CN103052222A

CN103052222A - 一种220v可调光的恒流驱动高压led电路

Info

Publication number: CN103052222A
Application number: CN2012105455112A
Authority: CN
Inventors: 朱方杰; 梅之烨
Original assignee: Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-04-17

Abstract

本发明公开了一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，包括：交流电源，用于提供220V交流电；整流桥电路，连接在所述交流电源和恒流电路之间，用于将来自所述交流电源的交流电整流后转化为直流电提供给恒流电路；恒流电路，用于向LED负载电路提供恒定电流以驱动各个LED负载；LED负载电路，包括多个LED负载，并且所述多个LED负载串联连接；其中，所述交流电源、所述整流桥电路、所述恒流电路以及所述LED负载电路串联连接。上述恒流驱动高压LED电路可以匹配市售标准型可控硅调光器来实现调光，并且具有电路性能可靠，成本低，调光效果好的优点。

Description

一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种220V可调光的恒流驱动高压LED（发光二极管）电路。

背景技术

LED提供诸如低电流消耗和较长寿命之类的优点，并且已经日益宽泛的应用，其不仅应用于显示设备也应用于照明装置等。由于国家倡导节能理念，因此节能效果较好的LED调光灯照明装置的市场逐渐壮大。在LED照明装置中，通常使用多个LED灯来获得所需的照明度。由于LED的寿命在超过额定电流的电流通过它们时被缩短，所以它们需要用恒定电流驱动、或者施加限流以使没有等于或大于预定电流的电流通过它们。

现有技术的白炽灯照明装置中，通常采用可控硅的调光方案对白炽灯负载进行调光，可控硅调光的基本原理是通过控制可控硅的导通角来对白炽灯负载的供电电压进行调节，达到调光的目的。但是，LED灯不能沿用原有的白炽灯的可控硅调光器。这是因为白炽灯是纯电阻，LED灯却不是纯电阻，直接使用标准型可控硅调光器来进行调光时，会产生LED灯的灯光频闪乃至电路损坏。

目前，由于采用恒流二极管驱动的LED照明灯无法和市售标准型可控硅调光器匹配调光，导致限制了高压LED恒流装置在LED调光灯市场的推广。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是通过一种改进的220V可调光的恒流驱动高压LED电路，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，包括：

交流电源，用于提供220V交流电；

整流桥电路，连接在所述交流电源和恒流电路之间，用于将来自所述交流电源的交流电整流后转化为直流电提供给恒流电路；

恒流电路，用于向LED负载电路提供恒定电流以驱动各个LED负载；

LED负载电路，包括多个LED负载，并且所述多个LED负载串联连接；

其中，所述交流电源、所述整流桥电路、所述恒流电路以及所述LED负载电路串联连接。

进一步的，在所述交流电源和所述整流桥电路之间还包括可控硅调光器，其中，所述可控硅调光器包括可控硅调光电路或可控硅延时开关电路。

进一步的，所述整流桥电路由4个二极管组成。

进一步的，所述恒流电路包括电容器、恒流二极管、二极管和电阻，所述整流桥电路的正极连接到所述恒流二极管的正极；所述恒流二极管的负极分别连接到所述电阻的一端和所述二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

进一步的，所述恒流电路包括电容器、恒流二极管、二极管和电阻，所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻的一端和所述恒流二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述恒流二极管的负极连接到所述二极管的正极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

进一步的，所述电容器是电解电容器。

进一步的，所述恒流电路包括电容器、第一恒流二极管、第二恒流二极管和二极管，其中所述整流桥电路的正极连接到所述第一恒流二极管的正极；所述第一恒流二极管的负极分别连接到所述第二恒流二极管的正极和所述二极管的正极；所述第二恒流二极管的负极连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

进一步的，所述恒流电路包括电阻、第一恒流二极管、第二恒流二极管、二极管和电容器，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻的一端和所述第一恒流二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管的负极连接到所述二极管的正极；所述二极管的负极分别连接到所述电容器的一端和所述第二恒流二极管的正极；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第二恒流二极管的负极连接到所述LED负载电路。

进一步的，所述恒流电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一恒流二极管、第二恒流二极管、二极管和电容器，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述第一电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述第一恒流二极管的正极；所述第三电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管的负极分别连接到所述第二恒流二极管的正极、所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端；所述第二恒流二极管的负极分别连接到所述第二电阻的另一端和所述二极管的正极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

本发明提出的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路具有如下特点：通过对现有的恒流二极管驱动的LED照明电路实现改进，使改进后的上述恒流驱动高压LED电路可以匹配市售标准型可控硅调光器来实现调光，并且具有电路性能可靠，成本低，调光效果好等优点。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的结构示意图；

图2为根据本发明第一实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图；

图3为根据本发明第二实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图；

图4为根据本发明第三实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图；

图5为根据本发明第四实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图；

图6为根据本发明第五实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

10、恒流驱动高压LED电路；11、交流电源；12、整流桥电路；13、恒流电路；14、LED负载电路；

D1-D5、二极管；CRD1、第一恒流二极管；CRD2、第二恒流二极管；R，R0-R1、电阻；C2、电容器；LED1-5；发光二极管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在图1-2中示出了本发明的第一实施例。

图1是根据本发明第一实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的结构示意图。如图1所示，本实施例所述的恒流驱动高压LED电路10包括：交流电源11，用于提供220V交流电；整流桥电路12接在所述交流电源11和恒流电路13，用于将来自所述交流电源11的交流电整流后转化为直流电提供给恒流电路13；恒流电路13，用于向LED负载电路14恒定电流以驱动各个LED负载；LED负载电路14包括多个LED负载，并且所述多个LED负载串联连接；其中，所述交流电源11、所述整流桥电路12、所述恒流电路13以及所述LED负载电路14串联连接。

根据本发明的第一实施例，所述恒流驱动高压LED电路10可与市售的220V可控硅调光器匹配调光。所述220V可控硅调光器可以连接在所述交流电源11和所述整流桥电路12之间。优选的，所述可控硅调光器包括可控硅调光电路或可控硅延时开关电路。

图2示出了根据本发明第一实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

如图2所示，所述整流桥电路由4个二极管D2、D3、D4、D5组成。所述恒流电路包括电容器C2、恒流二极管（Current Regulative Diode）CRD1、二极管D1和电阻R，其中，所述整流桥电路的正极连接到所述恒流二极管CRD1的正极；所述恒流二极管CRD1的负极分别连接到所述电阻R的一端和所述二极管D1的正极；所述电阻R的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管D1的负极连接到所述电容器C2的一端；所述电容器C2的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

如图2所示，所述LED负载电路包括5只高压发光二极管LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5（V_F都为45V-56V），其中LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5串联连接。在图2中，示出了5只高压发光二极管，但是，显而易见的是，所述发光二极管的数目也可以根据应用的需要而采取其它数目。

根据本发明的第一实施例，所述恒流驱动高压LED电路可用于在180V-240V的交流电下工作，尤其适用于在220V的交流电下工作。来自交流电源的220V的交流输入，经过整流桥电路的整流以及滤波后，输出约为310V的直流电压；所述直流电压经过恒流二极管CRD1后转变为方波直流电流；所述方波直流电流经电容器C2滤波后用于驱动5颗高压的LED（即，LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5）。其中，电阻R保证了可控硅调光器的RC回路的充电电流，使可控硅的导通角保证在180度以内，并且提供可控硅必需的维持电流。二极管D1防止电容器C2的电流反冲。

根据本发明的第一实施例的恒流驱动高压LED电路可保证可控硅调光器的触发频率为输入交流电频率的2倍，从而避免LED照明灯出现低频闪烁现象。其中，可控硅调光器通过改变触发导通角来改变恒流二极管CRD1输出的方波直流电流的占空比从而调节所述高压LED灯珠的电流。

优选的，上述电容器C2是电解电容器。

在图3中示出了本发明的第二实施例。

图3是根据本发明第二实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

如图3示，所述整流桥电路由4个二极管D2、D3、D4、D5组成。所述恒流电路包括电容器C2、恒流二极管CRD1、二极管D1和电阻R，其中，所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻R的一端和所述恒流二极管CRD1的正极；所述电阻R的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述恒流二极管CRD1的负极连接到所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极连接到所述电容器C2的一端；所述电容器C2的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

如图3所示，所述LED负载电路包括5只高压发光二极管LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5（V_F都为45V-56V），其中LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5串联连接。在图3中，示出了5只高压发光二极管，但是，显而易见的是，所述发光二极管的数目也可以根据应用的需要而采取其它数目。

优选的，上述电容器C2是电解电容器。

根据本发明第二实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路与根据本发明第一实施例的上述恒流驱动高压LED电路的工作原理基本相同，在此不再赘述。

在图4中示出了本发明的第三实施例。

图4是根据本发明第三实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

如图4示，所述整流桥电路由4个二极管D2、D3、D4、D5组成。所述恒流电路包括电容器C2、第一恒流二极管CRD1、第二恒流二极管CRD2和二极管D1，其中，所述整流桥电路的正极连接到所述第一恒流二极管CRD1的正极；所述第一恒流二极管CRD1的负极分别连接到所述第二恒流二极管CRD2的正极和所述二极管D1的正极；所述第二恒流二极管CRD2的负极连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管D1的负极连接到所述电容器C2的一端；所述电容器C2的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

如图4所示，所述LED负载电路包括5只高压发光二极管LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5（V_F都为45V-56V），其中LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5串联连接。在图4中，示出了5只高压发光二极管，但是，显而易见的是，所述发光二极管的数目也可以根据应用的需要而采取其它数目。

优选的，上述电容器C2是电解电容器。

根据本发明第三实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路与根据本发明第一实施例的上述恒流驱动高压LED电路的工作原理基本相同，区别仅在于将根据本发明第一实施例的恒流驱动高压LED电路的电阻R替换为本发明第三实施例中的第二恒流二极管CRD2，由第二恒流二极管CRD2来替代电阻R的功能。

在图5中示出了本发明的第四实施例。

图5是根据本发明第四实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

如图5示，所述整流桥电路由4个二极管D2、D3、D4、D5组成。所述恒流电路包括电阻R、第一恒流二极管CRD1、第二恒流二极管CRD2、二极管D1和电容器C2，其中，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻R的一端和所述第一恒流二极管CRD1的正极；所述电阻R的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管CRD1的负极连接到所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极分别连接到所述电容器C2的一端和所述第二恒流二极管CRD2的正极；所述电容器C2的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第二恒流二极管CRD2的负极连接到所述LED负载电路。

如图5所示，所述LED负载电路包括5只高压发光二极管LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5（V_F都为45V-56V），其中LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5串联连接。在图5中，示出了5只高压发光二极管，但是，显而易见的是，所述发光二极管的数目也可以根据应用的需要而采取其它数目。

优选的，上述电容器C2是电解电容器。

根据本发明第四实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路与根据本发明第二实施例的上述恒流驱动高压LED电路的工作原理基本相同，区别仅在于根据本发明第四实施例的恒流驱动高压LED电路在所述LED负载电路的前端增加了1个恒流二极管CRD2，使得流过LED负载的电流更恒定。

在图6中示出了本发明的第五实施例。

图6是根据本发明第五实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路的具体电路图。

如图6示，所述整流桥电路由4个二极管D2、D3、D4、D5组成。所述恒流电路包括第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R、第一恒流二极管CRD1、第二恒流二极管CRD2、二极管D1和电容器C2，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述第一电阻R0的一端、所述第三电阻R的一端和所述第一恒流二极管CRD1的正极；所述第三电阻R的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管CRD1的负极分别连接到所述第二恒流二极管CRD2的正极、所述第一电阻R0的另一端和所述第二电阻R1的一端；所述第二恒流二极管CRD2的负极分别连接到所述第二电阻R1的另一端和所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极连接到所述电容器C2的一端；所述电容器C2的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

如图6所示，所述LED负载电路包括5只高压发光二极管LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5（V_F都为45V-56V），其中LED 1、LED 2、LED 3、LED 4、LED 5串联连接。在图6中，示出了5只高压发光二极管，但是，显而易见的是，所述发光二极管的数目也可以根据应用的需要而采取其它数目。

优选的，上述电容器C2是电解电容器。

根据本发明第五实施例的一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路与根据本发明第二实施例的上述恒流驱动高压LED电路的工作原理基本相同，区别仅在于：根据本发明第五实施例的恒流驱动高压LED电路在所述第一恒流二极管CRD1和所述二极管D1之间增加了1个串接的第二恒流二极管CRD2，以及增加了和第一恒流二极管CRD1并联连接的第一电阻R0、和第二恒流二极管CRD2并联连接的第二电阻R1。这样做的优点在于：所述第一恒流二极管CRD1和所述第二恒流二极管CRD2串联后可提高耐压性，并且增加的第一电阻R0和第二电阻R1使这两个恒流二极管之间的分压更均衡，更安全可靠，从而提高了电路ESD（静电放电）性能。

本发明所提出的220V可调光的恒流驱动高压LED电路，与现有技术的恒流驱动高压LED电路相比，具有如下优点：通过对现有的恒流二极管驱动的LED照明电路实现改进，使改进后的220V可调光的恒流驱动高压LED电路可以匹配市售标准型220V可控硅调光器，并且进一步具有电路性能可靠，成本低，调光效果好且功率因数更高的优点。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。例如，上述实施例中的恒流二极管可以由恒流IC来替代。虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，包括：

交流电源，用于提供220V交流电；

2.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，在所述交流电源和所述整流桥电路之间还包括可控硅调光器，其中，所述可控硅调光器包括可控硅调光电路或可控硅延时开关电路。

3.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述整流桥电路由4个二极管组成。

4.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述恒流电路包括电容器、恒流二极管、二极管和电阻。

5.根据权利要求4所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述电容器是电解电容器。

6.根据权利要求4所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述整流桥电路的正极连接到所述恒流二极管的正极；所述恒流二极管的负极分别连接到所述电阻的一端和所述二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

7.根据权利要求4所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻的一端和所述恒流二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述恒流二极管的负极连接到所述二极管的正极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

8.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述恒流电路包括电容器、第一恒流二极管、第二恒流二极管和二极管，其中所述整流桥电路的正极连接到所述第一恒流二极管的正极；所述第一恒流二极管的负极分别连接到所述第二恒流二极管的正极和所述二极管的正极；所述第二恒流二极管的负极连接到所述整流桥电路的负极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。

9.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述恒流电路包括电阻、第一恒流二极管、第二恒流二极管、二极管和电容器，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述电阻的一端和所述第一恒流二极管的正极；所述电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管的负极连接到所述二极管的正极；所述二极管的负极分别连接到所述电容器的一端和所述第二恒流二极管的正极；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第二恒流二极管的负极连接到所述LED负载电路。

10.根据权利要求1所述的恒流驱动高压LED电路，其特征在于，所述恒流电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一恒流二极管、第二恒流二极管、二极管和电容器，其中所述整流桥电路的正极分别连接到所述第一电阻的一端、所述第三电阻的一端和所述第一恒流二极管的正极；所述第三电阻的另一端连接到所述整流桥电路的负极；所述第一恒流二极管的负极分别连接到所述第二恒流二极管的正极、所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端；所述第二恒流二极管的负极分别连接到所述第二电阻的另一端和所述二极管的正极；所述二极管的负极连接到所述电容器的一端；所述电容器的另一端连接到所述整流桥电路的负极。