CN102215615A - Led灯驱动电路 - Google Patents

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吴春林
贺贤逊
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Abstract

本发明涉及到LED灯的驱动电路,其包括依次连接的防浪涌过流、过压电路,EMC滤波电路,整流桥,谐波抑制电路、升压电路,后级整流滤波电路,恒流电路,其中,防浪涌过流、过压电路输入端外接市电电网,恒流电路输出端外接LED灯。本发明中将改变现有技术的低压供电,改为高压供电给LED灯,同时减去了开关变换器,减少开关变换器开闭时的能量损耗,提高了功率因数和能量利用效率,达到节约能源、环保的目的。

Description

LED灯驱动电路
技术领域
[0001] 本发明涉及到LED照明领域,尤其涉及到LED零部件领域,特别涉及到LED照明驱动电路。
背景技术
[0002] 目前,LED以其长寿命,低能耗,无污染,色彩易于控制等多种优势,从而在路灯、工程等市政照明领域,商业照明领域得到广泛推广使用。目前的LED驱动装置种类繁多,但都是低压输出。能量要经过开关变压器转换,当启动开、关变压器时,能量损耗大。其消耗在驱动装置元件上的能量与用在LED上的能量相比,所占比重较大,能量使用效率较低,要做到90%都要使用上百个元器件,对原材料是极大浪费,并且安装调试生产,良品率低。公布的中国专利申请号为200810140994. 1的一种LED驱动电路,由于其功率因数低,不适合目前所需的高电压驱动的LED灯。
发明内容
[0003] 本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种高功率因素,无开关变压器的 LED灯驱动电路。
[0004] 为了实现上述的目的,本发明的技术方案是提供一种LED灯驱动电路,其包括依次连接的防浪涌过流、过压电路,EMC滤波电路,整流桥,谐波抑制电路、升压电路,后级整流滤波电路,恒流电路,其中,防浪涌过流、过压电路输入端外接市电电网,恒流电路输出端外接LED灯。
[0005] 所述防浪涌过流、过压电路包括串联在电路上的保险丝FUSE,负温度系数热敏电阻NTC,并联在火线、零线之间的第一压敏电阻VR1,并联在火线、地线之间的第一压敏电阻 VR2,并联在地线、零线之间的第一压敏电阻VR3。
[0006] 所述EMC滤波电路包括三级消除差模干扰的X电容C1X、C2X、C3X,两级消除共模干扰的共模电感Li、L2,一级消除共模干扰的Y电容C4Y、C5Y。
[0007] 所述的共模电感Ll为两组绕在同一铁芯、匝数和相位相同,绕制方向相反的线圈 Lla,Llb组成,所述共模电感L2为两组绕在同一铁芯、匝数和相位相同,绕制方向相反的线圈L2a,L2b组成。
[0008] 所述ClX并联在第一级共模电感Ll前端,所述C2X并联在第一级共模电感Ll与第二级共模电感L2之间,所述C3X并联在第二级共模电感L2后端。
[0009] 所述谐波抑制电路包括控制芯片IC,升压电感T,场效应管M0S、电压波形取样回路、升压电感电流取样回路、输出电压取样回路。
[0010] 本发明的技术效果,第一是输出电流恒流稳定,有效消除了外接电源的干扰,使 LED灯发光稳定,无频闪,有效延长了 LED寿命;第二是由于采用高压整流输出,减少了消耗在LED灯器件上的电能损耗,使其能源利用效率高,达到92%,功率因数高,达到99. 9% ;第三、结构简单,减少了组装的零部件,省去了开关变压器,减少了由于开关变压器启动、闭合时的电能损耗,达到节约能源的目的。同时,由于外接市电电压取值范围宽,可进行批量生产。
附图 说明
[0011] 图1为本发明的流程方框图;
[0012] 图2为本发明中的防浪涌过流、过压电路、整流桥的集成电路图;
[0013] 图3为本发明中的谐波抑制电路,升压电路的集成电路图。
[0014] 10-整流桥,20-电压波形取样回路,30-升压电感电流取样回路,40-输出电压取样回路。
具体实施方式
[0015] 参照图1,防浪涌过流、过压电路输入端外接220V的市电,当市电通过防浪涌过流、过压电路装置时,本电路能有效抑制市电中的瞬时大电流和瞬时高电压,使电流、电压维持在一个安全范围内,防浪涌过流、过压电路输出端连接到EMC滤波电路输入端,EMC滤波电路的输出端与整流桥10输入端连接,而整流桥10输出端与谐波抑制电路、升压电路的输入端相连,当市电经过谐波抑制电路、升压电路时,电压将会升高,通过谐波抑制电路、升压电路以及后级整流滤波电路,将会得到一个恒压直流,所述恒压直流输出到后级整流滤波电路后,再经后级整流滤波电路输出到LED灯上。
[0016] 参照图2,此图为防浪涌过流、过压电路,EMC滤波电路,整流桥10集成电路图,其中,防浪涌过流、过压电路包括串联在电路的保险丝FUSE、负温度系数热敏电阻NTC,以及并联在火线、零线之间的第一压敏电阻VR1,并联在火线地线之间的第二压敏电阻VR2,并联在零线地线之间的第三压敏电阻VR3,EMC滤波电路包括三级消除差模干扰X电容C1X, C2X,C3X,两级消除共模干扰的共模电感Li,L2,一级消除共模干扰的Y电容C4Y,C5Y。其中,消除共模干扰的共模电感Ll是由两个绕在同一铁芯上,匝数和相位相同、绕制方向相反的线圈Lla,Lib组成,同样,消除共模干扰的共模电感L2也是由两个绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同、绕制方向相反的线圈L2a,L2b组成,工作原理是当有工作电流流经共模电感Ll或L2时,工作电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时电流只受线圈电阻的影响,当有共模干扰电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。
[0017] EMC滤波电路内的消除差模干扰X电容中的ClX并联在第一级共模电感Ll前面的火线零线之间,C2X并联在第一级共模电感和第二级共模电感L2之间,C3X并联在第二级共模电感L2之后。
[0018] 参照图3,此图为谐波抑制电路、升压电路的集成电路图,包括一个控制芯片IC、 一个升压电感T、一个场效应管M0S、一个电压波形取样回路20,一个升压电感电流取样回路30,一个输出电压取样回路40。其中,电压波形取样回路20包括电阻R2、R3、R4、储能电容C6、电容C7,储能电容C6和电容C7分别外接IC芯片的端口。升压电感电流取样回路30 包括升压电感T、场效应管MOS,采样电阻R8。输出电压取样回路40包括电容C8,电阻R9, RlO0输出电压经电阻R9,RlO采样后,输入到IC芯片并与IC芯片内部的基准电压相比较后,输出至IC芯片内部的乘法器,由整流桥10整流后的交流电压被电阻R2、R3分压器采样后输入到乘法器,乘法器的输出电压则正比于上述两者的乘积。外接场效应管MOS的源极串联电阻R8,将漏极的升压电感T的峰值电流取样,输入到IC内部电流误差放大器,并以乘法器输出电压作参考。当峰值电流产生的电压达到门限值,也就是升压电感T中的电流达到峰值后,比较器将停止驱动场效应管,这时升压电感T中的电流沿斜坡下降,在升压电感 T中的电流下降到零电压之前,场效应管MOS处于关断状态。在关断时,升压电感T中贮存的能量释放,通过升压二极管贮存在输出电容器C9中。当升压电感T中的电流过零点时, 将被升压电感T中的次级绕组检测,送达启动消隐电路,输出PWM脉冲,驱动场效应管MOS 导通。在场效应管MOS导通时,升压二极管Dl截止,输出电容C9中储能向负载供电。 [0019] 本发明保护的是LED灯驱动电路,只要是本领域技术人员了解本发明实施例,不经过创造性 的劳动,仅是同等技术的替换,都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1. 一种LED灯驱动电路,其特征在于,包括依次连接的防浪涌过流、过压电路,EMC滤波电路,整流桥,谐波抑制电路、升压电路,后级整流滤波电路,恒流电路,其中,防浪涌过流、 过压电路输入端外接市电电网,恒流电路输出端外接LED灯。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述的防浪涌过流、过压电路包括串联在电路上的保险丝FUSE,负温度系数热敏电阻NTC,并联在火线、零线之间的第一压敏电阻VR1,并联在火线、地线之间的第一压敏电阻VR2,并联在地线、零线之间的第一压敏电阻 VR3。
3.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述EMC滤波电路包括三级消除差模干扰的X电容Cix、C2X、C3X,两级消除共模干扰的共模电感Li、L2,一级消除共模干扰的Y 电容 C4Y、C5Y。
4.根据权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述共模电感Ll为两组绕在同一铁芯、匝数和相位相同,绕制方向相反的线圈Lla,Llb组成,所述共模电感L2为两组绕在同一铁芯,匝数和相位相同,绕制方向相反的线圈L2a,L2b组成。
5.根据权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述ClX并联在第一级共模电感Ll 前端,所述C2X并联在第一级共模电感Ll与第二级共模电感L2之间,所述C3X并联在第二级共模电感L2后端。
6.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述谐波抑制电路包括控制芯片IC、 升压电感T、场效应管MOS、电压波形取样回路、升压电感电流取样回路、输出电压取样回路。
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