CN103917025A - 一种脉冲式线性恒流驱动led电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲式线性恒流驱动LED电路，涉及LED技术领域。该电路的整流桥堆电路于一交流电压控制下形成半波正弦波信号；线性恒流电路连接于整流桥堆电路的一正极与一负极之间，用以根据半波正弦波信号输出恒定电流；LED电路连接于线性恒流电路的一输出端与整流桥堆电路的负极之间；脉冲控制电路连接整流桥堆电路和线性恒流电路，用以根据半波正弦波信号形成脉冲电压信号并输出至LED电路。当交流正弦电压上升到LED电路正向电压以上时候关断，下降到LED电路正向电压附近时候导通，避免了正弦电压比LED电路正向电压过高部份的损耗，提高了线性恒流电路的效率，解决了电源温度过高的问题，且具有器件少，线路简单等优点。

Description

一种脉冲式线性恒流驱动LED电路

技术领域

本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种线性恒流驱动LED电路。

背景技术

LED灯是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。LED灯作为替代荧光灯，在商业照明，办公照明使用广泛性，给人们的日常生活工作带来极大的方便。由于LED灯不能用市电直接供电，因此LED灯要作为照明灯就需要提供相应的电源驱动，为了保证LED灯恒流不变的电路设计，目前市场上采用的LED电源通常用RC电路或集成IC控制电源作为LED电源。

RC电路优点是外围器件少、线路简单、PCB板尺寸小。缺点RC电路是稳压电源而非恒流电源，需要用增加大功率电阻控制输出电流、恒流精度低、效率低、调节性差、适合高电压低电流LED灯珠。

集成IC控制电源优点电流精度高、效率高、调节性好，适用于任意不同的LED灯珠。缺点为外围器件多、线路复杂、成本高。交流线性恒流电路存在致命弱点，交流正弦电压高于LED正向电压后导通，所有高出的电压部份都损耗在电路上，造成电源效率低，温度高的缺点。

发明内容

本发明为解决现有LED电源外围器件多、线路复杂、电源效率低以及温度高的问题，从而提供一种脉冲式线性恒流驱动LED电路的技术方案。

发明所述一种脉冲式线性恒流驱动LED电路，包括：

一整流桥堆电路，于一交流电压控制下形成半波正弦波信号；

一线性恒流电路，连接于所述整流桥堆电路的一正极与一负极之间，用以根据所述半波正弦波信号输出恒定电流；

一LED电路，连接于所述线性恒流电路的一输出端与所述整流桥堆电路的负极之间；

一脉冲控制电路，连接所述整流桥堆电路和所述线性恒流电路，用以根据所述半波正弦波信号形成脉冲电压信号并输出至所述LED电路。

优选的，还包括：

一滤波电路，并联于所述LED电路的两端。

优选的，所述线性恒流电路包括：

一第一三极管，所述第一三极管的集电极连接所述整流桥堆电路的正极，所述第一三极管的发射极连接所述LED电路；

一第一稳压管，所述第一稳压管的负极连接所述第一三极管的基极，所述第一稳压管的正极连接所述LED电路。

优选的，所述线性恒流电路还包括：

一电阻R1，连接于所述第一三极管的集电极与基极之间。

优选的，所述线性恒流电路还包括：

一电阻R3，所述电阻R3串联于所述第一三极管的发射极与所述LED电路之间。

优选的，所述脉冲控制电路包括：

一第二稳压管，所述第二稳压管的负极连接所述整流桥堆电路的正极；

一第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第二稳压管的正极，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述第一三极管的发射极。

优选的，所述脉冲控制电路还包括：

一电阻R2，串联于所述第二稳压管的正极与所述第二三极管的基极之间。

优选的，所述滤波电路包括：

一电解电容，并联于所述LED电路的两端。

优选的，所述LED电路由一个或多个发光二极管串联连接组成。

本发明的有益效果：

本发明通过脉冲控制电路控制LED电路，当交流正弦电压上升到LED电路正向电压以上时候关断，下降到LED电路正向电压附近时候导通，避免了正弦电压比LED电路正向电压过高部份的损耗，提高了线性恒流电路的效率，解决了电源温度过高的问题，且具有器件少，线路简单，成本低廉，电流控制精度高，效率高，温度低等优点。

附图说明

图1为本发明所述脉冲式线性恒流驱动LED电路结构示意图；

图2为本发明所述脉冲式线性恒流驱动LED电路的内部电路示意图。

附图中：1.整流桥堆电路；2.脉冲控制电路；3.滤波电路；4.线性恒流电路；5.LED电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明提供一种脉冲式线性恒流驱动LED电路，包括：整流桥堆电路1、线性恒流电路4、LED电路5和脉冲控制电路2；

整流桥堆电路1于一交流电压控制下形成半波正弦波信号；

线性恒流电路4连接于整流桥堆电路1的一正极与一负极之间，用以根据半波正弦波信号输出恒定电流；

LED电路5连接于线性恒流电路4的一输出端与整流桥堆电路1的负极之间；

脉冲控制电路2连接整流桥堆电路1和线性恒流电路4，用以根据半波正弦波信号形成脉冲电压信号并输出至LED电路5。

在优选的实施例中，还包括：滤波电路3；

滤波电路3并联于LED电路5的两端。

如图2所示，在优选的实施例中，线性恒流电路4包括：第一三极管Q1、第一稳压管ZD1、电阻R1和电阻R3；

第一三极管Q1的集电极连接整流桥堆电路1的正极，第一三极管Q1的发射极连接LED电路5；

第一稳压管ZD1的负极连接第一三极管Q1的基极，第一稳压管ZD1的正极连接LED电路5；

电阻R1连接于第一三极管Q1的集电极与基极之间。

电阻R3串联于第一三极管Q1的发射极与LED电路5之间。

在本实施例中，第一三极管Q1、第一稳压管ZD1、电阻R1和电阻R3组成的线性恒流电路4的工作原理为：

在一个正弦半波周期内,电压开始上升到LED电路5正向电压时,电压经电阻R1注入第一三极管Q1的基极电流，第一三极管Q1开始导通,电流经电阻R3流入LED电路5,随着电压逐渐升高LED电路5的电流逐渐增加,电阻R3上的电压也随之增加,当电阻R3电压与第一三极管Q1的发射结电压之和等于第一稳压管ZD1的电压时，第一稳压管ZD1导通。正弦电压继续升高，第一稳压管ZD1的电压保持不变，同时并联的电阻R3与第一三极管Q1的发射结电压之和保持不变，第一三极管Q1的基极电流保持不变，(增加的电流被分到第一稳压管ZD1上),则第一三极管Q1的发射极电流保持不变，LED电路5的电流恒定。通过调节电阻R3的阻值可以设定恒定的电流值。

如图2所示，在优选的实施例中，脉冲控制电路2包括：第二稳压管ZD2、第二三极管Q2和电阻R2；

第二稳压管ZD2的负极连接整流桥堆电路1的正极；

第二三极管Q2的基极连接第二稳压管ZD2的正极，第二三极管Q2的集电极连接第一三极管Q1的基极，第二三极管Q2的发射极连接第一三极管Q1的发射极；

电阻R2串联于第二稳压管ZD2的正极与第二三极管Q2的基极之间。

在本实施例中，由第二稳压管ZD2、第二三极管Q2和电阻R2组成的脉冲控制电路2的工作原理为：

当正弦波电压上升到LED电路5正向压降、第二稳压管ZD2和第二三极管Q2的发射结之和时，电流经第二稳压管ZD2和电阻R2注入第二三极管Q2，第二三极管Q2导通，致使第一三极管Q1的基极对发射极短路，第一三极管Q1截止。正弦电压下降时工作过程相反。电压下降到LED电路5正向压降、第二稳压管ZD2和第二三极管Q2的发射结之和时，第一三极管Q1导通LED电路5有电压，下降到LED电路5正向电压加第一三极管Q1的发射结电压之和时，LED电路5截止。每个半波正弦输出两个脉冲电压给LED电路5,通过调节第一稳压管ZD1和第二稳压管ZD2的稳压电压值可以调节脉冲电压的宽度。

在优选的实施例中，滤波电路3包括：电解电容C；

电解电容C并联于LED电路5的两端，电解电容C的负极连接整流桥堆电路的负极，电解电容C的正极连接第一稳压管ZD1的正极。

在本实施例中通过电解电容C达到了对加在LED电路5上的脉冲电压进行平滑滤波,使第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2稳定点亮避免闪烁。

在优选的实施例中，LED电路5由一个或多个发光二极管串联连接组成。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，包括：

一整流桥堆电路，于一交流电压控制下形成半波正弦波信号；

一线性恒流电路，连接于所述整流桥堆电路的一正极与一负极之间，用以根据所述半波正弦波信号输出恒定电流；

一LED电路，连接于所述线性恒流电路的一输出端与所述整流桥堆电路的负极之间；

一脉冲控制电路，连接所述整流桥堆电路和所述线性恒流电路，用以根据所述半波正弦波信号形成脉冲电压信号并输出至所述LED电路。

2.如权利要求1所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，还包括：

一滤波电路，并联于所述LED电路的两端。

3.如权利要求1所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述线性恒流电路包括：

一第一三极管，所述第一三极管的集电极连接所述整流桥堆电路的正极，所述第一三极管的发射极连接所述LED电路；

一第一稳压管，所述第一稳压管的负极连接所述第一三极管的基极，所述第一稳压管的正极连接所述LED电路。

4.如权利要求3所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述线性恒流电路还包括：

一电阻（R1），连接于所述第一三极管的集电极与基极之间。

5.如权利要求4所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述线性恒流电路还包括：

一电阻（R3），所述电阻（R3）串联于所述第一三极管的发射极与所述LED电路之间。

6.如权利要求3所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述脉冲控制电路包括：

一第二稳压管，所述第二稳压管的负极连接所述整流桥堆电路的正极；

一第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第二稳压管的正极，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接所述第一三极管的发射极。

7.如权利要求6所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述脉冲控制电路还包括：

一电阻（R2），串联于所述第二稳压管的正极与所述第二三极管的基极之间。

8.如权利要求2所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述滤波电路包括：

一电解电容，并联于所述LED电路的两端。

9.如权利要求1所述脉冲式线性恒流驱动LED电路，其特征在于，所述LED电路由一个或多个发光二极管串联连接组成。