CN103338560A - Led供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED供电电路，包括：整流滤波电路，对输入的交流电源进行整流滤波；变压器，初级输入所述经过整流滤波的电压，次级输出直流电压；直流变换电路，将所述变压器次级输出的直流电压进行直流到直流的变换并降低输出纹波到300毫伏以内；功率控制和脉冲宽度调制电路，对功率因数进行校正以及输出脉冲宽度调制信号；开关管，与所述变压器初级串接，并接收所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器初级的输入电压。由于直流变换电路将直流电的输出纹波降低到300毫伏以内，使得输出的直流电更加平稳，将其用于LED的工作电源时，能够大幅减少LED发光器件的闪烁现象。
Description
LED供电电路
技术领域
[0001] 本发明涉及照明领域，特别是涉及一种T8型LED日光灯管的LED供电电路。
背景技术
[0002] 随着现代照明技术的不断发展，对照明灯具在环保方面的要求也越来越高。传统的日光灯管采用的是冷荧光管，虽然相比于白炽灯的能量转换效率更高，但是其灯管内灌注的水银在灯管被破坏时会进入周围的环境，造成污染。将LED发光器件与日光灯技术相结合便产生了 LED日光灯。LED日光灯管相比于传统的白炽灯,具备节能的优点；相比于传统的日光灯，又具备环保的优点。因此LED日光灯是未来照明趋势，被广泛应用于照明。
[0003] 传统的LED日光灯过于追求节能，因此其功率因数一般很高，都超过90%。然而在如此高的功率因数下，LED发光器件很容易出现发光闪烁的现象。在这种LED日光灯照明的条件下，采用高帧率的图像采集设备采集图像时，闪烁表现得更加明显。
发明内容
[0004] 基于此，有必要提供一种避免LED日光灯闪烁的LED供电电路。
[0005] 一种LED供电电路，包括:整流滤波电路，对输入的交流电源进行整流滤波；变压器，初级输入所述经过整流滤波的电压，次级输出直流电压；直流变换电路，将所述变压器次级输出的直流电压进行直流到直流的变换并降低输出纹波到300毫伏以内；功率控制和脉冲宽度调制电路，对功率因数进行校正以及输出脉冲宽度调制信号；开关管，与所述变压器初级串接，并接收所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器初级的输入电压。
[0006] 由于直流变换电路将直流电的输出纹波降低到300毫伏以内，使得输出的直流电更加平稳，将其用于LED的工作电源时，能够大幅减少LED发光器件的闪烁现象。
附图说明
[0007] 图1为一实施例的LED供电电路模块图；
[0008] 图2为第一较佳实施例的LED供电电路原理图；
[0009] 图3为第二较佳实施例的LED供电电路原理图。
具体实施方式
[0010] 如图1所示，为一实施例的LED供电电路模块图。该LED供电电路10包括整流滤波电路100、变压器Tl、直流变换电路200、功率控制和脉冲宽度调制电路300以及开关管Ql0其中整流滤波电路100对输入的交流电源进行整流滤波。经过整流滤波的电压输入变压器Tl的初级，经过变压器Tl的电压变换后从次级输出直流电压。直流变换电路200将所述变压器次级输出的直流电压进行直流到直流(DC-DC)的变换并降低输出纹波到300毫伏以内。开关管Ql与所述变压器Tl初级串接，并接收来自功率控制和脉冲宽度调制电路300的脉冲宽度调制(PWM)信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器Tl初级的输入电压。功率控制和脉冲宽度调制电路300对功率因数进行校正以及输出上述的脉冲宽度调制信号。
[0011] 由于直流变换电路200将直流电的输出纹波降低到300毫伏以内，使得输出的直流电更加平稳，将其用于LED的工作电源时，能够大幅减少LED发光器件的闪烁现象。
[0012] 如图2所示，为本发明LED供电电路第一较佳实施例的电路原理图。
[0013] 整流滤波电路100包括整流桥DB1，交流电源从整流桥DBl的两个输入端输入，经整流桥DBl整流后从两个电压输出端输出。整流桥DBl其中一个电压输出端输出整流电压并连接至变压器TI初级的两个电压输入端的其中一个输入端，整流桥DB I的另一个电压输出端接地。电容C2连接在整流桥DBl输出整流电压的一端和地之间。电阻R2和电容C3并联后与电阻R7及二极管D8串联，形成的串联支路连接在变压器Tl初级的两个电压输入端之间。其中二极管D8的正极与变压器Tl初级的另一个电压输入端连接，负极与电阻R7连接。
[0014] 输入整流滤波电路100的交流电源还可以经过前端的抗电磁干扰电路400的处理。抗电磁干扰电路400的保险管Fl与交流电源火线一端连接，并与相互并联的电感线圈LI和电阻Rl串接，形成的串接支路与励磁线圈LFl的其中一个输入端连接，励磁线圈LFl的另一个输入端与交流电压的零线连接。励磁线圈LFl的两个输出端与另一个励磁线圈LF2的两个输入端连接，并且电容CXl连接在励磁线圈LFl的两个输出端之间。励磁线圈LF2的两个输出端作为抗电磁干扰电路400的两个输出端与整流滤波电路100连接。
[0015] 变压器Tl的次级的两个输出端与直流变换电路200连接。变压器Tl的次级的其中一个输出端与直流变换电路200的二极管Dl连接后，输出电压至LED驱动电路500。变压器Tl的另一个输出端接地。直流变换电路200中，电阻R3和电容C4串接后并联在二极管Dl两端。其中二极管Dl的正极与变压器Tl的次级连接。电解电容C6两端连接在二极管Dl负极和地之间。电容C32和电阻R15均与电解电容C6并联。
[0016] 功率控制和脉冲宽度调制电路300以芯片SN03A为核心进行功率因数校正和脉冲宽度调制。
[0017] 功率控制和脉冲宽度调制电路300中，芯片SN03A的引脚I通过电阻R9和电阻Rll接地，电容C13与电阻Rll并联。芯片SN03A的引脚I和引脚2之间连接电容C22，芯片SN03A的引脚I和引脚2还连接串联的电容C12和电阻R21。
[0018] 自整流桥DBl输出的电压经过电阻R22、R14以及R19进行分压，其中R19上的分压输入芯片SN03A的引脚3，R19与电容Cll串联。
[0019] 芯片SN03A的引脚4经电阻R25和电阻R16接地，引脚4还经电容C15接地。
[0020] 变压器Tl的初级还包括一个一端接地的线圈，该线圈与前述的初级的线圈耦合获得电压。该接地的线圈的另一未接地端通过电阻R12连接至芯片SN03A的引脚5。
[0021] 芯片SN03A的引脚6接地。
[0022] 上述芯片SN03A的外围电路的连接元件、参数及方式并不限于上述，还可以有变通方式，只要能够实现其功率校正及脉冲宽度调制功能即可。
[0023] 电阻R24和二极管D5并联后连接在芯片SN03A的引脚7和开关管Ql的控制端之间。[0024] 整流桥DBl输出的电压的一端经电阻R38和电阻Rl连接到芯片SN03A的引脚8。引脚I和引脚8之间还连接稳压二极管ZD1，其中稳压二极管ZDl的正极与引脚I连接。引脚8和变压器Tl初级的另一线圈之间还连接二极管D6和电阻R13。
[0025] 芯片SN03A还接受来自次级输出端的反馈控制。该反馈控制主要是经过型号为EL817的光耦来进行。其中该光耦的受光部分U2连接在功率控制和脉冲宽度调制电路300中，具体是在引脚8和电阻Rll之间。该光耦的发光部分PlA则连接在采样电路600中。发光部分PlA与电阻R13并联，并与稳压管ZD2、电阻R8、TL431U2串接。其中稳压管ZD2的正极通过电阻R8连接发光部分PlA的正极。发光部分PlA的负极与TL431U2的负极连接，TL431U2的正极接地。电阻R30和电容C35并联在TL431的正极和参考极之间。电阻R32和电容C35串接在电压采样端和地之间。电阻R29和电容C34串接在发光部分PlA的负极和电阻R32之间。
[0026] 基于第一较佳实施例的供电电路，介绍其电路工作原理如下。
[0027] 整流滤波电路100对输入的交流电源进行整流滤波。变压器Tl的初级输入所述经过整流滤波的电压，次级输出直流电压。直流变换电路200将所述变压器Tl次级输出的直流电压进行直流到直流的变换并降低输出纹波到300毫伏以内。功率控制和脉冲宽度调制电路300以芯片SN03A为核心对功率因数进行校正以及输出脉冲宽度调制信号。开关管Ql与所述变压器Tl初级串接，并接收所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器Tl初级的输入电压。
[0028] 由于直流变换电路将直流电的输出纹波降低到300毫伏以内，使得输出的直流电更加平稳，将其用于LED的工作电源时，能够大幅减少LED发光器件的闪烁现象。
[0029] 如图3所示，为本发明LED供电电路第二较佳实施例的电路原理图。
[0030] 与第一较佳实施例的供电电路相比，第二较佳实施例在整流滤波电路100直流转换电路200以及抗电磁干扰电路400的电路结构上基本相同，请参考具体的电路原理图，在此不赘述。
[0031 ] 第二较佳实施例的供电电路与第一较佳实施例的供电电路的主要区别在于功率控制和脉冲宽度调制电路300和镜像恒压电路500。详述如下。
[0032] 参考图3，第二较佳实施例中，脉冲宽度调制电路300以芯片SY5800A为核心进行功率因数校正和脉冲宽度调制。
[0033] 芯片SY5800A的引脚I通过电阻和电容网络接地,该电阻和电容网络中电容C4和电阻R25串联后与电容C3并联。芯片SY5800A的引脚3与开关管Ql的输出端连接并通过电阻R18接地。芯片SY5800A的引脚4接地。芯片SY5800A的引脚5通过电阻R15连接至开关管Ql的控制端，同时电阻R21和二极管D3串接后并联在电阻R15两端。其中，二极管D3的正极与电阻R21连接，负极与引脚5连接。开关管Ql的控制端通过电阻R17接地。
[0034] 参考图3，变压器Tl的初级还包括一个一端接地的线圈，该线圈与变压器Tl的初级的与整流滤波电路100连接的线圈耦合获得电压。该接地的线圈的另一未接地端通过分压电阻网络接地，该分压电阻网络包括电阻R12、并联的电阻R13和电阻R16，自并联的电阻R13和电阻R16上分得的电压输入引脚2。该接地的线圈的另一未接地端还通过二极管D2、电阻Rll与芯片SY5800A的引脚6连接。引脚6还通过电容C9接地、以及通过稳压管ZDl接地。引脚6还通过电阻R5和电阻R6连接至整流桥的电压输出端。芯片SY5800A的引脚6和引脚7之间连接电阻R14。芯片SY5800A的引脚8接地。
[0035] 镜像恒压电路500包括三极管Q2，直流变换单元200的电压输出端与三极管Q2的集电极连接、三极管Q2的基极与三极管Q3的集电极连接、三极管Q3的发射极与三极管Q2的集电极连接。三极管Q2的基极通过电阻R28与稳压管ZD2的正极连接，稳压管ZD2的负极与二极管Dll的负极连接，二极管Dll的正极与二极管Q2的集电极连接。电阻R27的两端分别连接在稳压管ZD2的正极和二极管Dll的正极。电解电容Cll正极与稳压管ZD2正极连接。
[0036] 上述芯片SY5800A的外围电路的连接元件、参数及方式并不限于上述，还可以有变通方式，只要能够实现其功率校正及脉冲宽度调制功能即可。
[0037] 基于第二较佳实施例的供电电路，介绍其电路工作原理如下。
[0038] 整流滤波电路100对输入的交流电源进行整流滤波。变压器Tl的初级输入所述经过整流滤波的电压，次级输出直流电压。直流变换电路200将所述变压器Tl次级输出的直流电压进行直流到直流的变换并降低输出纹波到300毫伏以内。功率控制和脉冲宽度调制电路300以芯片SY5800A为核心对功率因数进行校正以及输出脉冲宽度调制信号。开关管Ql与所述变压器Tl初级串接，并接收所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器Tl初级的输入电压。
[0039] 由于直流变换电路将直流电的输出纹波降低到300毫伏以内，使得输出的直流电更加平稳，将其用于LED的工作电源时，能够大幅减少LED发光器件的闪烁现象。
[0040] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种LED供电电路，包括: 整流滤波电路，对输入的交流电源进行整流滤波； 变压器，初级输入所述经过整流滤波的电压，次级输出直流电压； 直流变换电路，将所述变压器次级输出的直流电压进行直流到直流的变换并降低输出纹波到300毫伏以内； 功率控制和脉冲宽度调制电路，对功率因数进行校正以及输出脉冲宽度调制信号； 开关管，与所述变压器初级串接，并接收所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号开启和关闭，用于控制所述变压器初级的输入电压。
2.根据权利要求1所述的LED供电电路，其特征在于，所述功率控制和脉冲宽度调制电路包括芯片SN03A及其外围电路。
3.根据权利要求1所述的LED供电电路，其特征在于，所述功率控制和脉冲宽度调制电路包括芯片SY5800A及其外围电路。
4.根据权利要求1所述的LED供电电路，其特征在于，所述直流变换电路包括二极管D1、电阻R3、电容C4、电解电容C6、电容C32和电阻R15 ;所述电阻R3和电容C4串接后并联在二极管Dl两端；所述二极管Dl的正极与变压器的次级连接；电解电容C6两端连接在二极管Dl负极和地之间；电容C32和电阻R15均与电解电容C6并联。
5.根据权利要求4所述的LED供电电路，其特征在于，还包括镜像恒压电路；所述镜像恒压电路包括三极管Q2，所述直流变换单元的电压输出端与三极管Q2的集电极连接、三极管Q2的基极与三极管Q3的集电极连接、三极管Q3的发射极与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R28与稳压管ZD2的正极连接，稳压管ZD2的负极与二极管Dll的负极连接，二极管Dll的正极与二极管Q2的集电极连接；电阻R27的两端分别连接在稳压管ZD2的正极和二极管Dll的正极；电解电容Cll正极与稳压管ZD2正极连接。
6.根据权利要求1所述的LED供电电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括整流桥DB1，交流电源从整流桥DBl的两个输入端输入，经整流桥DBl整流后从两个电压输出端输出；整流桥DBl其中一个电压输出端输出整流电压并连接至所述变压器初级的两个电压输入端的其中一个输入端，整流桥DBl的另一个电压输出端接地；电容C2连接在整流桥DBl输出整流电压的一端和地之间；电阻R2和电容C3并联后与电阻R7及二极管D8串联，形成的串联支路连接在所述变压器初级的两个电压输入端之间；其中二极管D8的正极与所述变压器初级的另一个电压输入端连接，负极与电阻R7连接。
7.根据权利要求4所述的LED供电电路，其特征在于，还包括抗电磁干扰电路；所述抗电磁干扰电路的保险管Fl与交流电源火线一端连接，并与相互并联的电感线圈LI和电阻Rl串接，形成的串接支路与励磁线圈LFl的其中一个输入端连接，励磁线圈LFl的另一个输入端与交流电压的零线连接；励磁线圈LFl的两个输出端与另一个励磁线圈LF2的两个输入端连接，并且电容CXl连接在励磁线圈LFl的两个输出端之间；励磁线圈LF2的两个输出端作为抗电磁干扰电路；的两个输出端与整流滤波电路连接。
8.根据权利要求2所述的LED供电电路，其特征在于，还包括采样电路，用于采样所述变压器次级电压，对包括所述芯片SN03A的功率控制和脉冲宽度调制电路进行反馈控制。
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