CN104837268A - 一种高效率led日光灯的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率LED日光灯的驱动装置，其包括电磁干扰滤波单元、整流滤波单元、直流升压单元、控制单元、电流检测单元以及输出单元。所述电磁干扰滤波单元经所述整流滤波单元连接至所述直流升压单元，所述直流升压单元连接至所述输出单元连接，该直流升压单元还连接至所述控制单元，该控制单元连接至所述电流检测单元。由于使用BOOST升压架构，电源效率大幅提高，整个LED日光灯具符合最新的全球能效标准规定的要求。采用一级BOOST升压和后级精确电流取样，灯具内部的LED灯珠工作电流将始终保持在最佳状态，产品寿命得以延长。用本发明制作的LED日光灯由于电路简单，性能可靠，成本大幅降低。

Description

一种高效率LED日光灯的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，尤其涉及高效率LED日光灯的驱动装置。

背景技术

LED驱动电路配置升压结构。例如201020572637.5公开了一种BOOST驱动电路，其包括升压电感L、肖特基二极管D、滤波电容C1、滤波电容C2、工作电阻R1，工作电阻R2、高压驱动MOS管Q21、MOS管Q22。先以一个MOS管将输入的信号从低压升至高压后，再以升压后的信号驱动高压MOS管。201310066369.8所述的那种具有双BOOST升压线路的背光驱动电路，利用一电压比较器来产生两相位相反的驱动信号分别驱动双BOOST升压线路中的两MOS管，从而使得两BOOST升压线路交叉工作。

设置取样反馈单元可以保证电流稳定。201120424813.5涉及一种取样电压稳定的LED恒流驱动电源，它包括电流电压检测电路、光耦、第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、整流电路以及输出电流取样电路，所述的输出电流取样电路主要由电解电容器和取样电阻组成。其他的取样电路如201110323695.3、201210063516.1等所述。现有的驱动器或驱动电路的效率普遍不高，但隔离反激式架构成本高，非隔离阻容降压恒流精度低，电源功率因素低，非隔离升/降压、非隔离降压恒流精度低。有必要进一步改进。

发明内容

针对现有技术的LED驱动器，本发明提出了一种高效率LED日光灯的驱动装置，能够实现高效率、高恒流精度、高的电源功率因素，而且还实现了低成本。 

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，包括电磁干扰滤波单元、整流滤波单元、直流升压单元、控制单元、电流检测单元以及输出单元，所述电磁干扰滤波单元经所述整流滤波单元连接至所述直流升压单元，所述直流升压单元连接至所述输出单元连接，该直流升压单元还连接至所述控制单元，该控制单元连接至所述电流检测单元，其中，所述直流升压单元包括变压器T1、二极管D1、二极管D4、二极管D5，所述输出单元包括电阻R4、电阻R5、电容C3以及第一输出端，所述变压器T1的输出端分别连接至所述二极管D1、二极管D4、二极管D5，所述二极管D5连接至所述控制单元，所述二极管D4接地，所述二极管D1的输出端同时连接至所述电阻R4、电容C3以及第一输出端，该电阻R4经所述电阻R5连接至所述电流检测单元。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述电流检测单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D6以及第二输出端，所述电阻R7的一端连接至所述控制单元，另一端连接至所述第二输出端，所述电阻R8、电阻R9以及二极管D6的一端均连接在所述电阻R7和第二输出端之间，另一端相互连接并接地。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述电流检测单元还包括放大晶体管U2，该放大晶体管U2一端接地，另一端经一电阻R2连接至所述控制单元。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述电流检测单元还包括电阻R6，所述放大晶体管U2还连接至所述电阻R5，所述电阻R6一端连接在所述放大晶体管和电阻R5之间，另一端接地。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述控制单元具有一PFC控制芯片。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述电磁干扰滤波单元包括L输入端、N输入端、电感L2以及电感L3，所述L输入端经所述电感L2连接至所述整流滤波单元，所述N输入端经所述电感L3连接至所述整流滤波单元。

在本发明的高效率LED日光灯的驱动装置中，所述L输入端上设有熔断丝。

实施本发明的这种高效率LED日光灯的驱动装置，具有以下有益效果：由于使用BOOST升压架构，电源效率大幅提高，整个LED日光灯具符合最新的全球能效标准规定的要求。采用一级BOOST升压和后级精确电流取样，灯具内部的LED灯珠工作电流将始终保持在最佳状态，产品寿命得以延长。用本发明制作的LED日光灯由于电路简单，性能可靠，成本大幅降低，可创造很好的社会效益和很高的经济效益。

附图说明

图1为本发明的这种高效率LED日光灯的驱动装置的框图；

图2为图1的电路图，展示了更为清楚的结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2所示的本发明的这种高效率LED日光灯的驱动装置，其包括电磁干扰滤波单元100、整流滤波单元200、直流升压单元300、控制单元400、电流检测单元500以及输出单元600。所述电磁干扰滤波单元100经所述整流滤波单元200连接至所述直流升压单元300，所述直流升压单元300连接至所述输出单元600连接，该直流升压单元300还连接至所述控制单元400，该控制单元400连接至所述电流检测单元500。电磁干扰单元引入市电，经整流后升压，再由输出单元600和电流检测单元500输出至LED光源700。电流检测单元500将LED光源700的电流取样反馈至控制单元400，控制单元400调整升压电路的工作状态，达到恒流目的。

所述直流升压单元300包括变压器T1、二极管D1、二极管D4、二极管D5。所述输出单元600包括电阻R4、电阻R5、电容C3以及第一输出端（OUT-）。所述变压器T1的输出端分别连接至所述二极管D1、二极管D4、二极管D5。所述二极管D5连接至所述控制单元400。所述二极管D4接地。所述二极管D1的输出端同时连接至所述电阻R4、电容C3以及第一输出端（OUT-）。该使用高功率因素的非隔离BOOST升压架构，将市电整流后直接升压到LED日光灯的最佳工作电压值。由于采用一级BOOST升压，可以将电源效率做的更高，经过采用本发明制作出的实际LED日光灯驱动装置测试，电源效率在市电为90-270AC输入时，可达到94%以上。电阻R4经所述电阻R5连接至所述电流检测单元500。

所述电流检测单元500包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D6以及第二输出端（OUT+）。所述电阻R7的一端连接至所述控制单元400，另一端连接至所述第二输出端。所述电阻R8、电阻R9以及二极管D6的一端均连接在所述电阻R7和第二输出端之间，另一端相互连接并接地。在LED日光灯驱动电源输出负极端增加一个电流取样装置，将LED日光灯具内部的LED灯珠工作时的实际工作电流准确取样，反馈到BOOST升压控制芯片U1。BOOST升压控制芯片U1根据所取得的电流信号将实时调整BOOST升压电路的工作状态，使其LED日光灯具内部的LED灯珠工作在最佳的工作点，达到精确恒流的目的。

所述电流检测单元500还包括放大晶体管U2和电阻R6，该放大晶体管一端接地，另一端经一电阻R2连接至所述控制单元400。所述放大晶体管还连接至所述电阻R5，所述电阻R6一端连接在所述放大晶体管和电阻R5之间，另一端接地。为了使LED日光灯具内部的LED灯珠工作电流达到最佳状态，主要是高精度的稳定电流。在本方案中，在LED日光灯驱动电源输出负极端还增加了一个工作于线性状态的电流放大调整晶体管。BOOST升压控制芯片U1根据所取得的电流信号，将会和BOOST升压控制芯片U1内部的电压基准进行比较，BOOST升压控制芯片U1的输出控制端口将输出一个幅度可变的驱动电压，控制电流放大调整晶体管的放大状态，来实现LED日光灯具内部的LED灯珠有很高的恒流精度。

所述控制单元400具有一PFC控制芯片。控制芯片U1集成有目前主流PFC控制芯片常用的控制功能，如市电正弦波过零检测和功率开关管的零电流导通模式。其内部集成一个内部乘法器，可实现整个LED日光灯有较高的电源功率因素和极低的谐波失真。

所述电磁干扰滤波单元100包括L输入端、N输入端、电感L2以及电感L3。所述L输入端经所述电感L2连接至所述整流滤波单元200，所述N输入端经所述电感L3连接至所述整流滤波单元200，所述L输入端上设有熔断丝。L输入端和、N输入端之间并联有电解电容CX1，且能实现精确稳压，使得LED光源700在工作时交流纹波电流降到更低，提高了可靠性和使用寿命。其他未详尽的电子元器件参照图2所示。

LED光源700采用单串结构，通常情况下在125-135颗灯珠，整个LED日光灯工作电压在380V-430V之间，工作电流视LED灯具的不同功率可任意调整。LED日光灯具内部的驱动电源工作在非隔离状态，为了使灯具符合电气防护标准的要求，灯具外壳全部采用耐高温的工程塑胶材质，使得整个LED日光灯具安全行得以保证，杜绝漏电风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，包括电磁干扰滤波单元、整流滤波单元、直流升压单元、控制单元、电流检测单元以及输出单元，所述电磁干扰滤波单元经所述整流滤波单元连接至所述直流升压单元，所述直流升压单元连接至所述输出单元连接，该直流升压单元还连接至所述控制单元，该控制单元连接至所述电流检测单元，其中，所述直流升压单元包括变压器T1、二极管D1、二极管D4、二极管D5，所述输出单元包括电阻R4、电阻R5、电容C3以及第一输出端，所述变压器T1的输出端分别连接至所述二极管D1、二极管D4、二极管D5，所述二极管D5连接至所述控制单元，所述二极管D4接地，所述二极管D1的输出端同时连接至所述电阻R4、电容C3以及第一输出端，该电阻R4经所述电阻R5连接至所述电流检测单元。

2.根据权利要求1所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述电流检测单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D6以及第二输出端，所述电阻R7的一端连接至所述控制单元，另一端连接至所述第二输出端，所述电阻R8、电阻R9以及二极管D6的一端均连接在所述电阻R7和第二输出端之间，另一端相互连接并接地。

3.根据权利要求2所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述电流检测单元还包括放大晶体管U2，该放大晶体管U2一端接地，另一端经一电阻R2连接至所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述电流检测单元还包括电阻R6，所述放大晶体管U2还连接至所述电阻R5，所述电阻R6一端连接在所述放大晶体管和电阻R5之间，另一端接地。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述控制单元具有一PFC控制芯片。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述电磁干扰滤波单元包括L输入端、N输入端、电感L2以及电感L3，所述L输入端经所述电感L2连接至所述整流滤波单元，所述N输入端经所述电感L3连接至所述整流滤波单元。

7.根据权利要求1所述的高效率LED日光灯的驱动装置，其特征在于，所述L输入端上设有熔断丝。