CN101626650A - 一种led灯驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯驱动电路，用于LED灯照明，该电路主要包括有整流电路、LC滤波电路、自动选择关断电路、LED灯负载电路以及驱动IC，所述整流电路与外部交流电连接，然后通过LC滤波电路与驱动IC、LED灯负载电路连接，而在LC滤波电路与驱动IC之间还连接有自动选择关断电路。本发明利用自动选择关断电路中Q2的导通与截止，实现对启动电阻的关断，使整个驱动电路中在工作状态下，无启动电阻而造成的损耗，可有效降低启动电阻损耗1W左右，相比于现有的LED驱动电路，本发明LED灯电能利用率可提高10％以上。

Description

一种LED灯驱动电路

技术领域：

本发明涉及LED驱动电路，特别是一种LED灯驱动电路，通过该驱动电路的LED灯能够有效提高电能利用率，降低电能的损耗。

背景技术：

LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、无污染、性能稳定可靠等优点。目前LED作为光源已经得到广泛应用。众所周知，LED的亮度是由流经其上的电流大小所决定的。

LED驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面，一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±5％的范围内变动；二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED的系统效率保持在较高水平。

由于LED灯的工作电流为直流、工作电压为直流电压，这就需要将市电转换成直流电，而且LED灯泡的工作电压一般在2.8V-3.6V左右，因此目前一些LED驱动电路中大多采用变压器将高电压转换成低电压，以适合LED灯工作，但是这些变压器本身是要耗用一定的损耗的，约10％左右，因此会造成电能的浪费。

而对于不需要变压器的LED驱动电路，大多采用分压电阻以降低电压，使LED灯的工作电压满足要求，但是由于分压电阻的存在，也会造成电能的损耗，LED灯的电能利用率也不高。

发明内容：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种LED灯驱动电路，该电路通过在电路正常工作后，切断供驱动电路IC工作起动电阻的电路，以达到降低整个驱动电路功耗的目的。

为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：

一种LED灯驱动电路，包括整流电路、LC滤波电路和驱动IC，所述整流电路与LC滤波电路连接，LC滤波电路输出端一路通过启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC连接，另一路通过LED灯负载电路与驱动IC连接，所述启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC之间还设置有一自动关断选择电路，该自动关断选择电路包括三极管(Q2)、(Q3)，所述三极管(Q2)的集电极与启动电阻(R2)、(R12)连接，发射极与驱动IC电压输入端VCC连接；基极分为两路，一路通过电阻(R1)、(R13)与LC滤波电路连接，另一路则与三极管(Q3)的集电极连接，而三极管(Q3)的基极通过限流电阻(R11)、分压电阻(R9)、(R10)与驱动IC电压输入端VCC连接。

所述LED灯负载电路通过变压器(L1)与驱动IC连接，所述变压器(L1)第一脚与驱动IC的电压输入端VCC连接，第二脚接地；第三脚与LED灯负载电路连接，第四脚通过MOS管(Q1)与驱动IC连接。

所述MOS管(Q1)的漏极与变压器(L1)第四脚连接，栅极通过限流电阻(R8)与驱动IC输出端OUT连接，源极分为两端，一端通过电阻(R7)和电容(C3)组成的滤波电路与驱动IC反馈端连接，另一端则通过限流电阻(R6)接地。

所述驱动IC为LA5121M。

所述启动(R2)、(R12)串联后与三极管(Q2)的C极连接。

所述电阻(R1)、(R13)串联后与三极管(Q3)的C极连接。

本发明在LED灯驱动电路中增加了一个自动关断选择电路，当LED灯驱动电路启动时，通过启动电阻将直流高电压进行分压，以输出适合驱动IC工作的电压，并通过该电压实现对LED灯的工作驱动，当驱动IC正常工作后，则通过自动关断选择电路将启动电阻断开，此时启动电阻上则无功耗出现。相比与现有LED灯驱动电路，本发明只在启动时，启动电阻才工作，而在LED灯正常工作时，电阻不会造成电能损耗，提高了LED灯电能的利用率，具有良好的节能效果。

附图说明：

图1为本发明电路原理图。

具体实施方式：

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

请参见图1所示，本发明提供的是一种LED灯驱动电路，用于LED灯照明，该电路主要包括有整流电路、LC滤波电路、自动选择关断电路、LED灯负载电路以及驱动IC(LA5121M)，所述整流电路与外部交流电(市电)连接，然后通过LC滤波电路与驱动IC、LED灯负载电路连接，而在LC滤波电路与驱动IC之间还连接有自动选择关断电路。

其中整流电路包括一整流桥，由四个整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接而成，用于将外部220V的交流电转换成300V左右的直流电。

自动选择关断电路包括三极管Q2、Q3，电阻R1、R13，启动电阻R2、R12，限流电路R11、分压电阻R9、R10以及电容C10，这里的三极管Q2的集电极C通过启动电阻R2、R12与LC滤波电路的输出端连接，发射极E通过防击穿二极管D3与驱动IC的电压输入端VCC连接，三极管Q2的基极B分为两路，一路通过电阻R1、R13与LC滤波电路输出端连接，另一路则与三极管Q3的集电极C连接，而三极管Q3的基极B通过限流电阻R11、分压电阻R9、R10与驱动IC的电压输入端VCC连接，发射极E则接地。

LED灯负载电路一端连接到LC滤波电路的输出端，另一端与变压器L1连接，该部分电路主要包括电容C7、LED灯泡以及二极管D1，这里电容C7、LED灯并联后与变压器L1的3脚连接，而二极管D1则与变压器L1的4脚连接，变压器L1的1脚通过二极管D2与驱动IC的VCC输入端连接，2脚接地，4脚通过MOS管Q1与驱动IC连接。

所述MOS管Q1的漏极D与变压器L1的4脚连接，栅极G通过限流电阻R8与驱动IC的输出端OUT连接，源极S分为两端，一端通过电阻R7和电容C3组成的滤波电路与驱动IC反馈端CS连接，另一端则通过限流电阻R6接地，在电阻R8与驱动IC的OUT端之间还连接有电阻R5，R5与R8组成分压电路。

本发明工作原理为：首先220V交流电经过整流桥整流后输出300V左右直流电，300V左右直流电通过自动选择关断电路中的启动电阻R2、R12(这里电阻R2和R12阻值之和为66K欧)后，电压降低到20V，即此时三极管Q2的C极电压为20V，同样的300V左右电压通过电阻R1、R13(R1＝560K欧，R13＝560K欧)后，加到三极管Q2的B极，使Q2导通，电流通过起动电阻R2、R12，三极管的C极、E极，隔离二极管D3后，给驱动IC加电。通过驱动IC内置的用于功率MOS管软驱动的逐步驱动电路，使MOS管导通。电流从C2，通过LED灯，变压器的3脚、4脚，MOS管的D极、S极，限流电阻R6到地，再回到C2，构成回路。由于有变压器中的电感，流过其中的电流渐渐变大，这个变化的电流在电感3，4端会产生感生电动势，这个感生电动势感应到变压器的1，2端，产生1端高，2端低的感生电动势，其中的感生电流从变压器的1脚流出，经整流二极管整流，电容器C4滤波后，产生20V的电压，加在驱动IC的VCC端。

通过限流电阻R11、分压电阻R9、R10与驱动IC输入端VCC连接的三极管Q3的B极此时电压大于0.7V，此时Q3的E极接地，只要Q3的B极电压大于E极电压0.7V即可满足Q3导通，而E极电压为0，下拉电压则将Q3的C极电压拉到0.2V左右，此时Q2的B极电压与E极电压相比要小，就会造成Q2截止，而当Q2截止时，启动电阻R2、R12则与驱动IC断开，此时R2、R12不工作，没有能量损耗。

同时，由于电阻R1、R13阻值很大，在该电路中相当于开路，无电流流过。

驱动IC在这种情况下，通过变压器L1供电，此时变压器L1的1脚通过二极管D2给驱动IC的VCC端供电，变压器的2脚接地，因此变压器的1脚、2脚以及驱动IC形成了一个回路。

变压器3脚通过LED灯负载电路与300V左右直流电连接，4脚与二极管D1以及MOS管Q1连接，当Q2截止时，贮存于变压器的电流，从变压器的4脚流出，经二极管D1，LED灯，变压器的3脚，再回到变压器的4脚，为LED灯供电。在这部分电路中，MOS管Q1由驱动IC进行控制，驱动OUT输出电压信号，而MOS管Q1则通过该电压信号控制导通，由于通断的频率很高(在20KHZ-100KHZ)再加上的滤波电容C2、C7，使LED灯工作电流为直流，流过LED灯的电流大小由R6的阻值决定。流过R6的电流产生的电压，通过R7反馈进驱动IC，通过内部电路，以控制驱动IC的1脚输出的脉冲占空比，既控制MOS的导通占空比，从而控制流经MOS管的电流变化，保正流经LED的电流为恒定，以保证LED灯亮度稳定。

本发明利用自动选择关断电路中Q2的导通与截止，实现对启动电阻的关断，使整个驱动电路中在工作状态下，无启动电阻而造成的损耗，这里可有效降低启动电阻损耗1W左右，相比于现有的LED驱动电路，本发明LED灯电能利用率可提高10％以上。

以上是对本发明所提供的一种LED灯驱动电路进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1、一种LED灯驱动电路，包括整流电路、LC滤波电路和驱动IC，所述整流电路与LC滤波电路连接，LC滤波电路输出端一路通过启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC连接，另一路通过LED灯负载电路与驱动IC连接，其特征在于：所述启动电阻(R2)、(R12)与驱动IC之间还设置有一自动关断选择电路，该自动关断选择电路包括三极管(Q2)、(Q3)，所述三极管(Q2)的集电极与启动电阻(R2)、(R12)连接，发射极与驱动IC电压输入端VCC连接；基极分为两路，一路通过电阻(R1)、(R13)与LC滤波电路连接，另一路则与三极管(Q3)的集电极连接，而三极管(Q3)的基极通过限流电阻(R11)、分压电阻(R9)、(R10)与驱动IC电压输入端VCC连接。

2、根据权利要求1所述的LED灯驱动电路，其特征在于所述LED灯负载电路通过变压器(L1)与驱动IC连接，所述变压器(L1)第一脚与驱动IC的电压输入端VCC连接，第二脚接地；第三脚与LED灯负载电路连接，第四脚通过MOS管(Q1)与驱动IC连接。

3、根据权利要求2所述的LED灯驱动电路，其特征在于所述MOS管(Q1)的漏极与变压器(L1)第四脚连接，栅极通过限流电阻(R8)与驱动IC输出端OUT连接，源极分为两端，一端通过电阻(R7)和电容(C3)组成的滤波电路与驱动IC反馈端连接，另一端则通过限流电阻(R6)接地。

4、根据权利要求1或2所述的LED灯驱动电路，其特征在于所述驱动IC为IA5121M。

5、根据权利要求1所述的LED灯驱动电路，其特征在于所述启动(R2)、(R12)串联后与三极管(Q2)的C极连接。

6、根据权利要求1所述的LED灯驱动电路，其特征在于所述电阻(R1)、(R13)串联后与三极管(Q3)的C极连接。