一种新型的led交流驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型的LED交流驱动电路，其包括市电、整流电路、LED串联芯片组、限流电阻、电流脉冲驱动控制电路、采样电路，采样电路包括电流采样电阻R1、电压采样电阻R4和电压采样电阻R2，电阻R1的一端和电阻R4的一端均连接至电流脉冲驱动控制电路的电流采样输入端，电阻R1的另一端接地，电阻R4的另一端和电阻R2的一端均与电流脉冲驱动控制电路的电压采样输入端连接，电阻R2的另一端接至整流电路的输出端或者电阻R2的另一端连接至一稳压管VZ1的正极，该稳压管VZ1的负极连接至电流脉冲驱动控制电路的输出端。本实用新型采用的电流脉冲幅度可控交流驱动方式，效率、功率因素PF达到甚至超过非隔离式AC/DC恒流驱动方式，而且光效高。
【专利说明】—种新型的LED交流驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明驱动电路，具体涉及一种非隔离的驱动电流脉冲幅度受输入电压控制的交流驱动方式与电路，普遍适用于各种LED照明灯具。
【背景技术】
[0002]LED光源具有环保、节能、使用寿命长、驱动电压低等优点，被公认为二十一世纪最有前途的照明光源，尤其适合于办公室、教室、商场、停车场、候车室、地铁、隧道、路灯等需要长时间照明的公共场所。
[0003]在现有市电供电的LED照明灯具中，多采用隔离或非隔离的AC/DC开关电源恒流驱动方式。在这种方式下，通过LED的电流始终维持在一定纹波范围内恒定值，使LED连续发光。一方面，这类型驱动电路复杂，占用PCB面积及空间大，成本高。特别是在灯泡、射灯和T8光管等灯具，占用大部分空间，容易导致散热不良；另一方面，在开关电源中多使用电解电容，致使驱动电源寿命远小于灯具内LED芯片寿命。尽管AC_LED芯片仅需4个电阻即可直接用市电驱动，但电源效率低，LED芯片利用率也不高，瞬态高压应变能力差，可靠性不高；尽管RC降压AC驱动方式电路结构简单，但驱动效率、功率因素、可靠性等性能指标偏低。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有LED脉冲驱动技术的不足，提供了一种驱动电流脉冲幅度受输入电压控制的LED脉冲驱动控制方式，以及由该驱动控制电路构成的无电解电容的LED交流驱动照明电路。
[0005]为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0006]一种新型的LED交流驱动电路，其包括市电、整流电路、LED串联芯片组、限流电阻、电流脉冲驱动控制电路，所述整流电路的输入端连接至市电，整流电路的输出端连接LED串联芯片组的正极，电流脉冲驱动控制电路的电源输入端通过限流电阻连接于整流电路的输出端，电流脉冲驱动控制电路的输出端连接至LED串联芯片组的负极，所述新型的LED交流驱动电路进一步包括一米样电路,该米样电路包括一电流米样电阻R1、一第一电压米样电阻R4和一第二电压米样电阻R2，电流米样电阻Rl的一端和第一电压米样电阻R4的一端均连接至电流脉冲驱动控制电路的电流采样输入端，电流采样电阻Rl的另一端接地，第一电压米样电阻R4的另一端和第二电压米样电阻R2的一端均与电流脉冲驱动控制电路的电压采样输入端连接，第二电压采样电阻R2的另一端接至整流电路的输出端或者第二电压采样电阻R2的另一端连接至一稳压管VZl的正极，该稳压管VZl的负极连接至电流脉冲驱动控制电路的输出端。
[0007]所述电流脉冲驱动控制电路包括放大器、基准电压源、驱动管和稳压管VZ，所述放大器的正输入端和负输入端分别连接于电压米样输入端和基准电压源的输出端，放大器的电源端连接至电源输入端，放大器的输出端连接至驱动管的输入端，驱动管的输出端和控制端分别连接至电流脉冲驱动控制电路的输出端和电流采样输入端，稳压管VZ的负极接至电源输入端，其正极接地。
[0008]所述驱动管为N沟道型MOS管，所述驱动管的输入端、输出端和控制端分别为N沟道型MOS管的栅极、漏极和源极。
[0009]所述驱动管为NPN双极型晶体管，所述驱动管的输入端、输出端和控制端分别为NPN双极型晶体管的基极、集电极和发射极。
[0010]该新型的LED交流驱动电路进一步包括一滤波电路，该滤波电路为滤波电容C2，所述滤波电容C2的正极连接至整流电路的输出端，其负极接地。
[0011]所述第一电压采样电阻R4的阻值和电流采样电阻Rl的阻值之间的关系是:R1?R40
[0012]所述第一电压采样电阻R4与一反馈补偿电容Cl并联。
[0013]所述新型的LED交流驱动电路进一步包括一连接于市电和整流电路之间的防雷击电路，所述防雷击电路包括一电阻R5，该电阻R5连接于市电的火线上。
[0014]所述防雷击电路进一步包括一泄放电路，所述泄放电路的一端连接于电阻R5和整流电路的输入端之间，另一端接于市电的零线上。
[0015]该泄放电路为气体放电管、瞬态抑制二极管、压敏电阻和滑动变阻器中的任一种。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0017]1.本实用新型提供的 电流脉冲幅度可控交流驱动方式在参数匹配条件下，效率、功率因素PF达到甚至超过非隔离式AC/DC恒流驱动方式，而且光效高。
[0018]2.可靠、寿命长。本实用新型可以组成的无电容LED脉冲驱动电路没有电解电容，理论上，该新型LED脉冲驱动电路寿命和LED芯片寿命相当。
[0019]3.对电网瞬态高压应变能力强；具有完善的过压保护功能。
[0020]4.整个驱动外围元件少，占用空间小，成本低廉，可嵌入LED灯具光模PCB板内，极大地提高了 LED灯具的生产效率。
[0021]实践表明本实用新型提供的驱动方式工作稳定、可靠。在LED照明灯具中具有广泛的应用前景和推广价值，对节能减排将起到积极的推动作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型中电流脉冲驱动控制电路的内部结构原理图；
[0023]图2是本实用新型一种新型的LED交流驱动电路实施例一的电路原路图；
[0024]图3是本实用新型一种新型的LED交流驱动电路实施例二的电路原路图；
[0025]图4是本实用新型一种新型的LED交流驱动电路实施例三的电路原路图；
[0026]图5是本实用新型一种新型的LED交流驱动电路实施例四的电路原路图；
[0027]图6是本实用新型一种新型的LED交流驱动电路的原理解释用图。
[0028]其中:01、防雷击电路；02、整流电路；03、采样电路；04、限流电阻；05、LED串联芯片组；06、电流脉冲驱动控制电路；07、滤波电路。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的内容做进一步详细说明。[0030]实施例一
[0031]请参照图2所示，一种新型的LED交流驱动电路，其包括市电AC、整流电路02、LED串联芯片组05、限流电阻04(即电阻R3)、电流脉冲驱动控制电路06、采样电路03。整流电路02的输入端连接至市电AC，整流电路02的输出端形成驱动LED串联芯片组05的单向脉动电压VCC，与LED串联芯片组05的正极连接，电流脉冲驱动控制电路06的电源输入端VDD通过限流电阻04连接于整流电路02的输出端，电流脉冲驱动控制电路06的输出端CD连接至LED串联芯片组05的负极，该采样电路03包括一电流采样电阻Rl、电压采样电阻R4和电压采样电阻R2，整流电路02的输出端依次经过电压采样电阻R2、电压采样电阻R4和电流采样电阻Rl后接地，电流脉冲驱动控制电路06的电压采样输入端VCH连接于电压采样电阻R4和电压采样电阻R2之间，电流脉冲驱动控制电路06的电流采样输入端CS连接于电压采样电阻R4和电流采样电阻Rl之间。整流电路02可选用常规的全波整流桥BR。
[0032]本实用新型将将线性恒流控制、过压降低脉冲电流幅度控制以及驱动管等单元有机结合在一起，外部直流电压施加到由驱动管与串联LED芯片组构成的串联支路两端，形成驱动电流脉冲幅度受输入电压控制的输出功率稳定的LED的电流脉冲驱动控制电路06。该电流脉冲驱动控制电路06由输入电压取样、放大、控制、驱动等环节组成，当输入电压超过设定值后，LED脉冲电流随输入电压升高而减小，使LED灯具消耗功率受输入电压控制，不仅提高了 LED芯片对输入瞬态高压的应变能力，也避免了输入电压偏高造成LED芯片过热，降低LED光效，甚至损坏的现象。
[0033]具体地，请参照图1所示，电流脉冲驱动控制电路06包括放大器A、基准电压源VMf、驱动管Q和稳压管VZ，放大器A的正输入端和负输入端分别连接于电压采样输入端VCH和基准电压源VMf的输出端，放大器A的电源端连接至电源输入端VDD，放大器A的输出端连接至驱动管Q的输入端，驱动管Q的输出端和控制端分别连接至电流脉冲驱动控制电路06的输出端⑶和电流采样输入端CS，稳压管VZ的负极接至电源输入端VDD，其正极接地。驱动管Q可以采用MOS管，也可以采用双极型晶体管，在本实施例一中，驱动管Q采用N沟道型MOS管，驱动管Q的输入端、输出端和控制端分别对用于N沟道型MOS管的栅极、漏极和源极。当然，驱动管Q也可以采用NPN双极型晶体管等，采用NPN双极型晶体管时，驱动管Q的输入端、输出端和控制端分别对应于NPN双极型晶体管的基极、集电极和发射极。此外并联在电压采样电阻R4两端的反馈补偿电容Cl与该电压采样电阻R4构成了放大器A的反馈补偿网络，避免出现高频振荡。
[0034]本实施例一的工作原理:
[0035]220V/1IOV市电AC经整流电路02后获得单向脉动电压VCC，直接加到LED串联芯片组05的正极。
[0036]脉冲电流幅度控制与输出功率稳定过程:当单向脉动电压VCC从O增加到nVT(其中η为串联LED芯片个数，Vt SLED开启电压)时，LED串联芯片组05未导通，。为0;当单向脉动电压VCC从nVT增加到nVF时，LED串联芯片组05导通，If从O逐渐增加到峰值电流Ipeak,此时电流取样电阻Rl端电压也从O开始增加到VKlmax ;由于电流脉冲驱动控制电路06的电压采样输入端VCH的电位受全波整流桥BR输出的单向脉动电压VCC与LED串联芯片组05工作电流If共同控制，当电阻R1〈〈R4时，电压采样输入端VCH的电压Vch满足:
【权利要求】
1.一种新型的LED交流驱动电路，其包括市电、整流电路(02)、LED串联芯片组(05)、限流电阻(04)、电流脉冲驱动控制电路(06)，所述整流电路(02)的输入端连接至市电，整流电路(02)的输出端连接LED串联芯片组(05)的正极，电流脉冲驱动控制电路(06)的电源输入端(VDD)通过限流电阻(04)连接于整流电路(02)的输出端，电流脉冲驱动控制电路(06)的输出端(⑶)连接至LED串联芯片组(05)的负极，其特征在于，所述新型的LED交流驱动电路进一步包括一米样电路(03 ),该米样电路(03 )包括一电流米样电阻Rl、一第一电压米样电阻R4和一第二电压米样电阻R2，电流米样电阻Rl的一端和第一电压米样电阻R4的一端均连接至电流脉冲驱动控制电路(06)的电流采样输入端(CS)，电流采样电阻Rl的另一端接地，第一电压采样电阻R4的另一端和第二电压采样电阻R2的一端均与电流脉冲驱动控制电路(06)的电压采样输入端(VCH)连接，第二电压采样电阻R2的另一端接至整流电路(02)的输出端或者第二电压采样电阻R2的另一端连接至一稳压管VZl的正极，该稳压管VZl的负极连接至电流脉冲驱动控制电路(06)的输出端(⑶)。
2.根据权利要求1所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述电流脉冲驱动控制电路(06)包括放大器(A)、基准电压源(VMf)、驱动管(Q)和稳压管VZ，所述放大器(A)的正输入端和负输入端分别连接于电压采样输入端(VCH)和基准电压源(Vref)的输出端，放大器(A)的电源端连接至电源输入端(VDD)，放大器(A)的输出端连接至驱动管(Q)的输入端，驱动管(Q)的输出端和控制端分别连接至电流脉冲驱动控制电路(06)的输出端(CD)和电流采样输入端(CS )，稳压管VZ的负极接至电源输入端(VDD )，其正极接地。
3.根据权利要求2所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述驱动管(Q)为N沟道型MOS管，所述驱动管(Q)的输入端、输出端和控制端分别为N沟道型MOS管的栅极、漏极和源极。
4.根据权利要求2所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述驱动管(Q)为NPN双极型晶体管，所述驱动管(Q)的输入端、输出端和控制端分别为NPN双极型晶体管的基极、集电极和发射极。
5.根据权利要求1-4任一项所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，该新型的LED交流驱动电路进一步包括一滤波电路(07)，该滤波电路(07)为滤波电容C2，所述滤波电容C2的正极连接至整流电路(02)的输出端，其负极接地。
6.根据权利要求1-4任一项所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述第一电压采样电阻R4的阻值和电流采样电阻Rl的阻值之间的关系是:R1〈〈R4。
7.根据权利要求1-4任一项所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述第一电压采样电阻R4与一反馈补偿电容Cl并联。
8.根据权利要求1-4任一项所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述新型的LED交流驱动电路进一步包括一连接于市电和整流电路(02)之间的防雷击电路(01)，所述防雷击电路(01)包括一电阻R5，该电阻R5连接于市电的火线上。
9.根据权利要求8所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，所述防雷击电路(01)进一步包括一泄放电路，所述泄放电路的一端连接于电阻R5和整流电路(02)的输入端之间，另一端接于市电的零线上。
10.根据权利要求9所述的新型的LED交流驱动电路，其特征在于，该泄放电路为气体放电管、瞬态抑制二极管、压敏电阻和滑动变阻器中的任一种。
【文档编号】H05B37/02GK203399353SQ201320393605
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】潘永雄, 元烽 申请人:广州盛泽光电科技有限公司