CN103025029A - 改进的led灯直流电源的缓冲限流电路 - Google Patents

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肖俊承
张铁镭
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Abstract

改进的LED照明灯直流电源的缓冲限流电路，其特征在于，在LED负载端与所述等效开关控制电路之间还并联有缓冲电容EC1及能够对所述缓冲电容EC1予以放电的放电器，在所述缓冲电容EC1与所述限流电阻R3所组成的回路中串联有反向的二级管D3。根据上述方案，可以防止LED灯电路启动时受到二次尖峰脉冲电流的影响，又能防止所述缓冲电容EC1借助于所述限流电阻R3充电。因而可以广泛地应用在LED灯的电源控制系统中。

Description

改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路
技术领域
本发明涉及LED灯直流电源的控制电路，特别涉及LED灯直流电源的启动控制电路。 
背景技术
现有的LED照明灯直流电源控制电路，如图1所示，包括整流回路D1及并联在所述整流回路D1输出端的滤波电容C1，所述整流回路D1的负载端接入控制开关K1及发光LED灯。在此种电路中，以接1颗到3颗1W的LED恒流开关电源为例：先接通电源，在开关K1闭合前，电容C1两端充电电压约为Vo。当负载为1颗以上的LED灯，在开关K1刚接通，由I∝C×du/dt 计算公式就可知道电容C1两端电压迅速给LED灯放电，瞬间大电流可能超过LED灯最大限值而损伤LED灯。为此，防止LED灯电路启动时受到比较大的脉冲电流的冲击，是必须要解决的问题。ZL200920057821.3提出了一种用于LED照明灯直流电源的缓冲限流电路，如图2所示，它披露了所述直流电源电路包括整流回路D1及并联在所述整流回路D1输出端的滤波电容C1；所述缓冲限流电路包括限流电阻R3，所述限流电阻R3串联在所述整流回路D1的输出回路中，在所述限流电阻R3的两端还并联有等效开关控制电路，所述等效开关控制电路在所述滤波电容C1的两端电压控制下呈现导通或截止两种工作状态；其中在LED照明灯接通瞬间，所述等效开关控制电路呈现截止状态，由所述限流电阻R3对所述整流回路D1的输出回路的电流予以限制；在LED照明灯正常工作时，所述等效开关控制电路呈现导通状态，将所述限流电阻R3在所述整流回路D1的输出回路中予以短路。此电路有效地抑制了LED负载开关的瞬间所产生的冲击电路，但是在压差较大的回路中，经过使用并利用仪器检测，发现在开关闭合后，由于R3两端电压在所述等效开关控制电路导通时仍会产生尖峰脉冲电流。 
发明内容
针对现有技术的不足，为了防止LED灯电路启动时受到二次尖峰脉冲电流的影响，本发明提供一种改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，所述直流电源电路包括由整流回路D1和设置在所述整流回路D1输出端的控制器所组成的控制电路；所述缓冲限流电路包括限流电阻R3，所述限流电阻R3串联在所述直流电源电路的输出回路中，在所述限流电阻R3的两端还并联有等效开关控制电路，所述等效开关控制电路在所述控制器的控制下呈现导通或截止两种工作状态；其特征在于，在LED负载端与所述等效开关控制电路之间还并联有缓冲电容EC1及能够对所述缓冲电容EC1予以放电的放电器，在所述缓冲电容EC1与所述限流电阻R3所组成的回路中串联有反向的二级管D3。 
由于在LED负载端与所述等效开关控制电路之间还并联有缓冲电容EC1，这样能够抑制所述等效开关控制电路在接通短路所述限流电阻R3的起始阶段，在LED负载回路中可能产生的二次尖峰脉冲电流；由于所述缓冲电容EC1上设置有放电的放电器，这样所述放电器能够对已经充电的所述缓冲电容EC1予以放电缓冲；又由于在所述缓冲电容EC1与所述限流电阻R3所组成的回路中串联有反向的二级管D3，这样又能防止所述缓冲电容EC1借助于所述限流电阻R3充电。 
其中，所述控制器是一种专门用于向所述等效开关控制电路的提供控制信号的电路，可以是如ZL200920057821.3所披露的方案采用电容C1，还可以是采用的分压电阻R2，R5来控制,也可以是可提供控制信号的其他形式的控制器件电路。 
其中，所述放电器可以是一个并联在所述缓冲电容EC1两端的电阻器，还可以是一种可以对所述缓冲电容EC1予以放电的以MOS管或其他形式器件形成的放电电路。 
其中，所述整流回路D1的负载端包括控制开关K1及1个以上的发光LED灯。 
其中，所述等效开关电路可以是比较器U1A控制的开关管Q1，还可以是如ZL200920057821.3所披露的方案等可实现开关作用的其他形式组成器件或电路。 
上述技术方案使LED灯回路的电流在启动的瞬间得到抑制，有效地地防止LED灯在启动的瞬间被击穿或非正常地被老化，延长了LED灯的使用寿命。 
由于本发明具有上述特点，因而可以广泛地应用在LED灯的电源控制系统中。 
附图说明
   图1  是第一种现有LED灯电源控制电路的示意图； 
   图2  是第二种现有LED灯电源控制电路的示意图；
图3  是设置有本发明技术方案的改进电路结构的方框示意图；
图4  是设置有本发明技术方案的改进电路结构的电路结构示意图。
具体实施方式
 如图3和图4所示，一种用于LED照明灯直流电源的缓冲限流电路，所述直流电源电路包括由整流回路D1及并联在所述整流回路D1输出端的用于控制等效开关电路的控制器所组成的控制电路，所述直流电源电路的输出负载端包括控制开关K1及1个以上的串联发光LED灯；在所述直流电源电路的输出端设置缓冲限流电路，所述缓冲限流电路包括限流电阻R3和等效开关电路。其中所述限流电阻R3串联在所述直流电源电路的输出回路的负极，在所述限流电阻R3的两端还并联有等效开关控制电路，所述等效开关控制电路在所述控制电路中的控制器的控制下呈现导通或截止两种工作状态；其中在LED照明灯接通瞬间，所述等效开关控制电路呈现截止状态，由所述限流电阻R3对所述整流回路D1的输出回路的电流予以限制；在LED照明灯正常工作时，所述等效开关控制电路呈现导通状态，将所述限流电阻R3在所述整流回路D1的输出回路中予以短路。 
其中，如图4所示，所述控制器由分压电阻R2和分压电阻R5组成，所述等效开关控制电路主要由比较器U1A控制的开关管Q1组成；从分压电阻R5分出的信号提供给所述等效开关控制电路的比较器U1A，并通过所述比较器U1A控制开关管Q1。 
在LED负载端与所述等效开关控制电路之间还并联有缓冲电容EC1及能够对所述缓冲电容EC1予以放电的电阻R6，在所述缓冲电容EC1与所述限流电阻R3所组成的回路中串联有反向的二级管D3。这样它们的具体控制过程如下： 
1．当开关K1断开时，所述直流电源电路的输出电流为零，此时UD3为零。比较器U1A的U- >U+,输出低电平，开关管Q1截止，UEC1=0V。
2．开关K1闭合瞬间，开关K1、LED、电阻R3形成通路,由R3抑制了开关K1闭合瞬间产生的首次冲击电流。 
3．开关K1闭合后开关管Q1导通前，为防止电流通过R3对缓冲电容EC1进行充电，特在电路中增加D3，为缓冲电容EC1有效吸收二次冲击电流做准备。 
4．开关K1闭合后，输出电流为IR, 此时UD3=IR*R5=U+. 因U-恒定为Vref,此时U+ > U-,比较器U1A输出高电平，开关管Q1导通，R3被短接，其上电压直接加诸于缓冲电容EC1两端，此时，缓冲电容EC1、开关管Q1形成通路，缓冲电容EC1吸收开关管Q1导通瞬间由R3被短接引起的二次过冲电流。随着UEC1的增大，负载LED导通，输出电流逐渐增大到IR,产品达到稳定工作状态。 
5．开关K1断开，输出电流为零，此时UD3为零。比较器U1A的U- >U+,输出低电平，开关管Q1截止，R6给电容缓冲电容EC1放电，为下次开关K1闭合吸收冲击电流做准备。 

Claims (5)

1.改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，所述直流电源电路包括由整流回路D1和设置在所述整流回路D1输出端的控制器所组成的控制电路；所述缓冲限流电路包括限流电阻R3，所述限流电阻R3串联在所述直流电源电路的输出回路中，在所述限流电阻R3的两端还并联有等效开关控制电路，所述等效开关控制电路在所述控制器的控制下呈现导通或截止两种工作状态；其特征在于，在LED负载端与所述等效开关控制电路之间还并联有缓冲电容EC1及能够对所述缓冲电容EC1予以放电的放电器，在所述缓冲电容EC1与所述限流电阻R3所组成的回路中串联有反向的二级管D3。
2.根据权利要求１所述的改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，其特征在于，所述控制器是分压电阻R2和R5。
3.根据权利要求1所述的改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，其特征在于，所述等效开关电路是比较器U1A控制的开关管Q1。
4.根据权利要求１所述的改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，其特征在于，所述放电器是电阻R6。
5.根据权利要求１、2、3或4所述的改进的LED灯直流电源的缓冲限流电路，其特征在于，所述整流回路D1的负载端包括控制开关K1及1个以上的发光LED灯。
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