CN108430133A

CN108430133A - Led照明驱动电路

Info

Publication number: CN108430133A
Application number: CN201810292100.4A
Authority: CN
Inventors: 庄华龙
Original assignee: DIOO MICROELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: DIOO MICROELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2018-08-21

Abstract

本发明公开一种LED照明驱动电路，包括输入模块、电源保护模块、整流滤波模块、第一恒流模块、高频信号识别模块、第二恒流模块、防倒灌模块以及输出滤波模块。输入模块发送交流信号；电源保护模块用以防止交流信号源漏电；整流滤波模块用以发送直流信号；第一恒流模块用以判断交流信号，为低频时则发送第一使能信号；高频信号识别模块用以判断交流信号，为高频时则发送恒流信号；第二恒流模块将恒流信号转化为第二使能信号；防倒灌模块用以防止第二恒流模块的能量倒灌，并转送第二使能信号；以及输出滤波模块用以当接收到第一使能信号或第二使能信号时，发出工作信号令负载工作。

Description

LED照明驱动电路

技术领域

本发明涉及LED照明驱动电路，尤指一种同时兼容Type A和Type B T管灯的LED照明驱动电路。

背景技术

在过往的照明市场中，大量使用了CFL灯管类产品并安装了相应的电子镇流器。如今，则使用了发光二极管(LED)灯具替代了传统的CFL灯管，其中现有的替代方式分为以下两种：

一、采用Type A方式，此方式在已安装电子镇流器的终端应用中，不需要重新布局布线，没有额外的人工成本，但LED驱动电源效率低。此外，Type A方式也无法满足双端进电LED灯管对漏电问题和随之而来的跌落双重安全隐患的要求。

二、采用Type B方式(双端进电)，此方式通过电源保护电路可以避免触电和随之而来的跌落双重安全隐患，但需要去除或旁路现有电子镇流器，无法兼容电子镇流器的应用，需要重新布线替换LED灯管，这将带来额外的人工成本和代价。

因此，如何提供一种能兼容传统电子镇流器，同时满足双端进电T管及避免漏电的LED照明驱动电路，即为各家业者亟待解决的课题。

发明内容

鉴于现有技术的种种缺失，本发明的主要目的，即在于提供一种能兼容传统电子镇流器，同时满足双端进电T管及避免漏电的LED照明驱动电路。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供一种LED照明驱动电路，包括输入模块、电源保护模块、整流滤波模块、第一恒流模块、高频信号识别模块、第二恒流模块、防倒灌模块以及输出滤波模块。

输入模块与一交流信号源连接，并发送交流信号；电源保护模块与输入模块连接，用以防止交流信号源漏电；整流滤波模块与输入模块连接，用以依据交流信号发送直流信号；第一恒流模块与整流滤波模块连接，用以判断交流信号是否为低频，若是，则第一恒流模块发送第一使能信号；高频信号识别模块与交流信号源连接，用以判断交流信号是否为高频，若是，则高频信号识别模块发送恒流信号；第二恒流模块与高频信号识别模块连接，将恒流信号转化为第二使能信号；防倒灌模块与第二恒流模块连接，用以防止第二恒流模块的能量倒灌，并转送第二使能信号；以及输出滤波模块与第一恒流模块、防倒灌模块以及一负载连接，当输出滤波模块接收到第一使能信号或第二使能信号时，发出工作信号令负载工作。

在一实施例中，输入模块包括电容以及保险丝。

在一实施例中，电源保护模块包括二极管、电阻、电容以及开关芯片。

在一实施例中，整流滤波模块包括二极管、压敏电阻、电容、电感以及电阻。

在一实施例中，第一恒流模块包括二极管、电感、电阻、电容以及开关芯片。

在一实施例中，高频信号识别模块包括二极管、电感、电阻、电容以及钳位二极管。

在一实施例中，第二恒流模块包括开关管。

在一实施例中，防倒灌模块包括二极管。

在一实施例中，输出滤波模块包括二极管、电感、电阻、电容以及共模电感。

在一实施例中，电源保护模块包括防串扰检测电路、过压保护电路、过流保护电路、过温保护电路、逻辑控制部分、驱动电路以及低阻抗开关管，其中，防串扰检测电路还包括第一使能电路、包络发生电路、阻抗检测电路以及时间屏蔽电路。

相较于现有技术，由于本发明的LED照明驱动电路具有输入模块以及电源保护模块，能兼容现有技术的Type B替代方式，可防止灯管低漏电的问题，此外还具有高频信号识别模块、第二恒流模块以及防倒灌模块，能兼容现有技术的Type A替代方式，不需要移除T管灯的电子镇流器或重新布局布线，故本发明的LED照明驱动电路能兼容传统电子镇流器，同时满足双端进电T管及避免漏电，充分克服了现有技术中所具有的问题。

附图说明

图1为本发明第一实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。

图2为本发明第二实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。

图3为本发明第三实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。

图4为本发明第四实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。

图5为本发明一实施例的电源保护模块的架构示意图。

符号说明：

1 输入模块

2 电源保护模块

20 防串扰检测电路

21 过压保护电路

22 过温保护电路

23 逻辑控制部分

24 驱动电路

25 低阻抗开关管

26 第一使能电路

27 包络发生电路

28 阻抗检测电路

29 时间屏蔽电路

3 整流滤波模块

4 第一恒流模块

5 高频信号识别模块

6 第二恒流模块

7 防倒灌模块

8 输出滤波模块

VAC 交流信号源

L 负载

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。如图所示，本发明的LED照明驱动电路，包括输入模块1、电源保护模块2、整流滤波模块3、第一恒流模块4、高频信号识别模块5、第二恒流模块6、防倒灌模块7以及输出滤波模块8。

输入模块1与一交流信号源VAC连接，并发送交流信号；电源保护模块2输入模块1连接，用以防止交流信号源VAC漏电；整流滤波模块3与输入模块1连接，用以依据交流信号发送直流信号；第一恒流模块3与整流滤波模块1连接，用以判断交流信号是否为低频，若是，则第一恒流模块3发送第一使能信号；高频信号识别模块5与交流信号源VAC连接，用以判断交流信号是否为高频，若是，则高频信号识别模块5发送恒流信号；第二恒流模块6与高频信号识别模块5连接，将恒流信号转化为第二使能信号；防倒灌模块7与第二恒流模块6连接，用以防止第二恒流模块6的能量倒灌，并转送第二使能信号；以及输出滤波模块8与第一恒流模块4、防倒灌模块7以及一负载L连接，当输出滤波模块8接收到第一使能信号或第二使能信号时，发出工作信号令负载L工作。

举例来说，当交流信号源VAC为低频交流信号(例如频率低于200Hz)时，本发明的LED照明驱动电路是通过整流滤波模块3及第一恒流模块4将第一使能信号输出至输出滤波模块8，最终使得负载L工作。

另一方面，当交流信号源VAC为高频交流信号(例如频率高于10kHz)时，本发明的LED照明驱动电路是通过高频信号识别模块5、第二恒流模块6及防倒灌模块7将第二使能信号输出至输出滤波模块8，最终使得负载L工作。

本发明的LED照明驱动电路的输入模块1以及电源保护模块2，能兼容现有技术的Type B替代方式，能够解决Type B灯管低漏电问题。

本发明的LED照明驱动电路的高频信号识别模块5、第二恒流模块6以及防倒灌模块7，能兼容现有技术的Type A替代方式，不需要移除T管灯的电子镇流器或重新布局布线，能够兼容Type A T管灯电子镇流器的应用。

请参阅图2，图2为本发明第二实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。如图所示，在一实施例中，输入模块1可包括电容以及保险丝。例如包含CX1和CX2、保险丝F1的L/N输入电路。电容CX1和CX2能够提高系统对前级电子镇流器的兼容性。

在一实施例中，电源保护模块2可包括二极管、电阻、电容以及开关芯片。例如包含二极管D23、D24、R25～R29、C25～C27、开关芯片U2。开关芯片U2是专用电源保护芯片。二极管D23阳极接节点Vbus，阴极接电阻R25的一端。电阻R25与R26、R29串联，并与电容C25正极相连，同时与开关芯片U2的8脚相连。二极管D24的阳极与2脚相连于节点GND1。

在一实施例中，整流滤波模块3可包括二极管、压敏电阻、电容、电感以及电阻。例如包括常规的桥式整流电路、π型滤波电路。整流电路由D1、D2、D3、D4、D5、D6组成。滤波电路由压敏电阻MOV1、电容C1、电容C2、电感Ls1、电感Ls2、电阻R1、电阻R4组成。压敏电阻MOV1一端接节点GND1，另一端接D2、D3的阴极，同时与电容C1的正极、电感Ls1、电阻R1相连于节点Vbus。电容C1的负极与电感Ls2、电阻R4相连于节点Vbus-，电容C2的负极与电感Ls2、电阻R4相连于节点GND，电容C2的正极与电感Ls1、电阻R1相连，并与电阻R2～R3、电阻R11、二极管D7的阴极、电容CE1的正极、共模电感L3的1端相连。整流滤波模块3主要实现对交流电转化为直流电的作用，同时降低EMI的干扰。

在一实施例中，第一恒流模块4包括二极管、电感、电阻、电容以及开关芯片。例如包括开关芯片U1及其外围电路。开关芯片U1是PWM恒流控制芯片，如DIO8804。U1的5脚是VIN脚，与R5的一端相连，同时与R6的一端相连，并通过电容C5连接到GND。R5与R2串联。R6的另一端与二极管D8的阴极相连。二极管D8的阳极与R7的一端、L1B的非同名端相连。R7与R8串联到GND。电感L1B的同名端与GND相连。U1的8脚是ZCS脚，与R7、R8相连。U1的6脚是GND脚，与GND节点相连。U1的7脚是Comp脚，通过电容C6和电阻R9到GND。U1的1脚是Source脚，与电阻Rs1、Rs2的并联到GND。U1的3、4脚是Drain脚，与电感L1A的非同名端、电容C3、二极管D7的阳极相连。第一恒流模块4实现功率因数校正和恒流环路控制功能。

在一实施例中，高频信号识别模块5包括二极管、电感、电阻、电容以及钳位二极管。例如包含电感L2、电容C7～C8、二极管D9～D10、电阻R10、钳位二极管D11。L2与C7串联。C7与D10阴极、D9阳极相连。C8和R10、D11并联，并联一端与D9阴极、开关管Q1的栅极相连，并联另一端与GND相连。D10阳极与GND相连。高频信号识别模块能够使得交流信号耦合通过LC串联电路，被钳位二极管D11将开关管Q1的栅极电压钳位在设定电压，使得开关管Q1导通，形成恒流回路。

在一实施例中，第二恒流模块6包括开关管。例如包含开关管Q1。开关管Q1的源极与GND相连。开关管Q1的漏极与D12、D13的阴极相连。

在一实施例中，防倒灌模块7包括二极管。例如包含二极管D12和D13。二极管D12和D13的阳极与U1的3、4脚相连。可以避免开关管Q1的能量倒流至整流滤波模块3，消除相互串扰的影响。

在一实施例中，输出滤波模块8包括二极管、电感、电阻、电容以及共模电感。例如包含二极管D7、电感L1A、电阻R11、R3、电容CE1、C3、C4、共模电感L3。R11和C3先串联，后与二极管D7并联。电感L1A的同名端与电容CE1的负极、电阻R3、电容C4相连，并与L3的3端相连。L3的2端与Vout+相连，L3的4端与Vout-相连。输出滤波模块8使得输出电流和电压能够稳定，提高系统稳定性。

请参阅图3，图3为本发明第三实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。在一实施例中，防倒灌模块7包括二极管。例如包含二极管D12和D13。二极管D12和D13的阳极与U1的4脚相连于节点Vbus-。可以避免开关管Q1的能量倒流至整流滤波模块3，消除相互串扰的影响。

第三实施例与第二实施例的差异在于，第三实施例的Type A兼容模块不直接接到输出滤波模块8，而是接到整流滤波模块3。当交流信号源VAC为高频交流信号(例如频率高于10kHz)时，通过第一恒流模块4的环路使能，系统工作。

请参阅图4，图4为本发明第四实施例的LED照明驱动电路的架构示意图。第四实施例与第二实施例、第三实施例的差异在于，第四实施例的Type A兼容模块能够实现高频信号识别模块5的功能，不需要额外的高频信号识别模块5和第二恒流模块6、防倒灌模块7。

请参阅图5，图5为本发明一实施例的电源保护模块的架构示意图。在一实施例中，电源保护模块2可包括防串扰检测电路20、过压保护电路21、过流保护电路、过温保护电路22、逻辑控制部分23、驱动电路24以及低阻抗开关管25。

防串扰检测电路20包含第一使能电路26、包络发生电路27、阻抗检测电路28和时间屏蔽电路29。防串扰检测电路20通过第一使能电路26使得在上电后，逻辑控制部分23输出高电平，并使得低阻抗开关管25导通。低阻抗开关管25导通后产生一多股头包络电流，通过阻抗检测电路28判定。阻抗检测电路28通过算法实时检测低阻抗开关管25源级的电压VCS，通过VCS电压幅度判断是否持续开启低阻抗开关管25以解除保护功能或是维持低阻抗开关管25关断状态。若在时间屏蔽电路29产生的Ttrig时间窗口内，VCS电压幅度超过设定阈值，则保护状态不解除或是维持低阻抗开关管25关断状态；若在时间屏蔽电路29产生的Ttrig时间窗口外，VCS电压幅度超过设定阈值，则开启低阻抗开关管25以解除保护功能；若在时间屏蔽电路29产生的Ttrig时间窗口外，VCS电压幅度低于设定阈值，则保护状态不解除或是维持低阻抗开关管25关断状态。那么，包络发生电路27将输出包络信号控制低阻抗开关管25的导通和断开。当包络信号为高电平时，低阻抗开关管25瞬间导通，产生一带有阻抗检测信息的电压VCS。此时，阻抗检测电路28仍将通过算法实时检测低阻抗开关管25源级的电压VCS，通过VCS电压幅度判断是否持续开启低阻抗开关管25以解除保护功能或是维持低阻抗开关管25关断状态。若在时间屏蔽电路29产生的Ttrig时间窗口内，VCS电压幅度超过设定阈值，则保护状态不解除或是维持低阻抗开关管25关断状态；若在时间屏蔽电路29产生的Ttrig时间窗口外，VCS电压幅度超过设定阈值，则开启低阻抗开关管25以解除保护功能。

综上所述，由于本发明的LED照明驱动电路具有输入模块以及电源保护模块，能兼容现有技术的Type B替代方式，可防止灯管低漏电的问题，此外还具有高频信号识别模块、第二恒流模块以及防倒灌模块，能兼容现有技术的Type A替代方式，不需要移除T管灯的电子镇流器或重新布局布线，故本发明的LED照明驱动电路能兼容传统电子镇流器，同时满足双端进电T管及避免漏电，充分克服了现有技术中所具有的问题。

藉由以上较佳具体实施例的描述，本领域具有通常知识者当可更加清楚本发明的特征与精神，惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，任何对上述实施例进行的修改及变化仍不脱离本发明的精神，且本发明的权利范围应如权利要求书所列。

Claims

1.一种LED照明驱动电路，其特征在于，所述LED照明驱动电路包括：

输入模块，与一交流信号源连接，并发送交流信号；

电源保护模块，与所述输入模块连接，用以防止所述交流信号源漏电；

整流滤波模块，与所述输入模块连接，用以依据所述交流信号发送直流信号；

第一恒流模块，与所述整流滤波模块连接，用以判断所述交流信号是否为低频，若是，则所述第一恒流模块发送第一使能信号；

高频信号识别模块，与所述交流信号源连接，用以判断所述交流信号是否为高频，若是，则所述高频信号识别模块发送恒流信号；

第二恒流模块，与所述高频信号识别模块连接，将所述恒流信号转化为第二使能信号；

防倒灌模块，与所述第二恒流模块连接，用以防止所述第二恒流模块的能量倒灌，并转送所述第二使能信号；以及

输出滤波模块，与所述第一恒流模块、防倒灌模块以及一负载连接，当所述输出滤波模块接收到所述第一使能信号或所述第二使能信号时，发出工作信号令所述负载工作。

2.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述输入模块包括电容以及保险丝。

3.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述电源保护模块包括二极管、电阻、电容以及开关芯片。

4.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述整流滤波模块包括二极管、压敏电阻、电容、电感以及电阻。

5.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述第一恒流模块包括二极管、电感、电阻、电容以及开关芯片。

6.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述高频信号识别模块包括二极管、电感、电阻、电容以及钳位二极管。

7.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述第二恒流模块包括开关管。

8.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述防倒灌模块包括二极管。

9.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述输出滤波模块包括二极管、电感、电阻、电容以及共模电感。

10.如权利要求1所述的LED照明驱动电路，其特征在于，所述电源保护模块包括防串扰检测电路、过压保护电路、过流保护电路、过温保护电路、逻辑控制部分、驱动电路以及低阻抗开关管，其中，所述防串扰检测电路还包括第一使能电路、包络发生电路、阻抗检测电路以及时间屏蔽电路。