CN102958248B - 一种led照明电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED照明电路，包括：控制芯片；整流滤波电路，其输入端连接外电源；恒流电路，用于配合所述整流滤波电路向LED光源提供恒定的工作电流；采样电路，用于从所述恒流电路采集电信号，所述控制芯片根据该电信号控制所述恒流电路；补偿电路，用于从所述恒流电路采集补偿信号并提供给所述控制芯片，以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制操作的延迟。通过设置补偿电路，可以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制动作的延迟，从而确保LED照明电路向LED光源输出恒定的电流，使LED灯具工作性能更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明电路，尤其涉及一种LED照明电路。
背景技术
随着LED照明成本的不断下降，LED照明将逐渐取代传统照明。LED光源需要使用输出恒定电流的电源，可以采用如下方式实现：通过过零检测电路检测恒流电路的电感的电流，当电感的电流为零时，接通恒流电路中的开关，使电感电流上升到预定峰值后，再断开开关。但是，由于各种原因，例如由于控制芯片信号输出的延迟，开关的关断会有一定的延迟，电感电流的实际峰值大于预定峰值，从而使LED照明电路的实际输出电流偏离预定值，从而产生各种不良影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LED照明电路。
为了解决以上技术问题，本发明的LED照明电路包括：控制芯片；整流滤波电路，其输入端连接外电源；恒流电路，用于配合所述整流滤波电路向LED光源提供恒定的工作电流；采样电路，用于从所述恒流电路采集电信号，所述控制芯片根据该电信号控制所述恒流电路；补偿电路，用于从所述恒流电路采集补偿信号并提供给所述控制芯片，以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制操作的延迟。
优选地，所述恒流电路为Buck电路。
优选地，所述LED光源的正接线端连接所述整流滤波电路的输出端的正端，所述LED光源的负接线端连接所述Buck电路的降压电感的第一端，所述降压电感的第二端连接所述Buck电路的开关的第一端，所述开关的第二端直接或者间接连接所述整流滤波电路的输出端的负端。
优选地，所述采样电路包括用于采集所述降压电感的过零信号的过零采样电路以及用于采集所述降压电感的电流信号并将该电流信号转换为电压信号的电压采样电路，所述控制芯片根据所述过零信号控制所述开关导通，所述控制芯片根据所述电压信号控制所述开关断开。
优选地，所述补偿电路采集所述降压电感的压降作为所述电压信号的补偿信号，以防止所述开关断开操作的延迟。
优选地，所述补偿电路包括电阻，所述电阻的一端连接所述降压电感的第一端，所述电阻的另一端连接所述控制芯片；或者所述补偿电路包括若干串联连接的电阻，所述补偿电路的第一端连接所述降压电感的第一端，所述补偿电路的第二端连接所述控制芯片。
优选地，所述电压采样电路包括采样电阻和第一限流电阻，所述采样电阻的第一端连接所述整流滤波电路的输出端的负端，所述采样电阻的第二端连接所述开关的第二端，所述第一限流电阻的一端连接所述采样电阻的第二端，所述第一限流电阻的另一端连接所述控制芯片。
优选地，所述过零采样电路包括耦合所述降压电感的电信号的耦合线圈，所述耦合线圈的一端经第二限流电阻跟所述控制芯片连接，所述耦合线圈的另一端连接所述整流滤波电路的输出端的负端。
优选地，所述Buck电路的开关的第一端连接所述整流滤波电路输出端的正端，所述开关的第二端连接所述Buck电路的降压电感的第一端，所述降压电感的第二端连接所述LED光源的正接线端，所述LED光源的负接线端连接所述整流滤波电路的输出端的负端。
优选地，所述补偿电路包括耦合所述降压电感的压降作为所述补偿信号的耦合线圈，所述耦合线圈与所述控制芯片电连接。
优选地，所述恒流电路为Boost电路或者Boost-Buck电路。
优选地，所述LED光源的额定功率为0.1瓦特至1000000瓦特。
本发明的有益效果是：通过设置补偿电路，可以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制操作的延迟，从而确保LED照明电路向LED光源输出较为恒定的工作电流，使LED灯具工作性能更加稳定。
附图说明
图1是本发明的LED照明电路的电路原理图；
图2是本发明的LED照明电路的实施例1的电路原理图；
图3是本发明的LED照明电路的实施例1的具体电路图；
图4是本发明的LED照明电路的实施例2的局部电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本发明的LED照明电路包括：控制芯片U1；整流滤波电路1，其输入端连接外电源；恒流电路，用于配合所述整流滤波电路1向LED光源提供恒定的工作电流；采样电路，用于从所述恒流电路采集电信号，所述控制芯片U1根据该电信号控制所述恒流电路；补偿电路5，用于从所述恒流电路采集补偿信号并提供给所述控制芯片U1，以防止所述控制芯片U1对所述恒流电路作出的控制操作的延迟。通过设置补偿电路，可以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制操作的延迟，从而确保LED照明电路向LED光源输出恒定的电流，使LED灯具工作性能更加稳定。如图2和图3所示，在本实施例中，所述恒流电路为Buck电路2，所述采样电路包括用于采集所述Buck电路2的降压电感L1的过零信号的过零采样电路以及用于采集所述降压电感L1的电流信号并将该电流信号转换为电压信号的电压采样电路3，所述控制芯片U1根据所述过零信号控制所述开关S导通，所述控制芯片U1根据所述电压信号控制所述开关S断开。所述整流滤波电路1的输入端连接外电源，所述整流滤波电路1的输出端连接所述Buck电路2的输入端，所述Buck电路2的输出端连接LED光源以给LED光源供电。如图3所示，所述整流滤波电路1包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4构成的整流桥以及由电感L3、电容C1、电容C2构成的差模滤波器，所述二极管D1和二极管D3的共接端a以及二极管D2和二极管D4的共接端b为所述整流滤波电路1的输入端的两个端口，所述整流滤波电路1的输入端连接外电源AC，F1为保险丝，所述电容C2和电感L3的共接端c为所述整流滤波电路1的输出端的正端，所述电容C1和所述电容C2的共接端d为所述整流滤波电路1的输出端的负端。如图3所示，所述Buck电路2包括相互串联的降压电感L1和开关S，所述Buck电路2的输入端连接所述整流滤波电路1的输出端，所述Buck电路2的输出端连接LED光源D7，具体的，如图3所示，所述LED光源D7的正接线端连接所述整流滤波电路1的输出端的正端c，所述LED光源D7的负接线端连接所述降压电感L1的第一端e，所述降压电感的第二端f连接所述开关S的第一端g，所述开关S的第二端h经电压采样电路3的采样电阻Rs与所述整流滤波电路1的输出端的负端d连接，在本实施例中，所述Buck电路2还包括续流二极管D5和滤波电容C3，所述续流二极管D5的正极连接到降压电感L1的第二端f，所述续流二极管D5的负极连接所述LED光源D7的正接线端，所述滤波电容C3的一端连接降压电感L1的第一端e，所述电容C3的另一端连接所述整流滤波电路1的输出端的正端。所述过零采样电路用于检测所述降压电感L1的过零信号，所述控制芯片U1根据所述过零信号发出控制信号使所述开关S导通，如图3所示，所述过零采样电路包括耦合所述降压电感L1电信号的耦合线圈L2，所述耦合线圈L2的一端经第二限流电阻R4跟所述控制芯片的端口1连接，所述耦合线圈L2的另一端连接所述整流滤波电路1的输出端的负端。所述电压采样电路3用于检测所述降压电感L1的电流信号并将该电流信号转换为电压信号，如图3所示，所述电压采样电路3包括采样电阻Rs和第一限流电阻R7，所述采样电阻Rs的第二端连接所述开关S的第二端h，所述采样电阻Rs的第一端连接所述整流滤波电路1的输出端的负端d，所述第一限流电阻R7的第一端连接所述采样电阻Rs的第二端，所述第一限流电阻R7的第二端连接所述控制芯片的端口8。所述补偿电路5用于检测所述开关S导通时所述降压电感L1的压降作为补偿信号，当所述电压信号与所述补偿信号的加权叠加值达到箝位电压值时，所述控制芯片U1发出控制信号使所述开关S断开，如图3所示，所述补偿电路5包括相互串联的电阻R8和电阻R10，所述补偿电路5的输入端连接所述降压电感的第一端，所述补偿电路5的输出端连接所述控制芯片的端口8。所述第一限流电阻R7的第二端和所述补偿电路5的输出端连接到所述控制芯片U1的同一个端口8。所述LED照明电路还包括用于给所述控制芯片供电的供电电容C4，所述供电电容的一端经电阻R1和R2连接所述整流滤波电路1的输出端的正端，所述供电电容的另一端连接所述整流滤波电路1的输出端的负端。所述供电电容C4的一端经电阻R9连接所述控制芯片U1的端口5和端口7，所述电阻R9经电阻R6连接到所述整流滤波电路1的输出端的负端。所述控制芯片U1的端口6经电阻R5连接所述整流滤波电路1的输出端的负端。所述耦合线圈L2的一端经二极管D6连接所述控制芯片的端口4。所述控制芯片的端口2连接所述整流滤波电路1的输出端的负端。需要说明的是，在本实施例中，由于采样电阻Rs和开关S的压降很小，补偿电路5采集的e点电压值近似等于降压电感L1的压降，这样，补偿电路结构得到简化，并且精度也足够。在本实施例中，所述LED光源的功率为100瓦特。当然，所述LED光源的额定功率也可以为0.1瓦特、10瓦特、200瓦特、1000瓦特、5000瓦特、10000瓦特、50000瓦特、100000瓦特、500000瓦特或者1000000瓦特。
本发明的有益效果是：第一，通过设置补偿电路，将降压电感的压降作为补偿信号输入到控制芯片，使控制芯片提前一定的时间发出关断降压电路开关的控制信号，以抵消开关的延时关断，从而使开关关断的时间与预定的时间较为一致，可以有效减小因开关延时关断问题引起的输出电流误差，从而使降压电路对LED光源输出较为恒定的电流；第二，通过设置补偿电路，对降压电路的输出端发生短路时的电流峰值也有一定的限制作用，使控制芯片能够更加及时发出控制信号关断开关，防止元器件的损坏。
作为本实施例的简单变形，所述恒流电路也可以为Boost电路或者Boost-Buck电路。
实施例2：
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述开关S的第一端连接整流滤波电路的输出端的正端，所述开关S的第二端连接所述降压电感L1的第一端，所述降压电感L2的第二端连接LED光源的正接线端，所述LED光源的负接线端连接所述整流滤波电路的输出端的负端。所述补偿电路5包括耦合所述降压电感L1的压降作为所述补偿信号的耦合线圈L8，所述耦合线圈L8的一端连接所述降压电感L1的第一端，所述耦合线圈L8的另一端经二极管D20和电阻R20连接到所述控制芯片，电容C20的一端连接所述二极管D20和R20的共接端，所述电容C20连接所述耦合电感L8的一端。所述电压采样电路用于检测所述降压电感L1的电流信号并将该电流信号转换为电压信号，其具体电路参考实施例1，无需赘述；其余诸如过零检测电路、整流滤波电路的具体电路结构参考实施例1，且均为本领域的公知常识，在此也不再赘述。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：所述控制芯片经延时电路与所述开关的控制端电连接。通过设置延时电路，在设计补偿电路的具体参数时，把所述延时电路的延迟时间考虑在内，可以降低控制芯片的延迟时间不确定的影响，可以进一步提高控制精度。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再举例。
Claims (7)
1.一种LED照明电路，包括：
控制芯片；
整流滤波电路，其输入端连接外电源；
恒流电路，用于配合所述整流滤波电路向LED光源提供恒定的工作电流；
采样电路，用于从所述恒流电路采集电信号，所述控制芯片根据该电信号控制所述恒流电路；
补偿电路，用于从所述恒流电路采集补偿信号并提供给所述控制芯片，以防止所述控制芯片对所述恒流电路作出的控制操作的延迟；
所述恒流电路为Buck电路；所述LED光源的正接线端连接所述整流滤波电路的输出端的正端，所述LED光源的负接线端连接所述Buck电路的降压电感的第一端，所述降压电感的第二端连接所述Buck电路的开关的第一端，所述开关的第二端直接或者间接连接所述整流滤波电路的输出端的负端；所述采样电路包括用于采集所述降压电感的过零信号的过零采样电路以及用于采集所述降压电感的电流信号并将该电流信号转换为电压信号的电压采样电路，所述控制芯片根据所述过零信号控制所述开关导通，所述控制芯片根据所述电压信号控制所述开关断开。
2.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述补偿电路采集所述降压电感的压降作为所述电压信号的补偿信号，以防止所述开关断开操作的延迟。
3.根据权利要求2所述的LED照明电路，其特征在于，所述补偿电路包括电阻，所述电阻的一端连接所述降压电感的第一端，所述电阻的另一端连接所述控制芯片；或者所述补偿电路包括若干串联连接的电阻，所述补偿电路的第一端连接所述降压电感的第一端，所述补偿电路的第二端连接所述控制芯片。
4.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述电压采样电路包括采样电阻和第一限流电阻，所述采样电阻的第一端连接所述整流滤波电路的输出端的负端，所述采样电阻的第二端连接所述开关的第二端，所述第一限流电阻的一端连接所述采样电阻的第二端，所述第一限流电阻的另一端连接所述控制芯片。
5.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述过零采样电路包括耦合所述降压电感的电信号的耦合线圈，所述耦合线圈的一端经第二限流电阻跟所述控制芯片连接，所述耦合线圈的另一端连接所述整流滤波电路的输出端的负端。
6.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述Buck电路的开关的第一端连接所述整流滤波电路输出端的正端，所述开关的第二端连接所述Buck电路的降压电感的第一端，所述降压电感的第二端连接所述LED光源的正接线端，所述LED光源的负接线端连接所述整流滤波电路的输出端的负端。
7.根据权利要求6所述的LED照明电路，其特征在于，所述补偿电路包括耦合所述降压电感的压降作为所述补偿信号的耦合线圈，所述耦合线圈与所述控制芯片电连接。
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