选的开关管为JEFT管((Junction-FET，结型栅场效应晶体管)。所述开关管JFET的栅极连接接地端，所述开关管JFET的漏极作为所述控制电路200的输入端连接所述全波整流电路100的直流电输出端，所述开关管JFET的源极连接所述稳压电源201的输入端和所述电容C的第一端，所述电容C的第二端连接接地端。
[0044]所述开关管JFET用于控制所述电容C的充放电以及，开关管JFET和电容C共同为稳压电源201输送直流电。由于全波整流电路100输出的单向脉动直流电Vin，当开关管JFET的关断电压小于等于电容C的放电电压时，开关管JFET截止；当开关管JFET的关断电压大于电容C的放电电压时，开关管JFET导通，因此，稳压电源201的相对稳定的输入电压由开关管JFET和电容C共同输出。
[0045]所述稳压电源201的输出端连接所述第一电阻Rl的输入端，用于输出基准电压。所述第一电阻Rl-所述第η+1电阻Rn+1串联，所述第η+1电阻Rn+1的输出端连接接地端，且由所述第η+1电阻Rn+1-所述第一电阻Rl的方向，每两个电阻之间均分别连接所述第一运算放大器OPl-所述第η运算放大器OPn的同名端，所述第一电阻Rl-所述第η+1电阻Rn+Ι用于对所述基准电压分压，输入到OPl-OPn的同名端的电压依次增大。
[0046]所述第一运算放大器OPl-所述第η运算放大器OPn的异名端相连，所述第η运算放大器OPn的异名端同时连接所述外接电阻RT的一端，所述外接电阻RT的另一端作为所述控制电路200的输出端连接所述全波整流电路100的直流电输入端，所述第一运算放大器OPl-所述第η运算放大器OPn的输出端分别连接所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的栅极；
[0047]所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的源极分别连接所述第一运算放大器OPl-所述第η运算放大器OPn的异名端，所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的漏极作为所述控制电路200的第一接入端VDl-第η接入端VDn分别连接所述第一发光二极管LEDl-所述第η发光二极管LEDn的输出端。
[0048]本实施例提供的全波整流电路100包括:第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。
[0049]所述第一二极管Dl的输入端与所述第三二极管D3的输出端相连作为所述全波整流电路100的第一接入端，所述第一二极管Dl的输出端与所述第二二极管D2的输出端相连作为所述全波整流电路100的直流电输出端，所述第二二极管D2的输入端与所述第四二极管D4的输出端相连作为所述全波整流电路100的第二接入端，所述第四二极管D4的输入端与所述第三二极管D3的输入端相连作为所述全波整流电路100的直流电输入端。
[0050]本实施提供的分段式发光二极管照明驱动电路工作原理如下:
[0051]当全波整流电路100输出的单向脉冲直流电Vin的大小未能达到第一发光二极管LEDl的导通电压时，OPl-OPn输出高电平使Nl-Nn导通，但是由于LEDl未导通，LEDl-LEDn均为熄灭状态。
[0052]当全波整流电路100输出的单向脉冲直流电Vin的大小只达到第一发光二极管LEDl的导通电压时，LEDl导通，OPl-OPn输出高电平使Nl-Nn导通，但是由于LED2_LEDn未导通，因此只有LEDl点亮，其余LED均为熄灭状态。
[0053]当全波整流电路100输出的单向脉冲直流电Vin的大小达到第二发光二极管LED2的导通电压时，LEDl和LED2导通，外接电阻RT的电压与0P2的同名端电压相同，0P3_0Pn的同名端电压大于外接电阻RT的电压，因此0P2-0Pn输出高电平使N2-Nn导通。而OPl的同名端电压小于外接电阻RT的电压，由于负反馈作用，OPl输出低电平使NI截止。此时LEDl和LED2点亮，其余LED均为熄灭状态。
[0054]直到当全波整流电路100输出的单向脉冲直流电Vin的大小达到第η发光二极管LEDn的导通电压时，LEDl-LEDn导通，外接电阻RT的电压与OPn的同名端电压相同，而OPl-OPn-1的同名端电压小于外接电阻RT的电压，由于负反馈作用，OPl-OPn-1输出低电平使Nl-Nn-1截止。此时LEDl-LEDn全部点亮。[0055]本发明所提供的分段式发光二极管照明驱动电路，包括全波整流电路，控制电路，以及第一发光二极管-第η发光二极管。全波整流电路将接入的市电转换为单向脉动直流电后输出，为串联的第一发光二极管-第η发光二极管提供单向脉动直流电，由第一发光二极管-第η发光二极管的方向，控制电路控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个发光二极管与全波整流电路组成闭合回路。由于全波整流电路输出的单向脉动直流电具有周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，因此第一发光二极管-第η发光二极管呈现逐渐点亮后逐渐熄灭的周期性变化。
[0056]本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路，随着单向脉冲直流电的变化而点亮和熄灭，避免了现有的照明电路中采用高频切换开关控制发光二极管的点亮和熄灭，从而产生EMI干扰。并且本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路的结构简单清晰，便于安装。
[0057]而且本发明提供的分段式发光二极管照明驱动电路未采用高压电容和高压电感等元件，降低了成本。
[0058]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种分段式发光二极管照明驱动电路，其特征在于，包括:全波整流电路、控制电路、以及第一发光二极管-第η发光二极管，η至少为2 ；所述全波整流电路的第一接入端连接市电第一交流母线，所述全波整流电路的第二接入端连接市电第二交流母线，所述全波整流电路的直流电输出端连接所述控制电路的输入端和所述第一发光二极管的输入端，用于将输入的交流电转换为单向脉动直流电后输出；所述第一发光二极管-所述第η发光二极管之间串联，所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的输出端分别连接所述控制电路的第一接入端-第η接入端； 所述控制电路的输出端连接所述全波整流电路的直流电输入端，用于接收所述全波整流电路输出的单向脉动直流电，并根据所述单向脉动直流电的周期性的由小到大、再由大到小的变化频率，由所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的方向，控制达到导通电压的所有发光二极管的最后一个所述发光二极管与所述全波整流电路组成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的分段式发光二极管照明驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括:开关管、电容、稳压电源、第一电阻-第η+1电阻、第一运算放大器-第η运算放大器、第一 NMOS管-第nNMOS管、以及外接电阻； 所述开关管的栅极连接接地端，所述开关管的漏极作为所述控制电路的输入端连接所述全波整流电路的直流电输出端，所述开关管的源极连接所述稳压电源的输入端和所述电容的第一端，所述电容的第二端连接接地端； 所述稳压电源的输出端连接所述第一电阻的输入端，用于输出基准电压； 所述第一电阻-所述第η+1电阻串联，所述第η+1电阻的输出端连接接地端，且由所述第η+1电阻-所述第一电阻的方向，每两个电阻之间均分别连接所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的同名端，所述第一电阻-所述第η+1电阻用于对所述基准电压分压；所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的异名端相连，所述第η运算放大器的异名端同时连接所述外接电阻的一端，所述外接电阻的另一端作为所述控制电路的输出端连接所述全波整流电路的直流电输入端，所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的输出端分别连接所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的栅极； 所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的源极分别连接所述第一运算放大器-所述第η运算放大器的异名端，所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的漏极作为所述控制电路的第一接入端-第η接入端分别连接所述第一发光二极管-所述第η发光二极管的输出端。
3.根据权利要求2所述的分段式发光二极管照明驱动电路，其特征在于，所述开关管为JFET管。
4.根据权利要求2所述的分段式发光二极管照明驱动电路，其特征在于，所述全波整流电路包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管； 所述第一二极管的输入端与所述第三二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的第一接入端，所述第一二极管的输出端与所述第二二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的直流电输出端，所述第二二极管的输入端与所述第四二极管的输出端相连作为所述全波整流电路的第二接入端，所述第四二极管的输入端与所述第三二极管的输入端相连作为所述全波整流电路的直流电输入端。
【文档编号】H05B37/02GK103517533SQ201310508177
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】范立新 申请人:开源集成电路(苏州)有限公司