CN102355780A

CN102355780A - 一种led灯管及其驱动电路

Info

Publication number: CN102355780A
Application number: CN2011102859800A
Authority: CN
Inventors: 胡智宁; 刘志海
Original assignee: ZHEJIANG SHIMING OPTICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG SHIMING OPTICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明公开了一种LED灯管及其驱动电路，其驱动电路包括输入单元、整流滤波单元、LED恒流驱动单元，还包括高频检测单元和控制单元。本发明的LED灯管包含上述所述的一种LED灯管驱动电路和LED光源板。可实现LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时不用调整线路，拆除器件的便利，且结构简单。

Description

一种LED灯管及其驱动电路

技术领域

本发明涉及一种灯管及其驱动电路，尤其涉及一种LED灯管及其驱动电路。

背景技术

LED灯是目前较为流行的一种发光光源，LED是一固态半导体器件，是一个节能、环保、高效、长寿命的光源。LED灯具有无需启辉器或电子镇流器，启动快、功率小、无频闪，不易视疲劳、超强节能且环保，因此，LED灯是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统日光灯的主要产品。

由于LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯的供电方式均不同，因此，要将传统日光灯更换为LED日光灯，需要对灯座上的电路进行改变，需要拆除灯座上的电感镇流器或启辉器，而一般LED日光灯的外形尺寸、口径和传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯一致，用户希望直接将LED日光灯直接装在传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯的灯座上使用，而不希望在使用时还得对灯座进行改造或专门配备为LED日光灯使用的灯座。

现有技术电子镇流器日光灯的电路图如图1所示，电子镇流器输出驱动灯管的是高频高压的交流电源，它的工作是靠两个半导体功率器件组成的自激半桥或它激半桥产生的高压来激发荧光灯管发光的。

现有技术电感镇流器日光灯的电路图如图2所示，电感镇流器输出驱动灯管的是低频交流电源，并要经启辉器启动才可以正常工作。电感镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、工作效率低、灯发光有频闪，日光灯管内充的有汞，是有毒气体，对环境污染很大，寿命短。

如图3和图4所示，为现有技术LED灯电路供电的两种形式，现在的LED灯管输入的是110V/220V、50/60HZ的交流电源，可以看出传统的日光灯架并不适合一般LED灯管，而目前所采用的LED驱动电路也不适用于荧光灯镇流器相匹配使用，要用LED灯管替换荧光灯管就要拆除荧光灯配套的镇流器并重新布线，LED灯具才能正常工作。

在授权公告日为2009年9月2日、公告号为CN201303436Y、名称为“双整流桥供电电路以及带该电电路的LED日光灯”的实用新型专利披露了一种可兼容三种不同供电方式的电路，可实现LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时不用更换灯座的方法；在申请日为2010年7月13日、名称为“LED灯管及其电路”的发明专利申请中也披露了一种可兼容的灯管电路，但这两个专利文献所披露的技术方案存在：电路结构复杂、器件多故障率高、电子整流器输入线路工作时有失控现象等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时需要更换灯座以及现有兼容技术中电路结构复杂、器件多、故障率高的缺陷，提供了一种结构简单、操作方便的可兼容的LED灯管及其驱动电路。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种LED灯管驱动电路，包括输入单元、整流滤波单元、LED恒流驱动单元，还包括高频检测单元和控制单元。上述几个单元的组合，使LED灯管驱动电路可巧妙地实现LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时不用调整线路，拆除器件的便利，且结构简单。

上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的输入单元包括输入端子、交流耦合电容，输入端子之间并联交流耦合电容。并接的交流耦合电容C1、C2 使得任意两端子输入高频信号时都能有效地耦合给高频检测单元。

上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的整流滤波单元包括第一整流桥和第二整流桥，所述的第一整流桥和第二整流桥均分别由四只快速整流二极管组成两相整流桥，第一整流桥、第二整流桥分别与所述的输入单元的交流耦合电容并联。这样就可以实现任意两端子高、低频率的交流电或直流电供电的功能，解决了任何形式的电源和电源任何的输入方式都可以有效地转换成LED的工作电源。

上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的高频检测单元包括高频变压器、高频瓷片电容和信号处理元件。通过高频变压器和高频瓷片电容组成的高频检测单元检测线路是电子镇流器的高频交流供电还是其它低频交流或直流方式的供电。

作为优选，上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的信号处理元件由二极管和电容电阻组成，所述的高频变压器和高频瓷片电容串联。

上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的控制单元包括电子开关、隔离二极管、检测元件和继电器。

上述所述的一种LED灯管驱动电路，所述的检测元件为两个稳压二极管正正对接而成的双向触发二极管。

高频检测单元如果检测到高频信号就输出高电平控制信号，经检测元件触发LED驱动单元电路使其关闭，并使电子开关导通，电子开关的导通使LED光源板得电而发光。

一种LED灯管，包含上述所述的一种LED灯管驱动电路和LED光源板。可实现LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时不用调整线路，拆除器件的便利，且结构简单。

上述所述的一种LED灯管，所述的LED光源板为两个独立的LED单元。

上述所述的一种LED灯管，所述的LED光源板与控制单元继电器的两个常闭触点串联，通过控制单元继电器进行串并切换组合。

通过控制单元的继电器进行串并切换组合，使其负载阻抗特性与电子整流器相匹配。电路的巧妙就是使用了继电器来进行LED光源板串并的切换，电路简洁、器件少、故障率低、利于生产、维修。

本发明的有益效果：

采用八只快速整流二极管组成了四相整流桥，把四相整流桥分成两个两相整流桥分别作为灯管两端的两个输入端，在每个两相整流桥的输入端并接的还有交流耦合电容C1、C2，这样就可以实现任意两端子高、低频率的交流电或直流电供电的功能，解决了任何形式的电源和电源任何的输入方式都可以有效地转换成LED的工作电源。可以直接兼容以下线路的工作，而无需做任何线路的调整：

（1）90V-260V，45-65HZ交流供电线路（任意两端子输入）；

（2）110V或120V，50H或60HZ供电的电感镇流器供电线路；

（3）110V或120V，50H或60HZ供电的电子镇流器供电线路；

（4）90V-00V，直流供电线路（不分正负、任意两端子输入）。

本发明的一种LED灯管，可实现LED日光灯与传统的电子镇流器日光灯和电感镇流器日光灯互换时不用调整线路，拆除器件，且结构简单。

附图说明

图1为现有技术电子镇流器日光灯电路的示意图；

图2为现有技术电感镇流器日光灯电路的示意图；

图3为现有技术LED灯电路的供电形式一示意图；

图4为现有技术LED灯电路的供电形式二示意图；

图5为本发明实施例1和2驱动电路及灯管发光原理示意图；

图6为本发明电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：

实施例1

如图5和图6所示，一种LED灯管驱动电路，包括输入单元1、整流滤波单元2、LED恒流驱动单元3，高频检测单元4和控制单元5。

作为优选，所述的输入单元1包括输入端子11、12、13、14，交流耦合电容C1、C2，输入端子11和12之间并联交流耦合电容C1，输入端子13和14之间并联交流耦合电容C2。

作为优选，所述的整流滤波单元2包括第一整流桥21、第二整流桥22，所述的第一整流桥21和第二整流桥22均分别由四只快速整流二极管组成两相整流桥，第一整流桥21与所述的输入单元1的交流耦合电容C1并联；第二整流桥22与所述的输入单元1的交流耦合电容C2并联。

作为优选，所述的高频检测单元4包括高频变压器41、高频瓷片电容42和信号处理元件43。作为优选，所述的高频变压器41和高频瓷片电容42串联，所述的信号处理元件43由二极管和电容电阻组成。

作为优选，所述的控制单元5包括电子开关51、隔离二极管52、检测元件53和继电器54。作为优选，所述的检测元件为两个稳压二极管正正对接而成的双向触发二极管。具体可选用两个稳压值大于等于2.7V的稳压二极管正正对接而成的双向触发二极管。

具体工作原理：如果输入的是电子整流器，高频检测单元4就输出高电平信号，经控制单元5的检测元件53输出，使LED恒流驱动单元3电路关闭；并使电子开关51导通，电子开关51的导通使LED光源板6得电而发光，再则由于继电器54的电源取自LED恒流驱动单元3电路，LED恒流驱动单元3电路的关闭使得两个LED发光单元61、62经过继电器53的触点543与544组成一个串联的发光单元，串联后的内阻及压降正好与电子整流器的输出相匹配，所以用在电子整流器线路里可以正常工作。

如果输入的是电感整流器、低频交流（50HZ/60HZ）或直流电源，高频检测单元4检测不到信号，就输出低电平，这时因为控制单元5的检测元件53没有触发信号给LED恒流驱动单元3，LED恒流驱动单元电路3就开始启动，继电器54得电工作、常闭触点543，544接通，两个LED发光单元61、62并联接入电路里，LED恒流驱动单元3电路开始正常驱动LED发光了。

通过以上的方案设计真正的实现了与传统荧光灯管的兼容，并做到了很高的功率因数。

可以直接兼容以下线路的工作，而无需做任何线路的调整：（1）90V-260V，45-65HZ交流供电线路；（2）110V或120V，50H或60HZ供电的电感镇流器供电线路；（3）110V或120V，50H或60HZ供电的电子镇流器供电线路；（4）90V-300V，直流供电线路。

实施例2

如图5和图6所示，一种LED灯管，包括LED光源板6及实施例1所述的一种LED灯管驱动电路。

作为优选，所述的LED光源板6为两个独立的LED发光单元61、62。

作为优选，所述的LED光源板6控制单元5继电器54的两个常闭触点543、544串联，通过控制单元5继电器54进行串并切换组合。

LED光源板6有两个独立的LED串并组合的发光单元61、62组成，其中LED发光单元62的正极接四相整流桥的输出正极，LED发光单元61的负极接控制单元隔离二极管的正极，LED发光单元62的负极接继电器5触点546，触点543和触点544连接，触点545与隔离二极管的正极连接，触点541与四相整流器的输出正极连接，LED发光单元61的正极与触点542连接，这样就组合成一个受控制单元5控制的可以并、串相组合的发光单元了。它的串并组合是系统根据输入电子整流器、电感整流器、市电等的不同而进行的自动控制。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种LED灯管驱动电路，包括输入单元（1）、整流滤波单元（2）、LED恒流驱动单元（3），其特征在于：还包括高频检测单元（4）和控制单元（5）。

2.根据权利要求1所述的一种LED灯管驱动电路，其特征在于：所述的输入单元（1）包括输入端子（11、12、13、14）、交流耦合电容（C1，C2），输入端子（11）和（12）之间并联交流耦合电容C1，输入端子（13）和（14）之间并联交流耦合电容C2。

3.根据权利要求1所述的一种LED灯管驱动电路，所述的整流滤波单元（2）包括第一整流桥（21）、第二整流桥（22），所述的第一整流桥（21）和第二整流桥（22）均分别由四只快速整流二极管组成两相整流桥，第一整流桥（21）与所述的输入单元（1）的交流耦合电容C1并联；第二整流桥（22）与所述的输入单元（1）的交流耦合电容C2并联。

4.根据权利要求1所述的一种LED灯管驱动电路，其特征在于：所述的高频检测单元（4）包括高频变压器（41）、高频瓷片电容（42）和信号处理元件（43）。

5.根据权利要求4所述的一种LED灯管驱动电路，其特征在于：所述的信号处理元件（43）由二极管和电容电阻组成，所述的高频变压器（41）和高频瓷片电容（42）串联。

6.根据权利要求1所述的一种LED灯管驱动电路，其特征在于：所述的控制单元（5）包括电子开关（51）、隔离二极管（52）、检测元件（53）和继电器（54）。

7.根据权利要求6所述的一种LED灯管驱动电路，其特征在于：检测元件（53）为两个稳压二极管正正对接而成的双向触发二极管。

8.一种LED灯管，其特征在于：包含权利要求1至7所述的任一种LED灯管驱动电路和LED光源板（6）。

9.根据权利要求8所述的一种LED灯管，其特征在于：所述的LED光源板（6）为两个独立的LED发光单元（61，62）。

10.根据权利要求9所述的一种LED灯管，其特征在于：所述的LED光源板（6）与控制单元（5）继电器（54）的两个常闭触点（543，544）串联，通过控制单元（5）继电器（54）进行串并切换组合。