CN106793338A - 兼容多种镇流器的led驱动电路 - Google Patents

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Abstract

本发明实施例公开了一种兼容多种镇流器的LED驱动电路，包括两路整流电路，滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路，其中，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路从整流电路的输出端依次并联设置，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路的输入端与整流电路的输出端连接，所述整流电路用于将电子镇流器、电感镇流器的输出或AC输入整流；所述滤波电路用于将整流电路的输出进行滤波；所述高压吸收电路用于在电子整流器输出时对高压进行吸收；所述LED恒流电路用于提供LED负载工作所需的恒流电压。

Description

兼容多种镇流器的LED驱动电路
技术领域
本发明涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种兼容多种镇流器的LED驱动电路。
背景技术
电子镇流器(Electronic ballast)，是指采用电子技术驱动电光源，使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器(或镇流器)。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器，轻便小巧，甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起，同时，电子镇流器通常可以兼具启辉器功能，故此又可省去单独的启辉器。电子镇流器还可以具有更多功能，比如可以通过提高电流频率或者电流波形(如变成方波)改善或消除日光灯的闪烁现象；也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。传统电感式整流器的一些缺点使它正在被日益发展成熟的电子镇流器所取代，因此现有灯管中都融合了电子镇流器或电感式镇流器。
随着LED技术的应用，越来越多的节能荧光灯管(PL管)被LED灯管取代，但是随之而来的问题在于，之前设置的电子镇流器或电感式镇流器设置在电子线路中或嵌入墙体，使得LED灯管取代节能荧光灯管工作量大。
因此，现有技术需要改进。
发明内容
本发明公开了一种兼容多种镇流器的LED驱动电路，用以解决现有技术存在的问题。
本发明实施例的技术方案如下：
一种兼容多种镇流器的LED驱动电路，包括两路整流电路，滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路，其中，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路从整流电路的输出端依次并联设置，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路的输入端与整流电路的输出端连接，
所述整流电路用于将电子镇流器、电感镇流器的输出或AC输入整流；
所述滤波电路用于将整流电路的输出进行滤波；
所述高压吸收电路用于在电子整流器输出时对高压进行吸收；
所述LED恒流电路用于提供LED负载工作所需的恒流电压。
优选地，所述整流电路为全桥整流电路，且其每一输入端并接耐高压电容。
优选地，所述滤波电路包括电解电容。
优选地，所述高压吸收电路为可控硅控制的高压吸收电路。
优选地，所述LED恒流电路的主控芯片为MPS公司生产的MP4001的LED恒流PWM芯片。
优选地，所述LED恒流电路包括PWM控制芯片MP4001(U1)、储能电感LM1、续流二极管D9、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET Q2和储能电容电容CE1组成的高压BUCK电路，PWM控制芯片U1根据CS端的电压输出不同占空比的PWM信号控制MOSFET的导通与关闭，当MOSFET断开时，续流二极管续流电感上的电流，防止MOSFET漏极电压过高。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
(1)本发明实施例设置的LED驱动电路，能兼容电子镇流器，电感整流器输出以及AC输入，使得在进行LED灯管升级换代时无需考虑原有镇流器线路的设置。
(2)设置两路整流电路对电子镇流器，电感整流器输出或AC输入进行整流，因电子镇流器或电感整流器输出有4个引脚，其输出脉冲不确定为哪两个引脚，故采用两个整流电路实现任意2引脚输入的整流作用。
(3)在整流电路的每一输入端并接耐高压电容，用于保护整流二极管反向击穿。
(4)LED恒流电路的主控芯片为MPS公司生产的MP4001的LED恒流PWM芯片，用于利用MP4001不是每个周期都关断MOSFET，只有当CS端电压超过一定值时才关断MOSFET的特性，实现了过流保护功能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍。
图1是本发明实施例的可兼容多种镇流器的LED驱动电路的原理框图。
图2是本发明实施例的可兼容多种镇流器的LED驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1与图2，本发明实施例提供的一种兼容多种镇流器的LED驱动电路，包括两路整流电路101，滤波电路102，高压吸收电路103和LED恒流电路104，其中，滤波电路102，高压吸收电路103和LED恒流电路104并联设置，滤波电路102，高压吸收电路103和LED恒流电路104的输入端与整流电路101的输出端连接，整流电路101用于将电子镇流器、电感镇流器的输出或AC输入整流；滤波电路102用于将整流电路的输出进行滤波；高压吸收电路103用于在电子整流器输出时对高压进行吸收；LED恒流电路104用于提供LED灯光工作所需的恒流电流。通过以上设置的兼容多种镇流器的LED驱动电路，用于兼容任意的电感镇流器，电子镇流器或AC输入，即可实现LED负载对原有节能荧光灯管(PL管)的电子线路兼容，极大的方便了LED负载对原有PL管的升级替换。
在一具体应用实例中，整流电路为全桥整流电路，且其每一输入端并接耐高压电容。整流二极管采用快恢复二极管。参见图2，二极管D1，D3，D4和D5组成一路全桥整流电路，第一电容C1并接在D1和D3两端，第三电容C3并接在D4和D5两端；二极管D2，D6，D7和D8组成另一路全桥整流电路，第二电容C2并接在D2和D7两端，第四电容C4并接在D6和D8两端。C1，C2，C3和C4采用快恢复二极管；D1至D8采用快恢复二极管，其中采用快恢复二极管，用于防止普通整流二极管方向回复时间太长，功耗过大，损坏整流二极管。
在一具体应用实例中，滤波电路包括电解电容。参见图2，滤波电路采用电解电容CE2。
在一具体应用实例中，高压吸收电路为可控硅控制的高压吸收电路。参见图2，可控硅Q1的阳极连接第一电阻R1的一端，R1的另一端连接整流电路的输出端；可控硅Q1的阴极连接第六电容C6的一端，可控硅Q1的控制级连接第三电阻R3和第五电阻R5的一端，R5的另一端接地，R3的另一端连接R2的一端，R2的另一端连接R1的另一端连接整流电路的输出端。通过以上设置的可控硅控制的高压吸收电路，在电子镇流器的超高压启动阶段工作。
在一具体应用实例中，LED恒流电路的主控芯片为MPS公司生产的MP4001的LED恒流芯片，本发明实施例有效的利用了MP4001不是每个周期都关断MOSFET，只有当CS端电压超过一定值时才关断MOSFET的特性，实现了过流保护功能的特性。
LED恒流电路包括PWM控制芯片MP4001(U1)、储能电感LM1、续流二极管D9、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET Q2和储能电容电容CE1组成的高压BUCK电路，PWM控制芯片U1根据CS端的电压输出不同占空比的PWM信号控制MOSFET的导通与关闭，当MOSFET断开时，续流二极管续流电感上的电流，防止MOSFET漏极电压过高。具体的，参见图2，MP4001的第六引脚IN连接整流电路的一输出端，MP4001的第七引脚VCC，第八引脚VS和第四引脚DNG接地，MP4001的第三引脚BOS串接第六电阻R6，MP4001的第二引脚CS分别连接采样电阻(并接的采样电阻RS1和RS2)的一端和连接金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET Q2的源极，MP4001的第一引脚DRV1连接MOSFET的栅极和第五电容C5的一端，第五电容C5的另一端连接第九二极管D9的阳极和电感LM1的一端，第九二极管D9的阴极连接LED负载的正极；第四电阻R4和电容CE1并联，其中一端连接LED负载的正极，另一端连接LED负载的负极和电感LM1的另一端。
此兼容多种镇流器的LED驱动电路适用于电子式镇流器的输出输入、电感式镇流器的输出输入和直接AC输入，由于电感式整流器对于工频在去掉启辉器的情况下同等于直接AC输入，下面分两种情况分析电路工作情况。
(1)直接AC输入或电感镇流器输出时：整流电路对AC输入或电感镇流器输出整流，滤波电路进行滤波，产生直流高压(AC整流滤波所得)，由于此高压不能使可控硅Q1导通，高压吸收电路不工作，LED恒流电路正常恒流工作，输入LED负载所需电流。
(2)电子式整流器输出的输入：此状态输入分超高压启动和高频脉冲两个阶段。(由于电子式整流器输出在荧光灯启动阶段会产生超高压的荧光灯启动电压)
2.1)超高压启动阶段，此时必须要保证电路及LED负载不被超高压损坏。电子整流器的输出是高频脉冲波，经过整流电路，此整流电路在输入端并联高压电容(C1，C2，C3，C4)，用于保护整流二极管反向击穿。由于启动的超高压会损坏后续的LED恒流电路，在LED恒流电路前面增加了高压吸收电路，吸收启动产生的超高压，当电压超过一定值时，可控硅导通，高压释放在C6上面。
2.2)高频脉冲阶段，电子整流器的输出是高频脉冲波，经过整流电路，此整流二极管也采用快恢复二极管，防止普通整流二极管方向回复时间太长，功耗过大，损坏整流二极管。由于电压没有达到可控硅开启电压，高压吸收电路不吸收高频脉冲，高频脉冲通过LED负载、LM1电感、MOSFET Q2、取样电阻(并联设置的RS1和RS2)。由于此恒流IC只有在CS端电压超过一定阈值时才关闭MOSFET Q2，在正常工作是CS端电压不超过阈值，故MOSFET Q2一直处于导通状态。但是当输入的高频脉冲与LED负载不匹配时，过低LED不亮，过高CS端电压超过一定阈值，关闭MOSFET Q2，实质上LED恒流电路在此阶段起了限流作业。
以上对本发明所提供的可兼容多种镇流器的LED驱动电路，本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (6)

1.兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，包括两路整流电路，滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路，其中，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路从整流电路的输出端依次并联设置，所述滤波电路，高压吸收电路和LED恒流电路的输入端与整流电路的输出端连接，
所述整流电路用于将电子镇流器、电感镇流器的输出或AC输入整流；
所述滤波电路用于将整流电路的输出进行滤波；
所述高压吸收电路用于在电子整流器输出时对高压进行吸收；
所述LED恒流电路用于提供LED负载工作所需的恒流电压。
2.根据权利要求1所述的兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，所述整流电路为全桥整流电路，且其每一输入端并接耐高压电容。
3.根据权利要求1所述的兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括电解电容。
4.根据权利要求1至3任一所述的兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，所述高压吸收电路为可控硅控制的高压吸收电路。
5.根据权利要求1至3任一所述的兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，所述LED恒流电路的主控芯片为MPS公司生产的MP4001的LED恒流PWM芯片。
6.根据权利要求5所述的兼容多种镇流器的LED驱动电路，其特征在于，所述LED恒流电路包括PWM控制芯片MP4001(U1)、储能电感LM1、续流二极管D9、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET Q2和储能电容电容CE1组成的高压BUCK电路，PWM控制芯片U1根据CS端的电压输出不同占空比的PWM信号控制MOSFET的导通与关闭，当MOSFET断开时，续流二极管续流电感上的电流，防止MOSFET漏极电压过高。
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