CN104813745B - Led恒流电路及led灯具 - Google Patents

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Abstract

一种LED恒流电路及LED灯具，用于提高电子变压器供电时电路的稳定性。LED恒流电路包括桥式整流电路(DB)，采样电路(46)与降压恒流电路(2)，还包括：第一电容(C1)；用于在所述第一电容(C1)的电压低于所述桥式整流电路(DB)的输出电压时对所述第一电容(C1)进行充电的第一充电电路(42)，所述第一充电电路(42)分别连接所述桥式整流电路(DB)与所述第一电容(C1)；用于在所述桥式整流电路(DB)的输出电压高于所述第一电容(C1)的电压时对所述第一电容(C1)进行充电的第二充电电路(44)，所述第二充电电路(44)分别连接所述桥式整流电路(DB)与所述第一电容(C1)。采用本发明的技术方案，即避免了上电瞬间触发电子变压器过流保护，极大的提高了电路的可靠性。并使得电子变压器供电时整灯无闪烁。

Description

LED恒流电路及LED灯具
技术领域
本发明涉及LED照明领域，更具有的，涉及一种LED恒流电路及LED灯具。
背景技术
LED灯具作为传统卤素灯具的替代光源，为了简化安装、节省成本，在进行替换时，原有的照明线路及电子变压器不会进行更换。而原有的电子变压器是专为卤素灯而设计的，电子变压器设计有欠功率保护及过功率保护，即当负载功率过低而进入其保护范围时，电子变压器会处于间歇输出状态，当负载功率过高时，电子变压器也会关断输出，只有当负载功率保持在一定的范围内电子变压器才能正常工作并输出。
图1是一种常用LED降压式恒流驱动电路。当接AC(DC)电源时，通过桥式整流电路DB整流、电容C1滤波，然后由降压恒流控制芯片给LED提供恒定的工作电流。图1最大的缺点就是，输入电压经整流滤波后，其C1上的电压如果低于Vled+Vmos+Vic+VRs时，LED亮度低于正常值，甚至完全不亮。其中Vled为LED灯串正向压降；Vmos为MOS管导通压降；Vic为IC恒流临界电压；VRs为检测电阻压降。
以上电路电子变压器给C1充电至电子变压器输出电压时，电子变压器的输出电流很少从而进行欠功率保护，停止输出电压，但负载工作一定时间后，Va开始下降，电子变压器又可以进行充电，C1充满后电子变压器又停止工作，这样，C1上除了100Hz的工频纹波外另外还叠加一个低频的纹波，单一的100Hz纹波人眼很难识别，但当叠加另一个低频纹波后，就会产生一个新的很低频率的纹波，这样，人眼就能感觉出LED灯在闪烁。
图2也是一种应用较多的LED升压恒流驱动电路。当接AC/DC电源时，通过桥式整流电路DB整流、电容C1滤波后通过升压恒流控制芯片为LED提供额定的工作电流，其缺点是：如果负载的LED串联数量少（要求输出电压很低）时，其C1上的电压比输出端LED的电压高时，升压控制器将无法稳定输出电流，从而造成亮度不正常，甚至损坏LED。
以上图2电路输入DC或者AC（50HZ）时，如果输入电压比输出端电压低时，可以正常工作，但是如果输入电压比输出端电压高或者相等时，将不能正常工作。如果输入是电子变压器时，因为电子变压器振荡输出的是一个高频的不等幅的间歇脉冲电压，而且不同电子变压器的输出的电压脉冲电压的频率和幅度都会不同，如果对C1进行充放电，导致C1因等效串联阻抗发热而减小使用寿命，而且同样会有以上图1说描述的问题而导致LED出现闪烁。
当然，因为每个电子变压器的欠功率保护点、过功率保护点、检测的延时时间都尽不相同，这样，就会导致以上电路的LED灯匹配不同型号电子变压器时，有的会闪烁，有的不会闪烁；有的闪烁明显，有的闪烁不明显。因为元器件的零散误差，就算同一批电子变压器、同一批LED灯也会有个别不同的结果。
图3是一种相对较好的LED驱动电路，由于采用了升降压结构，可以一定程度的解决如图1和图2所存在的不足，但是由于C1的存在，仍然可能会出现驱动在接入电子变压器器时，尤其是保护电流点比较低的电子变压器时，由于C1的充电，从而导致电子变压器进入过流保护状态而无输出，而且图3中的升压控制器的工作电压（Vin）是从前面的C1上获得，这将导致了工作时C1端电压低于该芯片的正常工作电压，从而导致了后级（C2两端）电压过低而使降压恒流电路不能工作在正常情况，从而造成LED闪烁，但是闪烁的几率要比图1和图2小很多，可以兼容一部分的电子变压器。
但是图2和图3的电路中的控制IC都是从C1端取工作电压，在使用电子变压器供电时，C1两端电压无法保证一直高于控制IC的启动电压，控制IC将工作在间歇工作状态，图3中的C2两端的电压将会出现低于后级降压恒流电路的工作电压，也处于间歇工作状态。表现在人肉眼可以识别的就是LED灯出现闪烁。
另外，当控制IC停止工作后，电感L1电流降低，也容易触发电子变压器欠功率保护。
因此，现有技术中，存在电子变压器给LED灯供电所带来的电路不稳定问题。
发明内容
本发明提供一种LED恒流电路及LED灯具，用于解决现有技术中存在的电子变压器给LED灯供电所带来的电路不稳定问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种LED恒流电路，并采用如下技术方案：
LED恒流电路，包括桥式整流电路，采样电路与降压恒流电路，还包括：
第一电容；用于在所述第一电容的电压低于所述桥式整流电路的输出电压时对所述第一电容进行充电的第一充电电路，所述第一充电电路分别连接所述桥式整流电路与所述第一电容；用于在所述桥式整流电路的输出电压高于所述第一电容的电压时对所述第一电容进行充电的第二充电电路，所述第二充电电路分别连接所述桥式整流电路与所述第一电容。
进一步地，所述第一充电电路包括：第二电容，第一端连接所述桥式整流电路；第一电阻，第一端连接所述第二电容的第二端，第二端连接所述第一电容的正极。
进一步地，所述第二充电电路包括：电感，第一端连接所述桥式整流电路；
二极管，第一端连接所述第一电感的第二端，第二端连接所述第一电容的正极；
升压控制芯片，第一端连接所述第一电容的正极，第二端连接所述第一电容的负极；MOS管，源极连接所述电感的第二端，栅极连接所述升压控制芯片的第三端，漏极连接所述第一电容的负极。
进一步地，所述采样电路包括：第二电阻，第一端连接所述第一电容的正极；第三电阻，第一端连接所述第二电阻的第二端，第二端连接所述第一电容的负极。
进一步地，所述降压恒流电路的第一端连接所述第三电阻，第二端通过目标LED灯连接所述第二电阻。
根据本发明的第二个方面，提供一种LED灯具，并采用如下技术方案：
LED灯具，包括上述的LED恒流电路。
进一步地，所述的LED灯具还包括电子变压器，所述电子变压器通过所述LED灯具的桥式整流电路连接所述LED恒流电路。
与现有技术相比，本发明通过去除桥式整流电路DB后的滤波电容，避免引起电子变压器过功率保护。采用本发明的技术方案，避免了上电瞬间触发电子变压器过流保护，极大的提高了电路的可靠性。且电子变压器输出经桥式整流电路后，通过两个通道为第一电容供电，由于电容电压不能突变，电感电流不能突变，所以为第一电容充电的两组电流存在相位差，第一电容两端的电压也更稳定。变更控制IC从升压电路输出供电后，由于第一电容两端的电压能够保证一直高于控制IC的启动电压，即使输入电压较低，也能够保证升压控制IC或升压恒流控制IC一直处于工作状态。另外，当电子变压器输出低于控制IC工作电压时，电感L1电流升高，有效避免了电子变压器进入欠功率保护状态。因此本发明提供的LED恒流电路，在使用电子变压器供电时可以实现整灯无闪烁，并且可以兼容各种电子变压器。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1表示本发明背景技术所述的常用LED降压式恒流驱动电路的结构示意图；
图2表示本发明背景技术所述的应用较多的LED升压恒流驱动电路的结构示意图；
图3表示本发明背景技术所述的LED驱动电路的结构示意图；
图4表示本发明实施例一所述的LED恒流电路的结构示意图；
图5表示本发明实施例二所述的LED恒流电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图4表示本发明实施例一所述的LED恒流电路的结构示意图。
参见图4所示，LED恒流电路，包括桥式整流电路40，采样电路46与降压恒流电路48，具体还包括：第一电容C1；用于在所述第一电容C1的电压低于所述桥式整流电路40的输出电压时对所述第一电容C1进行充电的第一充电电路42，所述第一充电电路42分别连接所述桥式整流电路40与所述第一电容C1；用于在所述桥式整流电路40的输出电压高于所述第一电容C1的电压时对所述第一电容C1进行充电的第二充电电路44，所述第二充电电路44分别连接所述桥式整流电路40与所述第一电容C1。
在本实施例的上述技术方案中，采用第一充电电路42与第二充电电路44分别为第一电容C1充电，这种采用双通道充电的结构避免了上电瞬间触发电子变压器过流保护，极大的提高了电路的可靠性。同时也很好的保证了输入电压较低的情况下，也能够保证升压控制IC或升压恒流控制IC一直处于工作状态。
图5表示本发明实施例二所述的LED恒流电路的结构示意图。
参见图5所示，图5给出第一充电电路42与第二充电电路44的优选电路构成。
首先，优选地，第一充电电路42具体可包括：第二电容C2，第二电容C2的第一端连接所述桥式整流电路40，即图5中的DB；第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接所述第二电容C2的第二端，第一电阻R1的第二端连接所述第一电容C1的正极。
上述为第一充电电路42的优先电路构成，但第一充电电路42的构成并不限于此，任何能够在第一电容C1的电压低于桥式整流电路40的输出电压时对第一电容C1进行充电的电路均在本发明保护范围之内。
优选地，所述第二充电电路44具体可以包括：电感L1，电感L1的第一端连接所述桥式整流电路40，即图5中的DB；二极管D1，二极管D1的第一端连接所述第一电感L1的第二端，二极管D1的第二端连接所述第一电容的正极C1；升压控制芯片IC，升压控制芯片IC的第一端连接所述第一电容C1的正极，升压控制芯片IC的第二端连接所述第一电容C1的负极；MOS管Q1，MOS管Q1的源极连接所述电感L1的第二端，MOS管Q1的栅极连接所述升压控制芯片IC的第三端，MOS管Q1的漏极连接所述第一电容C1的负极。
上述为第二充电电路44的优先电路构成，但第二充电电路44的构成并不限于此，任何在所述桥式整流电路40的输出电压高于所述第一电容C1的电压时对所述第一电容C1进行充电的电路，均在本发明保护范围之内。
可选地，所述采样电路46包括：第二电阻R2，第二电阻R2的第一端连接所述第一电容C1的正极；第三电阻R3，第三电阻R3的第一端连接所述第二电阻R2的第二端，第三电阻R3的第二端连接所述第一电容C1的负极。
可选地，所述降压恒流电路48的第一端连接所述第三电阻R3，降压恒流电路48的第二端通过目标LED灯连接所述第二电阻R2。
采用本发明的技术方案，避免了上电瞬间触发电子变压器过流保护，极大的提高了电路的可靠性。且电子变压器输出经桥式整流电路后，通过两个通道为第一电容供电，由于电容电压不能突变，电感电流不能突变，所以为第一电容充电的两组电流存在相位差，第一电容两端的电压也更稳定。变更控制IC从升压电路输出供电后，由于第一电容两端的电压能够保证一直高于控制IC的启动电压，即使输入电压较低，也能够保证升压控制IC或升压恒流控制IC一直处于工作状态。另外，当电子变压器输出低于控制IC工作电压时，电感L1电流升高，有效避免了电子变压器进入欠功率保护状态。因此本发明提供的LED恒流电路，在使用电子变压器供电时可以实现整灯无闪烁，并且可以兼容各种电子变压器。
本发明提供一种LED灯具包括上述的LED恒流电路。
可选地，所述的LED灯具还包括电子变压器，所述电子变压器通过所述LED灯具的桥式整流电路连接所述LED恒流电路。
与现有技术相比，本发明的LED灯具通过去除桥式整流电路DB后的滤波电容，避免引起电子变压器过功率保护，实现LED灯具的稳定供电。

Claims (6)

1.一种LED恒流电路，包括桥式整流电路，采样电路与降压恒流电路，其特征在于，还包括：
第一电容；
用于在所述第一电容的电压低于所述桥式整流电路的输出电压时对所述第一电容进行充电的第一充电电路，所述第一充电电路分别连接所述桥式整流电路与所述第一电容；
用于在所述桥式整流电路的输出电压高于所述第一电容的电压时对所述第一电容进行充电的第二充电电路，所述第二充电电路分别连接所述桥式整流电路与所述第一电容；
其中，所述第一充电电路包括：
第二电容，第一端连接所述桥式整流电路；
第一电阻，第一端连接所述第二电容的第二端，第二端连接所述第一电容的正极。
2.如权利要求1所述的LED恒流电路，其特征在于，所述第二充电电路包括：
电感，第一端连接所述桥式整流电路；
二极管，第一端连接所述第一电感的第二端，第二端连接所述第一电容的正极；
升压控制芯片，第一端连接所述第一电容的正极，第二端连接所述第一电容的负极；
MOS管，源极连接所述电感的第二端，栅极连接所述升压控制芯片的第三端，漏极连接所述第一电容的负极。
3.如权利要求1或2任一项所述的LED恒流电路，其特征在于，所述采样电路包括：
第二电阻，第一端连接所述第一电容的正极；
第三电阻，第一端连接所述第二电阻的第二端，第二端连接所述第一电容的负极。
4.如权利要求3所述的LED恒流电路，其特征在于，所述降压恒流电路的第一端连接所述第三电阻，第二端通过目标LED灯连接所述第二电阻。
5.一种LED灯具，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的LED恒流电路。
6.如权利要求5所述的LED灯具，其特征在于，还包括：
电子变压器，所述电子变压器通过所述LED灯具的桥式整流电路连接所述LED恒流电路。
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