CN102932997B

CN102932997B - Led日光灯驱动电路及led灯管

Info

Publication number: CN102932997B
Application number: CN201210446259.XA
Authority: CN
Inventors: 祝增喜; 郝庆国; 徐丽芳
Original assignee: ZHEJIANG HENGMAN OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG HENGMAN OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: CN102932997A

Abstract

本发明涉及LED日光灯驱动电路，公开了一种LED日光灯驱动电路，包括AC输入端、桥式整流滤波电路、LED负载单元，其特征在于，还包括灯丝模拟电路、高频高压吸收电路、高频感应驱动电路。本发明的优点在于，结构简洁，兼容性好，可以兼容电子镇流器和交流市电。

Description

LED日光灯驱动电路及LED灯管

技术领域

本发明涉及LED日光灯驱动电路，特别涉及一种兼容多种高效高频电子镇流器的LED日光灯驱动电路及其LED灯管。

背景技术

随着节能降耗、绿色环保观念的流行，LED灯以其能耗低，光源柔和，发光亮度大，体积小，受到消费者欢迎。现有技术中已经公开了若干种LED日光灯驱动电路的设计方案。

申请号为200910238994.X的发明专利申请公开了“一种照明用LED驱动电路”，包括高频全桥整流器，利用日光灯管原有的整流器，实现了对LED灯串进行无损耗恒流供电。

申请号为200920195058.0的实用新型专利公开了“一种LED日光灯管电路”，包括一次连接的AC输入端、整流模块、滤波模块，直接采用传统日光灯具内的电感整流器。

相类似地，申请号为200920195059.5的实用新型专利也公开了“一种LED日光灯具电路”，包括依次连接的AC电源，整流滤波模块、整流模块、滤波模块，也可以直接采用日光灯具内的电感整流器。

申请号为201010234460.2的发明专利申请公开了“一种LED灯管的驱动电路装置”，包括一个高频磁性隔离变压器，以及并联与隔离变压器输出端的整流桥，以及并联于整流桥的输出端的高频电容，可以兼容适用于高频电子镇流器或低频电感整流器以及直接安装市电网络。

申请号为201120254691.X的实用新型专利公开了“一种LED日光灯管驱动电路”，包括双桥整流滤波电路、功率因数控制电路和LED负载电路，可以兼容使用于高频电子镇流器或低频电感整流器。

申请号为201120360265.4的实用新型专利公开了“一种LED灯管及其驱动电路”，包括AC输入端、整流滤波单元、LED恒流驱动单元、高频检测单元和控制单元。可以实现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进行互换。

现有技术的只能兼容分立元件的电子镇流器，无法同时兼容上述各种不同品牌、不同规格额高频电子镇流器，也不能同时与一拖一，一拖二的电子镇流器兼容。

发明内容

本发明针对现有技术兼容性不强的缺点，提供了一种具有较高兼容性，不仅能够兼容电子镇流器和交流市电，同时可以兼容一拖一、一拖二的电子镇流器的新型LED日光灯驱动电路。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

LED日光灯驱动电路，包括AC输入端C5、桥式整流滤波电路C5、LED负载单元C5，灯丝模拟电路C5、高频高压吸收电路C5、高频感应驱动电路C5；灯丝模拟电路C5、高频高压吸收电路C5分别与AC输入端C5相连接，桥式整流滤波电路C5与灯丝模拟电路C5的输出端连接，高频感应驱动电路C5与桥式整流滤波电路C5并联，高频感应驱动电路C5的输出端连接LED负载单元C5。

作为优选，所述AC输入端C5包括输入端L1、L2、N1、N2；所述灯丝模拟电路C5包括电阻RX1、RX2、RX3、RX4；所述高频高压吸收电路C5包括电感L3A、高频电容C3；所述桥式整流滤波电路C5包括高频全桥整流电路C5、共模电感L1、π型滤波器C5；所述高频感应驱动电路C5包括电感L3B，电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10’、R26、R27、R28、R29，整流二极管D5、D6、D12、D13、D14、D16，滤波电容C8、电容C11、C10，MOS管Q1，可控硅Q4、Q5，三极管Q3；所述LED负载单元C5包括LED输入端LED1+、LED1-、LED2+、LED2-；

其中，电阻RX1、RX2并联在输入端L1、L2之间，电阻RX3、RX4并联在输入端N1、N2之间；

电感L3A和高频电容C3串联在输入端L2、N1之间；

高频全桥整流电路C5的输入端分别连接输入端L1、N2，共模电感L1与高频全桥整流电路C5的输出端相串联，共模电感L1的输出端分别连接LED输出端LED1+和接地端C5，共模电感L1的输出端之间并联有电阻VR1和π型滤波器C5；电感L3B与电感L3A组成共模电感，电感L3B的一端连接整流二极管D5的阴极，该整流二极管D5的另一端连接接地端C5，电感L3B的另一端依次串联电阻R5、R9，电阻R9和接地端C5之间并联滤波电容C8和电容C9，该滤波电容C8的阳极连接电阻R9，电阻R9的输出端连接MOS管Q1的栅极，电阻R9的输出端与接地端C5之间连接电阻R10’；电阻R6、R7、R8并联于MOS管Q1的源极与接地端C5之间，MOS管Q1的源极与可控硅Q4的控制极之间串联电阻R28，可控硅Q4的控制极与接地端C5之间串联电容C10，可控硅Q4的阴极连接接地端C5，MOS管Q1的漏极连接整流二极管D6的阴极，整理二极管D6的阳极连接LED输入端LED2-；可控硅Q4的阳极分别连接整流二极管D13、D12的阴极，整流二极管D13的阳极连接LED输入端LED1-，整流二极管D12的阳极与三极管Q3的基极之间串联电阻R27，三极管Q3的集电极连接整流二极管D16的阳极，整流二极管D16的阴极和三极管Q3的基极之间串联电阻R26，三极管Q3的发射极连接LED输入端LED1+，三极管Q3的集电极连接LED输入端LED2+，LED输入端LED2+分别连接整流二极管D14的阳极、可控硅Q5的阴极，整流二极管D14的阴极连接可控硅Q5的控制极、电阻R29，可控硅Q5的阳极、电阻R29连接LED输入端LED1-。

作为优选，还包括PWM开关调整电路C5，所述PWM开关调整电路包括PWM控制器MT7930、电阻R10、R10A、R11、R12、R12、R14、R15、R16、R17、R18、R2、R22、R23、R25，电容C6、C7、C9、C12、C13、C15，二极管D7、D8、D9、D10、D10A，变压器T1，MOS管Q2；

其中，MT7930的第1脚与MOS管Q2的栅极之间串联R16、R17，二极管D9与电阻R17并联，MOS管Q2的栅极连接二极管D9的阳极，MOS管Q2的源极与MT7930的第8脚之间串联电阻R18，电阻R22、R23、R24并联且与MOS管Q2的源极连接，变压器T1的辅助绕组的一端连接MT7930的第2、3、4脚，变压器T1的辅助绕组和MT7930的第4脚之间串联电容C13，变压器T1的辅助绕组的另一端连接二极管D7的阳极和电阻R14，MT7930的第5脚与二极管D7的阴极之间串联电阻R13，MT7930的第6脚与二极管D7的阳极之间串联电阻R14，MT7930的第7脚与MT7930第5脚、滤波电容C9的阳极连接，滤波电容C9的阴极与MT7930的第6脚之间并联电阻R15、电容C12，MT7930的第5脚与LED输入端LED2-之间串联电阻R11、R12；LED 输入端LED1+与MOS管Q2的漏极之间串联变压器T1的初级绕组，MOS管Q2的漏极连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极和LED 输入端LED1+之间并联电阻R10、R10A、电容C15，LED 输入端LED1+和LED 输入端LED2-之间串联变压器T1的次级绕组。

作为优选，还包括输出整流及滤波电路C5，所述输出整流及滤波电路C5包括二极管D10、D10A，滤波电容C6、C7，电阻R2、R25，其中，LED 输入端LED1+和LED 输入端LED2-之间并联滤波电容C6、C7和电阻R2、R25，滤波电容C6、C7的阳极连接LED 输入端LED1+，变压器T1的次级绕组与LED 输入端LED2-之间并联二极管D10、D10A，二极管D10、D10A的阳极连接LED 输入端LED2-。

作为优选，所述电阻VR1为压敏电阻。

作为优选，所述π型滤波器C5包括差模电感L2，电容C4、C5，电容C4并联在共模电感L1的输出端之间，电容C5与差模电感L2串联，电容C5与共模电感L1的正极输出端连接，差模电感L2与共模电感L1的负极输出端连接。

应用上述任一项LED日光灯驱动电路的LED日光灯管。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明兼容性强，不仅可以兼容各种电子镇流器，也可以兼容普通的交流市电，同时可以兼容一拖一，一拖二式的电子镇流器，使用方便，可以根据不同情况，使用不同的连接方式，适应性强。

附图说明

图1是本发明所述LED日光灯驱动电路的结构示意图。

图2是本发明所述LED日光灯驱动电路连接交流市电的连接示意图。

图3是本发明所述LED日光灯驱动电路连接一拖一电子镇流器的连接示意图。

图4是本发明所述LED日光灯驱动电路连接一拖二电子镇流器的连接示意图。

图5是本发明所述LED日光灯驱动电路的电路示意图。

图6是本发明所述LED日光灯驱动电路连接交流市电的工作方式示意图。

图7是本发明所述LED日光灯驱动电路连接高频电子镇流器的工作方式示意图。

图8是图5的右上部分的电路示意图。

图9是图5的左上部分的电路示意图。

图10是图5的左下部分的电路示意图。

图11是图5的右下部分的电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

LED日光灯驱动电路，如图1所示，包括AC输入端1、桥式整流滤波电路4、LED负载单元6、灯丝模拟电路2、高频高压吸收电路3、高频感应驱动电路5。

其中，如图5所示，所述AC输入端1包括输入端L1、L2、N1、N2；所述灯丝模拟电路2包括电阻RX1、RX2、RX3、RX4；所述高频高压吸收电路3包括电感L3A、高频电容C3；所述桥式整流滤波电路4包括高频全桥整流电路41、共模电感L1、π型滤波器42、压敏电阻VR1；所述高频感应驱动电路5包括电感L3B，电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10’、R26、R27、R28、R29，整流二极管D5、D6、D12、D13、D14、D16，滤波电容C8、电容C11、C10，MOS管Q1，可控硅Q4、Q5，三极管Q3；所述LED负载单元包括LED输入端LED1+、LED1-、LED2+、LED2-。

RX1、RX2并联在输入端L1、L2之间，RX3、RX4并联在输入端N1、N2之间。

电感L3A和高频电容C3串联在输入端L2、N1之间。

高频全桥整流电路41的输入端分别连接输入端L1、N2，共模电感L1与高频全桥整流电路41的输出端相串联，共模电感L1的输出端分别连接LED输出端LED1+和接地端7，共模电感L1的输出端之间并联压敏电阻VR1和π型滤波器42，该压敏电阻VR1提供后级电路以额外的过电压保护。电感L3B与电感L3A组成共模电感，电感L3B的一端连接整流二极管D5的负极，该整流二极管D5的另一端连接接地端7，电感L3B的另一端依次串联电阻R5、电阻R9，电阻R9和接地端之间并联滤波电容C8和电容C9，该滤波电容C8的正极连接电阻R9的输入端，电阻R9的输出端连接MOS管Q1的栅极，电阻R9的输出端与接地端7之间连接电阻R10’；电阻R6、R7、R8并联于MOS管Q1的源极与接地端7之间，MOS管Q1的源极与可控硅Q4的控制极之间串联电阻R28，可控硅Q4的控制极与接地端7之间串联电容C10，可控硅Q4的阴极连接接地端7，MOS管Q1的漏极连接整流二极管D6的阴极，整理二极管D6的阳极连接LED输入端LED2-；可控硅Q4的阳极分别连接整流二极管D13、D12的阴极，整流二极管D13的阳极连接LED输入端LED1-，整流二极管D12的阳极与三极管Q3的基极之间串联电阻R27，三极管Q3的集电极连接整流二极管D16的阳极，整流二极管D16的阴极和三极管Q3的基极之间串联电阻R26，三极管Q3的发射极连接LED输入端LED1+，三极管Q3的集电极连接LED输入端LED2+，LED输入端LED2+分别连接整流二极管D14的阳极、可控硅Q5的阴极，整流二极管D14的阴极连接可控硅Q5的控制极、电阻R29，可控硅Q5的阳极、电阻R29连接LED输入端LED1-。

所述LED日光灯驱动电路还包括PWM开关调整电路8，所述PWM开关调整电路包括PWM控制器MT7930、电阻R10、R10A、R11、R12、R12、R14、R15、R16、R17、R18、R2、R22、R23、R25，电容C6、C7、C9、C12、C13、C15，二极管D7、D8、D9、D10、D10A，变压器T1，MOS管Q2。

所述LED日光灯驱动电路还包括输出整流及滤波电路9，所述输出整流及滤波电路9包括二极管D10、D10A，滤波电容C6、C7，电阻R2、R25，其中，LED 输入端LED1+和LED 输入端LED2-之间并联滤波电容C6、C7和电阻R2、R25，滤波电容C6、C7的阳极连接LED 输入端LED1+，变压器T1的次级绕组与LED 输入端LED2-之间并联二极管D10、D10A，二极管D10、D10A的阳极连接LED 输入端LED2-。

所述π型滤波器42包括差模电感L2，电容C4、C5，电容C4并联在共模电感L1的输出端之间，电容C5与差模电感L2串联，电容C5与共模电感L1的正极输出端连接，差模电感L2与共模电感L1的负极输出端连接。

实施例2

应用实施例1所述的LED日光灯驱动电路的LED日光灯管。该LED日光灯管有3种使用方式，包括直接接交流市电的方式，与一拖一电子镇流器配套使用的方式，与一拖二电子镇流器配套使用的方式。

在直接接交流市电的方式中，如图2所示，LED日光灯管的两端分别连接交流市电的火线L端和零线N端。在该连接方式下，该LED日光灯驱动电路的工作原理为，如图1、6所示，交流市电通过灯管之灯头插脚进入灯管内部驱动电源，经过灯丝模拟电路、桥式整流滤波电路生成高压直流，此高压直流通过电阻R11，R12给PWM控制器MT7930, STP脚C5提供启动电压，在PWM控制器MT7930启动后，其控制逻辑就开始工作，进入正常工作模式，进入正常工作模式后，PWM控制器MT7930的VCC电压由变压器T1的辅助绕组C5提供，PWM控制器MT7930的DRV脚C5开始输出脉冲信号，此脉冲信号经过R16、R17、D9驱动MOS管Q2通断。当MOS管Q2导通时，变压器T1的初级绕组C5进入储能状态，随着MOS管Q2导通电流的增加，MT7930的电流检测脚CSC5一旦检测到此脚电压高于2.2V，MT7930将立即关断MOS管Q2。MOS管Q2关断后，变压器T1初级绕组所储能量将通过C15、R10’、D8反向放电，此时变压器T1的次级绕组C5将感应出6脚负，7脚正的感应电压，通过D10、D10A、C6、C7整流滤波后驱动LED灯珠发光。R2、R3、R4为过流采样电阻，将电路的工作状态有效反馈给MT7930，使之调整PWM的开关时间，有效保护LED不被损坏。

在与一拖一电子镇流器配套使用的方式下，如图3所示，电子镇流器的输入端连接交流市电，电子镇流器的输出端分别连接LED灯管的两端。在与一拖二电子镇流器配套使用的方式下，如图4所示，电子镇流器的输入端连接交流市电，LED灯管并联在电子镇流器的输出端。在与电子镇流器连接时，该LED日光灯驱动电路的工作原理为，如图1、7所示，交流市电接入电子镇流器，电子镇流器输出端的四个端口分别接LED灯管灯头的4个插脚，电子镇流器输出高频波进入灯管内部的LED日光灯驱动电路，经过灯丝模拟电路的RX1-RX4 ，高频高压吸收电路的L3A、C3，诱发电子整流器启动，电子镇流器启动时会产生一个800-1500的高压脉冲，此高压脉冲经过L3A、C3吸收衰减，使之后及电路不受其影响。高频电子镇流器正常启动后输出一稳定高频交流电压，该稳定高频交流电压经过桥式整流滤波电路，输出一直流电压。同时电感L3B经L3A感应出电子镇流器的高频信号，经D5整流，C8、C911滤波，R9、R10’分压后驱动MOS管Q1。此直流给LED1+供电，LED1+到LED1-经可控硅Q5到LED2+，然后到LED2-，经D6、Q1、R6、R7、R8到接地端7形成回路点亮LED灯管。此时如果电压过高电流过大，过流采样电阻检测过高电压，将使可控硅Q4导通，此时将对LED灯分流，点灯回路转换为两路，V+/LED1+电压到LED1-经Q4到接地端7一路点亮LED1，V+/LED1+电压通过三极管Q3到LED2+，再到LED2- 、D6、Q1、R6、R7、R8到接地端7形成一回路点亮LED2.这样周而复始使Q4截止，过流导通，分流，有效的对LED实行保护不被损坏。

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范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.一种LED日光灯驱动电路，包括AC输入端（1）、桥式整流滤波电路（4）、LED负载单元（6），其特征在于，还包括灯丝模拟电路（2）、高频高压吸收电路（3）、高频感应驱动电路（5）；灯丝模拟电路（2）、高频高压吸收电路（3）分别与AC输入端（1）相连接，桥式整流滤波电路（4）与灯丝模拟电路（2）的输出端连接，高频感应驱动电路（5）与桥式整流滤波电路（4）并联，高频感应驱动电路（5）的输出端连接LED负载单元（6）；

所述AC输入端（1）包括输入端L1、L2、N1、N2；所述灯丝模拟电路（2）包括电阻RX1、RX2、RX3、RX4；所述高频高压吸收电路（3）包括电感L3A、高频电容C3；所述桥式整流滤波电路（4）包括高频全桥整流电路（41）、共模电感L1、π型滤波器（42）；所述高频感应驱动电路（5）包括电感L3B，电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10’、R26、R27、R28、R29，整流二极管D5、D6、D12、D13、D14、D16，滤波电容C8、电容C11、C10，MOS管Q1，可控硅Q4、Q5，三极管Q3；所述LED负载单元（6）包括LED输入端LED1+、LED1-、LED2+、LED2-；

电感L3A和高频电容C3串联在输入端L2、N1之间；

高频全桥整流电路（41）的输入端分别连接输入端L1、N2，共模电感L1与高频全桥整流电路（41）的输出端相串联，共模电感L1的输出端分别连接LED输出端LED1+和接地端（7），共模电感L1的输出端之间并联有电阻VR1和π型滤波器（42）；电感L3B与电感L3A组成共模电感，电感L3B的一端连接整流二极管D5的阴极，该整流二极管D5的另一端连接接地端（7），电感L3B的另一端依次串联电阻R5、R9，电阻R9和接地端（7）之间并联滤波电容C8和电容C9，该滤波电容C8的阳极连接电阻R9，电阻R9的输出端连接MOS管Q1的栅极，电阻R9的输出端与接地端（7）之间连接电阻R10’；电阻R6、R7、R8并联于MOS管Q1的源极与接地端（7）之间，MOS管Q1的源极与可控硅Q4的控制极之间串联电阻R28，可控硅Q4的控制极与接地端（7）之间串联电容C10，可控硅Q4的阴极连接接地端（7），MOS管Q1的漏极连接整流二极管D6的阴极，整理二极管D6的阳极连接LED输入端LED2-；可控硅Q4的阳极分别连接整流二极管D13、D12的阴极，整流二极管D13的阳极连接LED输入端LED1-，整流二极管D12的阳极与三极管Q3的基极之间串联电阻R27，三极管Q3的集电极连接整流二极管D16的阳极，整流二极管D16的阴极和三极管Q3的基极之间串联电阻R26，三极管Q3的发射极连接LED输入端LED1+，三极管Q3的集电极连接LED输入端LED2+，LED输入端LED2+分别连接整流二极管D14的阳极、可控硅Q5的阴极，整流二极管D14的阴极连接可控硅Q5的控制极、电阻R29，可控硅Q5的阳极、电阻R29连接LED输入端LED1-。

2. 根据权利要求1所述的LED日光灯驱动电路，其特征在于，还包括PWM开关调整电路（8），所述PWM开关调整电路包括PWM控制器MT7930、电阻R10、R10A、R11、R12、R12、R14、R15、R16、R17、R18、R2、R22、R23、R25，电容C6、C7、C9、C12、C13、C15，二极管D7、D8、D9、D10、D10A，变压器T1，MOS管Q2；

3. 根据权利要求2所述的LED日光灯驱动电路，其特征在于，还包括输出整流及滤波电路（9），所述输出整流及滤波电路（9）包括二极管D10、D10A，滤波电容C6、C7，电阻R2、R25，其中，LED 输入端LED1+和LED 输入端LED2-之间并联滤波电容C6、C7和电阻R2、R25，滤波电容C6、C7的阳极连接LED 输入端LED1+，变压器T1的次级绕组与LED 输入端LED2-之间并联二极管D10、D10A，二极管D10、D10A的阳极连接LED 输入端LED2-。

4. 根据权利要求1所述的LED日光灯驱动电路，其特征在于，所述电阻VR1为压敏电阻。

5. 根据权利要求1所述的LED日光灯驱动电路，其特征在于，所述π型滤波器（42）包括差模电感L2，电容C4、C5，电容C4并联在共模电感L1的输出端之间，电容C5与差模电感L2串联，电容C5与共模电感L1的正极输出端连接，差模电感L2与共模电感L1的负极输出端连接。

6. 一种应用权利要求1-5任一项所述LED日光灯驱动电路的LED日光灯管。