CN103139991A - 一种可调光led驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调光LED驱动电路，旨在提供一种抗电磁干扰能力强、功率因素及可靠性高的可调光LED驱动电路。其包括用于对外部电磁干扰进行过滤的防电磁干扰单元，用于提高电源功率因素的功率因素校正单元，将交流电能转换为直流电能的桥式整流电路，调节输入至变压整流电路电压的调光器，用于为调光器提供维持电流的驱动单元，为LED光源单元提供工作电流的变压整流电路，将变压整流电路的工作电压反馈至开关控制电路的反馈电路，控制变压整流电路的输出电流的开关控制电路以及LED光源单元。

Description

一种可调光LED驱动电路
技术领域
本发明涉及LED照明领域，具体涉及一种可调光LED驱动电路。
背景技术
LED有着许多独特的优点，如光效高、功耗低、寿命长、稳定性高、光色纯、安全性好及可控性强等，被誉为21世纪新光源，将成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。LED的应用领域十分广阔，它可以应用在背光源市场、汽车车灯市场、室内装饰灯市场、景观照明市场及通用照明市场等，成为了当今光源的主流。尽管LED技术在不断的发展，但在LED技术领域，仍存在较多难题阻止其被广泛普及。
为了实现对LED自动调光的目的，人们常常借助定时器或光敏传感器等实现自动控制，如在申请号为200820085623.3的中国实用新型专利中公开的“可调光LED照明灯”以发光二极管（LED）、电源电路和发光二极管驱动电路构成，在驱动电路中有以定时器集成电路为核心的PWM控制电路，调光PWM控制电路有PWM输入端，另有驱动LED发光的带有电压输入端的恒流源芯片电路，该电压输入端与调光PWM控制电路中的PWM输出端经一电阻连接，在恒流源芯片电路的电压输入端输入PWM可调节LED的亮暗。此技术方案主要根据具体条件实现LED电路通断、调光，调控单一、困难，无法实现真正意义上的智能化控制。人们为了使LED能根据环境变化、用户预定需求、集中统一控制等条件实现智能化照明，主要对LED电路的控制条件、参数或硬件进行不断的测试改进，但却未提供功率因素校正和电磁兼容的电路，使得LED在运行过程中产生的高次谐波对电网和其他电器进行谐波污染和干扰，同时也使得LED本身抵御外部电磁干扰的能力较差。
另外，目前的LED照明系统通常采用交流开关电源来提供恒流驱动，这种驱动电路会存在以下不足:功率转换因素低；电源输出电压不稳定，如调光器旋钮角度在选至最大端时LED亮度变化不明显，在旋钮角度在旋至最小时亮度变化又很大，导致调光手感很差；电源和调光器兼容性差，甚至出现不调光现象，即亮度变化很小；可控硅调光器有较大的电流冲击，导致电路不稳定，可靠性低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种抗电磁干扰能力强、功率因素及可靠性高的可调光LED驱动电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可调光LED驱动电路，包括LED光源单元、防电磁干扰单元、功率因素校正单元、桥式整流电路、调光器、驱动电路、变压整流电路、反馈电路以及开关控制电路。其中：防电磁干扰单元的输入端与市电连接并用于对外部电磁干扰进行过滤；功率因素校正单元与防电磁干扰单元连接并用于提高电源功率因素；桥式整流电路接受功率因素校正单元输出的电能，并将交流电能转换为直流电能；调光器与桥式整流电路连接，调节输入至变压整流电路的电压；驱动电路分别与桥式整流电路及变压整流电路连接，用于为调光器提供维持电流；变压整流电路与LED光源单元连接，为LED光源单元提供工作电流；反馈电路分别与变压整流电路及开关控制电路连接，将变压整流电路的工作电压反馈至开关控制电路；开关控制电路用于控制变压整流电路的输出电流。
本发明最主要的创新点之一是：在可调光LED驱动电路中合理设置了驱动单元，该驱动单元通过桥式整流电路与调光器连接，使驱动单元可以有效的为调光器提供维持电流，并且防止其为前沿调光时被电流冲击，从而提高了本发明可调光LED驱动电路的可靠性。
本发明的另一创新点是：在可调光LED驱动电路中设置了功率因素校正单元，提高了电路的功率因素，减少电路内产生的高次谐波对电网和其他电器设备的谐波污染和干扰，从而提高对电能的利用率，达到节能的目的。
本发明的再一个创新点是：在可调光LED驱动电路中设置了防电磁干扰单元，利用防电磁防干扰单元抵御外部的电磁干扰，减少雷击对电路的损害。
作为优选技术方案，功率因素校正单元包括升压变压器、连接升压变压器的功率因素校正芯片、阻容元件、开关管以及稳压二极管。
作为优选技术方案，驱动单元包括检测控制电路、开关电路以及缓冲电路，其中检测控制电路用于检测每个正弦波周期调光器的导通角度并进行一定延时后对开关电路进行控制，缓冲电路用于抑制每个正弦波周期调光器导通时的浪涌电流。
作为优选技术方案，调光器包括调光电阻、可控硅以及调光电容。
作为具体技术方案，LED光源单元至少包括一发光二极管。
作为优选技术方案，开关控制电路包括脉宽调制电路以及开关管。
作为优选技术方案，反馈电路包括光耦合器、电阻以及肖特基二极管。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
（1）在可调光LED驱动电路中合理设置了驱动单元，该驱动单元通过桥式整流电路与调光器连接，使驱动单元可以有效的为调光器提供维持电流，并且防止其为前沿调光时被电流冲击，从而提高了本发明的可调光LED电路的可靠性。
（2）在可调光LED驱动电路中设置了功率因素校正单元，提高了电路的功率因素，减少电路内产生的高次谐波对电网和其他电器设备的谐波污染和干扰，从而提高对电能的利用率，达到节能的目的。
（3）在可调光LED驱动电路中设置了防电磁干扰单元，利用防电磁防干扰单元抵御外部的电磁干扰，减少雷击对电路的损害。
（4）利用桥式整流电路将交流电转化为直流电，而桥式整流电路利用简单的桥式结构，便可具有全波整流电路的整流特点，使本发明可调光LED驱动电路更简易。
附图说明
图1为本发明一种可调光LED驱动电路实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种可调光LED驱动电路，包括LED光源单元、防电磁干扰单元、功率因素校正单元、桥式整流电路、调光器、驱动单元、变压整流电路、反馈电路以及开关控制电路。其中：防电磁干扰单元的输入端与市电连接并用于对外部电磁干扰进行过滤；功率因素校正单元与防电磁干扰单元连接并用于提高电源功率因素；桥式整流电路接受功率因素校正单元输出的电能，并将交流电能转换为直流电能；调光器与桥式整流电路连接，调节输入至变压整流电路的电压；驱动单元分别与桥式整流电路及变压整流电路连接，用于为调光器提供维持电流；变压整流电路与LED光源单元连接，为LED光源单元提供工作电流；反馈电路分别与变压整流电路及开关控制电路连接，将变压整流电路的工作电压反馈至开关控制电路；开关控制电路用于控制变压整流电路的输出电流。
功率因素校正单元包括升压变压器、连接升压变压器的功率因素校正芯片、阻容元件、开关管以及稳压二极管。
驱动单元包括检测控制电路、开关电路以及缓冲电路，其中检测控制电路用于检测每个正弦波周期调光器的导通角度并进行一定延时后对开关电路进行控制，缓冲电路用于抑制每个正弦波周期调光器导通时的浪涌电流。
调光器包括调光电阻、可控硅以及调光电容。
LED光源单元至少包括一发光二极管。
开关控制电路包括脉宽调制电路以及开关管。
反馈电路包括光耦合器、电阻以及肖特基二极管。
当本发明可调光LED驱动电路正常工作时，交流市电经防电磁感染单元的浪涌防护、滤出干扰后输出至功率因素校正单元，功率因素校正单元通过控制其包含的开关管的合闭阻止高次谐波的输出，并将过滤后的电流输入至桥式整流电路；交流电经桥式整流电路的电桥整流后转换为直流电输入到开关控制电路，开关控制电路中的开关管在导通状态和关闭状态不断切换，从而改变变压整流电路产生提供到LED光源的工作电流，其中开关管的开关频率由脉宽调制电路控制，而脉宽调制电路是根据接受反馈电路发送的变压整流电路的工作电压进行控制的。另外，驱动单元中的检测控制电路用于检测每个正弦波周期调光器的导通角度并进行一定延时后对驱动单元中的开关电路进行控制，驱动单元中的缓冲电路用于抑制每个正弦波周期调光器导通时的浪涌电流，从而为调光器提供维持电流，调光器调节输入至变压整流电路的电压。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调光LED驱动电路，包括LED光源单元，其特征在于，还包括：
防电磁干扰单元，输入端与市电连接并用于对外部电磁干扰进行过滤；
功率因素校正单元，与防电磁干扰单元连接并用于提高电源功率因素；
桥式整流电路，接受功率因素校正单元输出的电能，并将交流电能转换为直流电能；
调光器，与桥式整流电路连接，调节输入至变压整流电路的电压；
驱动单元，分别与桥式整流电路及变压整流电路连接，用于为调光器提供维持电流；
变压整流电路，与LED光源单元连接，为LED光源单元提供工作电流；
反馈电路，分别与变压整流电路及开关控制电路连接，将变压整流电路的工作电压反馈至开关控制电路；
开关控制电路，控制变压整流电路的输出电流。
2.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述功率因素校正单元包括升压变压器、连接升压变压器的功率因素校正芯片、阻容元件、开关管以及稳压二极管。
3.根据权利要求1或2任一项所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述驱动单元包括检测控制电路、开关电路以及缓冲电路，其中所述检测控制电路用于检测每个正弦波周期调光器的导通角度并进行一定延时后对开关电路进行控制，所述缓冲电路用于抑制每个正弦波周期调光器导通时的浪涌电流。
4.根据权利要求3所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述调光器包括调光电阻、可控硅以及调光电容。
5.根据权利要求4所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述LED光源单元至少包括一发光二极管。
6.根据权利要求5所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述开关控制电路包括脉宽调制电路以及开关管。
7.根据权利要求6所述的可调光LED驱动电路，其特征在于：所述反馈电路包括光耦合器、电阻以及肖特基二极管。
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