CN106231741A - 一种线性恒流驱动的led光源的防暗光电路 - Google Patents

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王一龙
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Abstract

本发明提供一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其由线性恒流驱动的LED灯珠串和电阻串串接组成，其中，每一个电阻并联一个LED灯珠，并与线性恒流驱动的电路相连接。通过在LED两端直接并联泄放电阻、以最低成本的方式解决了高压线性恒流LED驱动技术领域中因外界干扰、或接地引起调光灯闪、灯不灭的难题。他的根本思想是电网的L或N线通过驱动器的电路和串联的灯珠和串联的耦合电容以及地线形成一个供电回路，使得LED两端产生压差而发光，从而影响使用效果,我们通过并联在LED端电阻，可以降低LED两端的压差，使其保持在LED导通的阈值内，而不产生发光现象。

Description

一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路
技术领域
本发明涉及一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路。
背景技术
LED作为新一代绿色光源,是当前照明领域研究和发展的热点,随着LED应用越来越广泛, LED的驱动方式也越来越多，总体来讲，分为隔离和非隔离两者驱动模式。由于非隔离驱动方案具有低成本的特点，近几年，非隔离驱动方案越来越多，其中，一种分段式（含单段输出、多段输出）高压线性恒流LED驱动调光技术迅速发展,显示了极大的应用价值，高压线性恒流驱动技术方案已跻身LED电源驱动的主流市场\随着LED大规模进入商业和家庭照明，客户对产品的性能、价格、可靠性提出了更为严格的要求。一方面要求LED的发光效率不断提高、价格不断降低,另一方面对于LED灯具寿命也提出了更多要求。由于电源都类同传统开关电源原理，电路复杂，电子元件较多，生产工艺复杂，生产成本较高，故障机率较高。为了降低成本，业内多家方案公司推出高压线性恒流IC方案。其有低成本、高效率、高PF值、低THD、易于调光、高性价比、光电一体化、模块化、长寿命、无电磁干扰、零件较少、生产简单、制造成本低的优点，但是也依然存在输入电压范围只能是单电压输入，尚未能做到全电压的恒流，属于高压非隔离电源、高压输出、产品电隔离必须得做很好。抗干扰力度差、容易受外界条件干扰、影响调光效果的缺点，产品作为一类电气使用时（即具有接地线），在调光过程中，特别是最暗时，由于LED两极会积累电荷、产生电位差导至LED调到最暗时出现灯闪或灯不灭等现象、影响实际调光效果。存在上述缺点在于由于上述所有的线性恒流方案的LED光源都是由多个的LED芯片串联组成，分成一段或多段。由于一类LED灯具的外壳接地，所以形成LED安装的PCB线路板和地线之间的绝缘电阻或电容行程很小电流的通路，引起每颗LED上由独立的微弱感应电流存在，导致暗光现象。由于PCB板布线和外壳接触面积等复杂原因，每个LED的暗光大小也不相同。
发明内容
本发明的主要目的在于解决了高压线性恒流LED驱动技术领域中因外界条件干扰、或接地引起的调光灯闪或灯不灭等现象的问题，提供一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，在LED两端直接并联泄放电阻、以最低成本的方式解决了高压线性恒流LED驱动技术领域中因外界干扰、或接地引起调光灯闪、灯不灭的难题。
本发明采用的技术方案为：一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其由线性恒流驱动的LED灯珠串和电阻串串接组成，其中，每一个电阻并联一个LED灯珠，并与线性恒流驱动的电路相连接。
所述的电阻阻值的范围在510欧姆到100k之间、且上述电阻串中的各电阻不等值。
所述的LED灯珠串可以是全部LED灯珠各并联一个电阻，也可以只是需要防暗光的LED灯珠并联一个电阻。
所述的LED灯珠串可以为一颗LED二极管，也可以是多颗LED通过串并联而形成的实际的包含多颗LED的LED灯珠。
如权利要求1所述的一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于，所述的线性恒流驱动包括以下几种方案：
方案一.恒流晶体管+外置MOSFET；
方案二.恒流管+内置MOSFET+温度补偿电路；
方案三.智能控制IC+外置MOSFET；
方案四. 多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路；
方案五.智能分段线性恒流IC多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路+过压调节电路。
本发明的有益效果为：在LED两端直接并联泄放电阻、以最低成本的方式解决了高压线性恒流LED驱动技术领域中因外界干扰、或接地引起调光灯闪、灯不灭的难题。他的根本思想是电网的L或N线通过驱动器的电路和串联的灯珠和串联的耦合电容以及地线形成一个供电回路，使得LED两端产生压差而发光，从而影响使用效果,我们通过并联在LED端电阻，可以降低LED两端的压差，使其保持在LED导通的阈值内，而不产生发光现象。
附图说明
图1为线性恒流方案一的电路原理示意图。
图2为线性恒流方案二的电路原理示意图。
图3为线性恒流方案三的电路原理示意图。
图4为线性恒流方案四的电路原理示意图。
图5、6、7为本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
如图5至图7所示为本发明的一种较佳的具体实施例子，一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其由线性恒流驱动的LED灯珠串和电阻串串接组成，其中，每一个电阻并联一个LED灯珠，并与线性恒流驱动的电路相连接。
具体地，上述的电阻阻值的范围在510欧姆到100k之间、且上述电阻串中的各电阻不等值。
具体地，上述的LED灯珠串可以是全部LED灯珠各并联一个电阻，也可以只是需要防暗光的LED灯珠并联一个电阻，可根据实际情况选择使用。
具体地，上述的LED灯珠串可以为一颗LED二极管，也可以是多颗LED通过串并联而形成的实际的包含多颗LED的LED灯珠。
具体地，上述LED灯珠串可以为一串或者多串。
具体地，上述的线性恒流驱动包括以下几种：线性恒流方案存在以下几种：
方案一.恒流晶体管+外置MOSFET
方案二.恒流管+内置MOSFET+温度补偿电路
方案三.智能控制IC+外置MOSFET
方案四. 多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路
方案五.智能分段线性恒流IC多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路+过压调节电路。
下面针对上述线性恒流驱动方案进行详细阐述其优缺点，以方便理解本发明的有益效果及其发明目的。
方案一.恒流晶体管+外置MOSFET（图1），主要是靠一颗低压的带PWM调节的恒流晶体管，通过外挂MOS来承受高压多串后线路中产生的压差。
方案二.恒流管+内置MOSFET+温度补偿电路（图2），该方案主要是方案1的升级版，优劣势如下：1、MOS内置，并且加上温度补偿电路，外部线路更简单。2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压突然过高时候，电流会在一定程度会增大，IC温度达到一定程度，电流调节就会启动。3、因IC制程关系，目前正向工作电压一般是7-200V，所以有些厂家的管子当市电低于灯珠VF总电压时候会有闪烁。大部分IC耐压在90V-120V，所以在工作电压波动大或者长期电压偏高地区有一定风险性。4、单颗IC一般在50MA以下，需要更大功率用2颗或更多颗并联。但并联的2颗因为内阻不一样，会存在功率偏向现象，某一颗会损坏快一些。5、电源效率高达85-90%以上，但无功率因素校正。
方案三、智能控制IC+外置MOSFET（图3），该方案除了电路简单外，与方案一、方案二有所不同之处。优点有：1、MOS外挂，可以根据不同功率选择不同MOS，单颗IC功率可以做更大；2、智能IC控制，有过温自动保护、过温自动调节功能；3、此IC最大特点是过压调节功能，可以根据自己需要设定起调点，当市电高于这个电压时候马上调节输出电流，这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件；4、恒流精度高，随市电升高或降低功率波动比较小；5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作，所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候，也不会闪烁。方案四.多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路（图4），该方案采用MOSFET内置方式，市面上目前最多的采用3-4通道恒流，具备一般线性恒流方案的基本功能。优劣如下：1、此款方案最大优点在于有功率因素校正，功率因素高达90%以上，但电源效率一般在80%-86%；2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压突然过高时候，电流会在一定程度会增大，IC温度达到一定程度，电流调节就会启动。3、因为IC分3段或者4段控制，每段的亮度有差距，在产品布板排列就相对要复杂些。
方案五.智能分段线性恒流IC多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路+过压调节，该方案采用MOSFET内置方式，是采用4通道恒流，具备一般线性恒流方案的基本功能。优劣如下：1、此款方案有高功率因素校正，功率因素高达90%以上，效率在86%；2、通过内置MOS来承受高压多串后线路中产生的压差，当市电电压突然过高时候，电流会在一定程度会增大，IC温度达到一定程度，电流调节就会启动。3、此IC最大特点是过压调节功能，可以根据自己需要设定起调点，当市电高于这个电压时候马上调节输出电流，这样不需要等待IC温度过高时候就提前调节保护灯珠和器件；4、恒流精度高，随市电升高或降低功率波动比较小；5、IC的工作电压-0.3V-25V均正常工作，所以当输入电压低于灯珠VF总电压时候，也不会闪烁；因为IC分4段控制，每段的电流大小有所不同，亮度有差距，在产品布板排列就相对要复杂些；
由于这些线性恒流方案（5个方案）无需高频变压器，简化了灯具的工艺流程，大大的降低了成本，提高了可靠性，所以得到迅速的普及和应用。但由于上述线性恒流方案的LED灯珠和市电没有隔离，由于市电直接进灯珠而没有进行降压，灯珠串联的又多，由于存在绝缘电阻和电容因素，当线性恒流方案的LED灯具采用单线开关时，在开关 关断的情况下LED灯珠还有暗光（俗称鬼火），不能完全熄灭，这种现象直接影响了线性LED灯具 的产品质量。
本发明的解决方案：本质上这些感应电流很微弱，只要在每颗LED灯珠上并联一个电阻，就可以削弱感应电流，从而消除暗光，但要注意的是如果并联的电阻阻值太小又会增大灯具的损耗，所以需选用合适阻值的电阻，在暗光大的地方并联小阻值的电阻，在暗光小的地方并联大阻值的电阻，没有暗光的LED可以不并电阻，使得既弱化了感应电流，又能保证电阻的损耗在合理的范围之内。
如图7所示，并联在LED上的电阻Rb1-- Rb12分别贴上4.7k、Rb13 Rb14分别贴上2.2k等电阻时，使用调光器将灯调灭后：1、用手接触灯的地线或金属外壳时、没有出现灯微亮、闪烁等现象2、当灯具接地时或电风扇电机干扰时没有出现灯微亮、微闪烁等现象。
综上，在LED两端直接并联泄放电阻、以最低成本的方式解决了高压线性恒流LED驱动技术领域中因外界干扰、或接地引起调光灯闪、灯不灭的难题。他的根本思想是电网的L或N线通过驱动器的电路和串联的灯珠和串联的耦合电容以及地线形成一个供电回路，使得LED两端产生压差而发光，从而影响使用效果,我们通过并联在LED端电阻，可以降低LED两端的压差，使其保持在LED导通的阈值内，而不产生发光现象。
本发明的实施例以及附图只是为了展示本发明的设计构思，本发明的保护范围不应当局限于这一实施例。
通过上面的叙述可以看出本发明的设计目的是可以有效实施的。实施例的部分展示了本发明的目的以及实施功能和结构主题，并且包括其他的等同替换。
因此，本发明的权利构成包括其他的等效实施，具体权利范围参考权利要求。

Claims (5)

1.一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于：其由线性恒流驱动的LED灯珠串和电阻串串接组成，其中，每一个电阻并联一个LED灯珠，并与线性恒流驱动的电路相连接。
2.如权利要求1所述的一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于，所述的电阻阻值的范围在510欧姆到100k之间、且上述电阻串中的各电阻不等值。
3.如权利要求1所述的一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于，所述的LED灯珠串可以是全部LED灯珠各并联一个电阻，也可以只是需要防暗光的LED灯珠并联一个电阻。
4.如权利要求1所述的一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于，所述的LED灯珠串可以为一颗LED二极管，也可以是多颗LED通过串并联而形成的实际的包含多颗LED的LED灯珠。
5.如权利要求1所述的一种线性恒流驱动的LED光源的防暗光电路，其特征在于，所述的线性恒流驱动包括以下几种方案：
方案一.恒流晶体管+外置MOSFET；
方案二.恒流管+内置MOSFET+温度补偿电路；
方案三.智能控制IC+外置MOSFET；
方案四. 多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路；
方案五.智能分段线性恒流IC多通道恒流内置MOSFET+温度补偿电路+过压调节电路。
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