CN104955247B - 一种led线性恒流发光电路及发光灯板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED线性恒流发光电路，包括交流电输入模块、整流模块、EMC抑制模块、线性恒流控制模块以及LED发光模块。交流电输入模块用于输入交流电，整流模块的输入端与交流电输入模块相连。EMC抑制模块的输入端与所述整流模块的输出端相连，EMC抑制模块的输出端与线性恒流控制模块的电流输入端相连。线性恒流控制模块设有多个恒流输出端。LED发光模块包括多个相互串联的发光二极管模块。发光二极管模块包括多个相并联的发光二极管。多个发光二极管模块的共阴极端与多个恒流输出端一一相应，且多个发光二极管模块的共阴极端分别与多个恒流输出端电性连接。本发明无需采用高频变压器，采用元器件较少，使得灯具结构简单，成本低廉，并且光效高。

Description

一种LED线性恒流发光电路及发光灯板

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其是涉及一种LED线性恒流发光电路及发光灯板。

背景技术

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器，LED驱动电源将市交流电整流，后经高频变压器变换，并通过电解电容滤波得到LED的使用电压。将多个LED灯并联和/或串联后与驱动电源电性连接，即可实现LED发光。目前现有的LED灯具均需要采用LED驱动电源进行驱动。然而，现有的驱动电源均需要采用高频变压器。高频变压器占据一定空间，使得灯具设备体积增大。且为了获得高光效而采用较多LED灯时，LED驱动电源将由于产生大量热并无法较好扩散导致灯具寿命降低。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种无需采用高频变压器且具有高光效的LED线性恒流发光电路。

其技术方案如下：

一种LED线性恒流发光电路，包括交流电输入模块、整流模块、EMC抑制模块、线性恒流控制模块以及LED发光模块；所述交流电输入模块用于输入交流电，所述整流模块的输入端与所述交流电输入模块相连，所述整流模块用于将交流电整流成直流电，所述EMC抑制模块用于抑制低频段电流的干扰，所述EMC抑制模块的输入端与所述整流模块的输出端相连，所述EMC抑制模块的输出端与所述线性恒流控制模块的电流输入端相连，所述线性恒流控制模块设有多个恒流输出端，所述LED发光模块包括多个相互串联的发光二极管模块，所述发光二极管模块包括多个相并联的发光二极管，多个所述发光二极管模块的共阴极端与多个所述恒流输出端一一相应，且多个所述发光二极管模块的共阴极端分别与多个所述恒流输出端电性连接。

在其中一个实施例中，所述线性恒流控制模块包括线性恒流控制芯片U₁，所述线性恒流控制芯片U₁的电流输入引脚与所述EMC抑制模块的输出端连接，所述线性恒流控制芯片U₁具有多个与所述恒流输出端相应的恒流输出驱动引脚，多个所述恒流输出驱动引脚分别电性连接至多个所述二极管模块的共阴极端。

在其中一个实施例中，所述线性恒流控制芯片U₁的型号为DT3007B，所述线性恒流控制芯片U₁连接有线性恒流负反馈模块，所述线性恒流负反馈模块包括第一电阻R₁、第二电阻R₂、第一电容C₁以及第二电容C₂，所述线性恒流控制芯片U₁的负极输入电压引脚接地，所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚与所述第一电阻R₁的第一端相连，所述第一电阻R₁的第二端与所述第二电阻R₂的第一端相连，所述第二电阻R₂的第二端接地，所述第一电阻R₁的第二端还与所述线性恒流控制芯片U₁的负反馈电压引脚连接，所述第二电阻R₂并联连接有所述第一电容C₁，所述线性恒流控制芯片U₁的输出参考电压引脚与所述第二电容C₂的一端连接，所述第二电容C₂的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述线性恒流负反馈模块与所述EMC抑制模块之间通过冲击电压电流抑制模块连接，所述冲击电压电流抑制模块包括第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁，所述第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁之间依次串联形成第一串联支路，所述第一串联支路与所述EMC抑制模块并联连接，所述TVS二极管T₁的阴极与所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚相连。

在其中一个实施例中，所述整流模块与所述交流电输入模块之间连接有防浪涌模块，所述防浪涌模块包括并联连接的第一压敏电阻与第二压敏电阻。

在其中一个实施例中，所述EMC抑制模块包括第五电阻R₅、第六电阻R₆、第七电阻R₇、第八电阻R₈、第三电容C₃、第五二极管D₅以及稳压管Z₁，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆串联形成第二串联支路，所述第七电阻R₇、第八电阻R₈以及第三电容C₃串联形成第三串联支路，所述第五二极管D₅与所述稳压管Z₁串联形成第四串联支路，所述第二串联支路、第三串联支路以及第四串联支路并联连接，其中，所述稳压管Z₁的阴极与所述第五二极管D₅的阳极相连，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆的共同连接端与所述稳压管Z₁的阴极相连。

在其中一个实施例中，所述整流模块包括第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃以及第四二极管D₄，所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂串联形成第五串联支路，所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄串联形成第六串联支路，所述第五串联支路与所述第六串联支路并联连接，所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂的共同连接端以及所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄的共同连接端分别与所述交流电输入模块相连，所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃共阳极，所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄共阴极，且所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃的共阳极端以及所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄的共阴极端分别与所述EMC抑制模块相连。

在其中一个实施例中，所述EMC抑制模块的输出端与所述线性恒流控制模块的电流输入端之间设置有输出电流控制模块，所述输出电流控制模块包括第九电阻R₉、第十电阻R₁₀以及第四电容C₄，所述第九电阻R₉、所述第十电阻R₁₀以及所述第四电容C₄并联连接，所述第九电阻R₉与所述第十电阻R₁₀均为热敏电阻。

在其中一个实施例中，所述EMC抑制模块并联连接有第五电容C₅，所述第五电容C₅用于抑制所述交流电输入模块输入的交流电的差模干扰。

本发明还提供一种LED发光灯板，包括灯板，所述灯板设有多圈发光二极管组，多圈所述发光二极管组同轴设置，每圈所述发光二极管组包含成环状设置的多个发光二极管，且最内圈的所述发光二极管组至最外圈的所述发光二极管组所包含的发光二极管的数量逐渐增大，多圈所述发光二极管组所在的灯板包括多个扇形区，每个所述扇形区均设置有如权利要求1至9任一项所述的LED线性恒流发光电路，所述交流电输入模块、整流模块、EMC抑制模块以及所述线性恒流控制模块位于最外圈所述发光二极管组的外部，所述LED发光模块位于所述扇形区。

下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：

上述的LED线性恒流发光电路，将LED发光模块分成多个相互串联的发光二极管模块，并通过线性恒流控制模块设有的多个恒流输出端将电流分别输入给各个发光二极管模块，使得每个发光二极管模块的电流恒定，并实现发光二极管能正常稳定工作。如此可见，本发明无需采用高频变压器，采用元器件较少，使得灯具结构简单，成本低廉，并且光效高。

附图说明

图1为本发明实施例所述LED线性恒流发光电路示意图；

图2为本发明实施例所述发光灯板结构示意图；

图3为本发明实施例所述线性恒流控制芯片各个引脚的参数表格示意图。

附图标记说明：

10、交流电输入模块，20、整流模块，30、EMC抑制模块，40、线性恒流控制模块，50、LED发光模块，60、防浪涌模块，70、冲击电压电流抑制模块，80、输出电流控制模块，90、线性恒流负反馈模块，100、灯板，101、二极管，102、线性恒流控制电路，103、通孔，104、扇形区。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1及图3所示，本发明所述的LED线性恒流发光电路，包括交流电输入模块10、整流模块20、EMC抑制模块30、线性恒流控制模块40以及LED发光模块50。所述交流电输入模块10用于输入交流电，所述整流模块20的输入端与所述交流电输入模块10相连，所述整流模块20用于将交流电整流成直流电。所述EMC抑制模块30用于抑制低频段电流的干扰，所述EMC抑制模块30的输入端与所述整流模块20的输出端相连，所述EMC抑制模块30的输出端与所述线性恒流控制模块40的电流输入端相连。所述线性恒流控制模块40设有多个恒流输出端。所述LED发光模块50包括多个相互串联的发光二极管模块。所述发光二极管模块包括多个相并联的发光二极管。多个所述发光二极管模块的共阴极端与多个所述恒流输出端一一相应，且多个所述发光二极管模块的共阴极端分别与多个所述恒流输出端电性连接。

上述的LED线性恒流发光电路，将LED发光模块50分成多个相互串联的发光二极管模块，并通过线性恒流控制模块40设有的多个恒流输出端将电流分别输入给各个发光二极管模块，使得每个发光二极管模块的电流恒定，并实现发光二极管能正常稳定工作。如此可见，本发明无需采用高频变压器，采用元器件较少，使得灯具结构简单，成本低廉，并且光效高。

所述线性恒流控制模块40包括线性恒流控制芯片U₁，在本发明实施例中，所述线性恒流控制芯片U₁的型号为DT3007B，并出自于首尔。所述线性恒流控制芯片U₁的电流输入引脚与所述EMC抑制模块30的输出端连接。所述线性恒流控制芯片U₁具有多个与所述恒流输出端相应的恒流输出驱动引脚，如图1所示的恒流输出驱动引脚8、9、10及11。图1示意出的发光二极管模块分别有四个，即依次串联的第一发光二极管模块至第四发光二极管模块。第一发光二极管模块包括两个并联的发光二极管，第二发光二极管模块包括三个并联的发光二极管，第三、第四发光二极管模块均包括四个并联的发光二极管。恒流输出驱动引脚8与第一发光二极管模块中的发光二极管共阴极端相连，恒流输出驱动引脚9与第二发光二极管模块中的发光二极管共阴极端相连，恒流输出驱动引脚10与第三发光二极管模块中的发光二极管共阴极端相连，恒流输出驱动引脚11与第四发光二极管模块中的发光二极管共阴极端相连，第四发光二极管模块中的发光二极管共阳极端连接至参考电压输入端V+。

所述线性恒流控制芯片U₁连接有线性恒流负反馈模块90。所述线性恒流负反馈模块90包括第一电阻R₁、第二电阻R₂、第一电容C₁以及第二电容C₂，所述线性恒流控制芯片U₁的负极输入电压引脚接地，所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚与所述第一电阻R₁的第一端相连。所述第一电阻R₁的第二端与所述第二电阻R₂的第一端相连，所述第二电阻R₂的第二端接地，所述第一电阻R₁的第二端还与所述线性恒流控制芯片U₁的负反馈电压引脚连接，所述第二电阻R₂并联连接有所述第一电容C₁，所述线性恒流控制芯片U₁的输出参考电压引脚与所述第二电容C₂的一端连接，所述第二电容C₂的另一端接地。

所述线性恒流负反馈模块90与所述EMC抑制模块30之间通过冲击电压电流抑制模块70连接。所述冲击电压电流抑制模块70包括第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁。所述第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁之间依次串联形成第一串联支路。所述第一串联支路与所述EMC抑制模块30并联连接，所述TVS二极管T₁的阴极与所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚相连。

所述整流模块20与所述交流电输入模块10之间连接有防浪涌模块60。所述防浪涌模块60包括并联连接的第一压敏电阻V₁与第二压敏电阻V₂。当交流电输入模块10接入市电交流电时，通过第一压敏电阻V₁吸收浪涌冲击中的大部分能量，第二压敏电阻V₂吸收残留的浪涌能量，以避免浪涌冲击对线性恒流控制芯片U₁产生不良影响，使得发光二极管工作更加稳定。

所述EMC抑制模块30包括第五电阻R₅、第六电阻R₆、第七电阻R₇、第八电阻R₈、第三电容C₃、第五二极管D₅以及稳压管Z₁，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆串联形成第二串联支路。所述第七电阻R₇、第八电阻R₈以及第三电容C₃串联形成第三串联支路。所述第五二极管D₅与所述稳压管Z₁串联形成第四串联支路。所述第二串联支路、第三串联支路以及第四串联支路并联连接。其中，所述稳压管Z₁的阴极与所述第五二极管D₅的阳极相连，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆的共同连接端与所述稳压管Z₁的阴极相连。如此第八电阻R₈与第三电容C₃组成的RC吸收回路，能对低频段的干扰起到抑制作用。

所述整流模块20包括第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃以及第四二极管D₄。所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂串联形成第五串联支路。所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄串联形成第六串联支路。所述第五串联支路与所述第六串联支路并联连接。所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂的共同连接端以及所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄的共同连接端分别与所述交流电输入模块10相连，所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃共阳极，所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄共阴极，且所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃的共阳极端以及所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄的共阴极端分别与所述EMC抑制模块30相连。

所述EMC抑制模块30的输出端与所述线性恒流控制模块40的电流输入端之间设置有输出电流控制模块80。所述EMC抑制模块30并联连接有第五电容C₅。所述第五电容C₅用于抑制所述交流电输入模块10输入的交流电的差模干扰。所述输出电流控制模块80包括第九电阻R₉、第十电阻R₁₀以及第四电容C₄，所述第九电阻R₉、所述第十电阻R₁₀以及所述第四电容C₄并联连接。其中，第九电阻R₉与第十电阻R₁₀均为负反馈系数的热敏电阻，如此第九电阻R₉与第十电阻R₁₀能够随着环境温度升高而降低阻值。当灯具内部环境温度上升到设定值例如50℃时，第九电阻R₉与第十电阻R₁₀的阻值相应降低，相应控制线性恒流控制模块40各个恒流输出端的输出电流下降，例如输出电流下降到目标值的80％，使得LED功率下降额定功率的80％，从而灯具内部环境温度下降，最终能够使得灯具发光功率与环境温度达到平衡。可见，本发明线性恒流发光电路可以调节温度保护点，使得既可以满足光通量的要求，也可以降低元器件的温升，从而提高LED发光模块50的可靠性。

如图2所示，本发明所述的LED发光灯板，包括灯板100，灯板100中部设置有通孔103，通孔103内走市电电源线。所述灯板100设有多圈发光二极管组，多圈所述发光二极管组以通孔103为中心同轴设置。每圈所述发光二极管组包含成环状设置的多个发光二极管101，且最内圈的所述发光二极管组至最外圈的所述发光二极管组所包含的发光二极管101的数量逐渐增大。多圈所述发光二极管组所在的灯板100包括多个扇形区104。每个所述扇形区104均设置有所述的LED线性恒流发光电路。所述交流电输入模块10、整流模块20、EMC抑制模块30以及所述线性恒流控制模块40位于最外圈所述发光二极管组的外部，所述LED发光模块50位于所述扇形区104。如此，将线性恒流控制电路102设置在灯板100的外围，交流电输入模块10、整流模块20、EMC抑制模块30以及线性恒流控制模块40所产生的热量能够及时散发出去，避免由于集中设置造成灯板100局部温度过高并不能较好扩散而影响到灯具的使用寿命。另外，由于发光二极管模块化排列分布，且按最内圈向最外圈均匀间距,递补增进的数量分布排列。此排布方式对光的分布均匀度与光通量的提升有显著作用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (9)

1.一种LED线性恒流发光电路，其特征在于，包括交流电输入模块、整流模块、EMC抑制模块、线性恒流控制模块以及LED发光模块；所述交流电输入模块用于输入交流电，所述整流模块的输入端与所述交流电输入模块相连，所述整流模块用于将交流电整流成直流电，所述EMC抑制模块用于抑制低频段电流的干扰，所述EMC抑制模块的输入端与所述整流模块的输出端相连，所述EMC抑制模块的输出端与所述线性恒流控制模块的电流输入端相连，所述线性恒流控制模块设有多个恒流输出端，所述LED发光模块包括多个相互串联的发光二极管模块，所述发光二极管模块包括多个相并联的发光二极管，多个所述发光二极管模块的共阴极端与多个所述恒流输出端一一相应，且多个所述发光二极管模块的共阴极端分别与多个所述恒流输出端电性连接；

所述线性恒流控制模块包括线性恒流控制芯片U₁，所述线性恒流控制芯片U₁的电流输入引脚与所述EMC抑制模块的输出端连接，所述线性恒流控制芯片U₁具有多个与所述恒流输出端相应的恒流输出驱动引脚，多个所述恒流输出驱动引脚分别电性连接至多个所述二极管模块的共阴极端；

所述线性恒流控制芯片U₁连接有线性恒流负反馈模块，所述线性恒流负反馈模块包括第一电阻R₁、第二电阻R₂、第一电容C₁以及第二电容C₂，所述线性恒流控制芯片U₁的负极输入电压引脚接地，所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚与所述第一电阻R₁的第一端相连，所述第一电阻R₁的第二端与所述第二电阻R₂的第一端相连，所述第二电阻R₂的第二端接地，所述第一电阻R₁的第二端还与所述线性恒流控制芯片U₁的负反馈电压引脚连接，所述第二电阻R₂并联连接有所述第一电容C₁，所述线性恒流控制芯片U₁的输出参考电压引脚与所述第二电容C₂的一端连接，所述第二电容C₂的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述线性恒流控制芯片U₁的型号为DT3007B。

3.根据权利要求2所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述线性恒流负反馈模块与所述EMC抑制模块之间通过冲击电压电流抑制模块连接，所述冲击电压电流抑制模块包括第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁，所述第三电阻R₃、第四电阻R₄以及TVS二极管T₁之间依次串联形成第一串联支路，所述第一串联支路与所述EMC抑制模块并联连接，所述TVS二极管T₁的阴极与所述线性恒流控制芯片U₁的正极输入电压引脚相连。

4.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述整流模块与所述交流电输入模块之间连接有防浪涌模块，所述防浪涌模块包括并联连接的第一压敏电阻与第二压敏电阻。

5.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述EMC抑制模块包括第五电阻R₅、第六电阻R₆、第七电阻R₇、第八电阻R₈、第三电容C₃、第五二极管D₅以及稳压管Z₁，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆串联形成第二串联支路，所述第七电阻R₇、第八电阻R₈以及第三电容C₃串联形成第三串联支路，所述第五二极管D₅与所述稳压管Z₁串联形成第四串联支路，所述第二串联支路、第三串联支路以及第四串联支路并联连接，其中，所述稳压管Z₁的阴极与所述第五二极管D₅的阳极相连，所述第五电阻R₅与所述第六电阻R₆的共同连接端与所述稳压管Z₁的阴极相连。

6.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述整流模块包括第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃以及第四二极管D₄，所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂串联形成第五串联支路，所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄串联形成第六串联支路，所述第五串联支路与所述第六串联支路并联连接，所述第一二极管D₁与所述第二二极管D₂的共同连接端以及所述第三二极管D₃与所述第四二极管D₄的共同连接端分别与所述交流电输入模块相连，所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃共阳极，所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄共阴极，且所述第一二极管D₁与所述第三二极管D₃的共阳极端以及所述第二二极管D₂与所述第四二极管D₄的共阴极端分别与所述EMC抑制模块相连。

7.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述EMC抑制模块的输出端与所述线性恒流控制模块的电流输入端之间设置有输出电流控制模块，所述输出电流控制模块包括第九电阻R₉、第十电阻R₁₀以及第四电容C₄，所述第九电阻R₉、所述第十电阻R₁₀以及所述第四电容C₄并联连接，所述第九电阻R₉与所述第十电阻R₁₀均为热敏电阻。

8.根据权利要求1所述的LED线性恒流发光电路，其特征在于，所述EMC抑制模块并联连接有第五电容C₅，所述第五电容C₅用于抑制所述交流电输入模块输入的交流电的差模干扰。

9.一种LED发光灯板，其特征在于，包括灯板，所述灯板设有多圈发光二极管组，多圈所述发光二极管组同轴设置，每圈所述发光二极管组包含成环状设置的多个发光二极管，且最内圈的所述发光二极管组至最外圈的所述发光二极管组所包含的发光二极管的数量逐渐增大，多圈所述发光二极管组所在的灯板包括多个扇形区，每个所述扇形区均设置有如权利要求1至8任一项所述的LED线性恒流发光电路，所述交流电输入模块、整流模块、EMC抑制模块以及所述线性恒流控制模块位于最外圈所述发光二极管组的外部，所述LED发光模块位于所述扇形区。