CN108513409B - 一种多端驱动的t8型led灯管驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，涉及电路设计领域，本发明包括输入整流单元，用于对输入的市电电压进行整流并驱动电路工作，滤波单元，用于滤除电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率，驱动单元，用于驱动电路运作，变压单元,用于向电流输出单元提供不同电源，电流放大单元，用于将变压单元中感应电流放大，脉冲单元，用于产生电脉冲并对电脉冲进行放大、变化或整形，本发明通过增加市电电压输入端口的数目，使市电电压从任意两个端口输入都能使驱动正常工作,并用一个三极管取代传统的两个二极管，使线圈电压通过三极管给驱动芯片供电的同时给驱动芯片引脚输送零电流检测信号，降低了能源损耗，提高了系统可靠性。

Description

一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路

技术领域

本发明属于电路设计领域，特别是涉及一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，具体为一种具有多端输入功能，同时比一般LED驱动更节能的T8型灯管LED驱动电源。

背景技术

LED照明设备，作为现在照明领域的新型照明光源，比传统白炽灯节能80％以上，具有节能、环保等诸多优点。

如今市面上LED驱动电路中，输出限流电阻对传输信号的电压不断衰减，当驱动芯片得到的零电流检测信号电压就下降到了0.35V时，就会终止变压器线圈内剩余磁能量对负载的供电；而这些剩余的磁能量得不到合理的利用，造成了一种无形的浪费。

本发明由芯片MP4026组成的反激式LED驱动电源，结合功率因数校正技术，采用峰值电流模式，高精度恒定输出电流，输入电压范围85-265VAC，功率因数达到95％以上。采样原边电流的大小来控制输出电流恒定，无需光耦等器件就可实现高精度输出恒流控制；有效的解决了线圈内剩余磁能量浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，通过增加市电电压输入端口的数目，使市电电压从任意两个端口输入都能使驱动正常工作,并用一个三极管取代传统的两个二极管，使线圈电压通过三极管给驱动芯片供电的同时通过三极管给驱动芯片引脚输送零电流检测信号，解决了现有的T8灯管因供电方式不同与T8灯管的内部电路不匹配、开关变压器内磁利用率低以及耗能大的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，包括输入整流单元，用于对输入的市电电压进行整流并驱动电路工作；滤波单元，用于滤除电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率；驱动单元，用于驱动电路运作；变压单元,用于向电流输出单元提供不同电源；电流放大单元，用于将变压单元中感应电流放大；脉冲单元，用于产生电脉冲并对电脉冲进行放大、变化或整形；所述输入整流单元包括多个并联的整流组，每一整流组由串联的输入端口、保险以及整流二极管组成；每一整流组的一端接地，另一端连接滤波单元；

所述滤波单元包括一电感L1、第一电阻R1和第一电容C2；所述滤波单元是将所述第一电容C2串联连接于所述电感L1与所述第一电阻R1的并联电路而成的；所述第一电容C2一端接地；

所述驱动单元包括驱动芯片U1、滤波电容C3、第三电容C5、第四电容C6、稳压管D5、第二电阻R2、第四电阻R8、第五电阻R9、第六电阻R10、第七电阻R11；所述驱动芯片U1包括6个引脚；所述驱动芯片U1的引脚1通过第二电阻R2连接滤波单元；所述驱动芯片U1的引脚2通过串联第三电容C5、第四电容C6连接于驱动芯片U1的引脚3；所述驱动芯片U1的引脚4接地；所述驱动芯片U1的引脚5串联连接于第五电阻R9与第七电阻R11的并联电路；所述驱动芯片U1的引脚6串联连接于第四电阻R8；

所述变压单元为一开关变压器T2；所述开关变压器T2由第一线圈、第二线圈以及第三线圈组成；所述第一线圈一端连接脉冲单元，所述第一线圈另一端连接电源开关管；所述第二线圈一端接地，所述第二线圈另一端串联连接于第八电阻R12；所述第三线圈一端通过第二二极管D7连接电源输出单元正端，所第三线圈另一端连接电源输出单元负端；

所述脉冲单元包括第二电容C4、第三电阻R6和第一二极管D6；所述脉冲单元是将所述第一二极管D6串联连接与所述第二电容C4与所述第三电阻R6的并联电路而成的；

所述电流输出单元包括电源输出正端LED+和电源输出负端LED-；电源输出正端LED+通过第九电阻R13与滤波电容C9的并联电路连接电源输出负端LED-；

所述电流放大单元为一三极管Q2；所述三极管Q2的基极连接第八电阻R12；所述三极管Q2的集电极连接驱动芯片U1的引脚1；所述三极管Q2的发射极通过第七电阻R11连接驱动芯片U1的引脚5。

进一步地，驱动电路还包括衰减取样单元；所述衰减取样单元包括第一衰减取样电阻R3、第二衰减取样电阻R4以及第三衰减取样电阻R7；所述第二衰减取样电阻R4与第三衰减取样电阻R7的中点连接到驱动芯片U1的引脚2。

进一步地，所述第三电容(C5)是驱动芯片(U1)引脚2的滤波电容；所述第四电容(C6)是驱动芯片(U1)引脚3的补偿电容。

进一步地，所述三极管Q2工作方式为发射极输出方式，即：

Ie＝(1+β)×Ib；

其中，Ie为三极管Q2的发射极电流，β为三极管Q2的放大系数；Ib为三极管Q2的基极电流。

进一步地，所述驱动芯片U1的型号为MP4026。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过增加市电电压输入端口的数目，使市电电压从任意两个端口输入都能使驱动正常工作，同时根据T8灯管的供电方式不同设计成单端供电、双端供电和交叉供电；避免了因为T8灯管供电方式的不同或供电方式与T8灯管的内部电路不匹配，而产生的线路短路T8灯管烧毁的问题，提高了T8灯管供电的多样性和T8灯管的使用寿命；

(2)本发明通过用一个三极管取代传统的两个二极管，使线圈电压通过三极管给驱动芯片供电的同时通过三极管给驱动芯片引脚5输送零电流检测信号，使线圈中感应电流下降至零时，才终止剩余磁能量对负载的供电，避免了感应电流直接输送给驱动芯片引脚5，提高了磁能量的利用率，环保节能；

(3)本发明通过采用的MP4026芯片只有6个引脚，外围电路特别简单，极大减小了成本和体积；采用原边反馈方式，不需采样次级输出电流，带有源因数校正电路，可以极大的提高功率因数，开关损耗小，从而整体效率比较高。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路的原理图；

图2为传统T8型LED灯管驱动电路的原理图；

图3为T8型灯管的外型图。

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，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，包括输入整流单元，用于对输入的市电电压进行整流并驱动电路工作；

滤波单元，用于滤除电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率；

驱动单元，用于驱动电路运作；

变压单元,用于向电流输出单元提供不同电源；

电流放大单元，用于将变压单元中感应电流放大；

脉冲单元，用于产生电脉冲并对电脉冲进行放大、变化或整形；

输入整流单元包括多个并联的整流组，每一整流组由串联的输入端口、保险以及整流二极管组成；每一整流组的一端接地，另一端连接滤波单元；

所述滤波单元包括一电感L1、第一电阻R1和第一电容C2；所述滤波单元是将所述第一电容C2串联连接于所述电感L1与所述第一电阻R1的并联电路而成的；所述第一电容C2一端接地；

所述驱动单元包括驱动芯片U1、滤波电容C3、第三电容C5、第四电容C6、稳压管D5、第二电阻R2、第四电阻R8、第五电阻R9、第六电阻R10、第七电阻R11；所述驱动芯片U1包括6个引脚；所述驱动芯片U1的引脚1通过第二电阻R2连接滤波单元；所述驱动芯片U1的引脚2通过串联第三电容C5、第四电容C6连接于驱动芯片U1的引脚3；所述驱动芯片U1的引脚4接地；所述驱动芯片U1的引脚5串联连接于第五电阻R9与第七电阻R11的并联电路；所述驱动芯片U1的引脚6串联连接于第四电阻R8；

所述变压单元为一开关变压器T2；所述开关变压器T2由第一线圈、第二线圈以及第三线圈组成；所述第一线圈一端连接脉冲单元，所述第一线圈另一端连接电源开关管；所述第二线圈一端接地，所述第二线圈另一端串联连接于第八电阻R12；所述第三线圈一端通过第二二极管D7连接电源输出单元正端，所第三线圈另一端连接电源输出单元负端；

所述脉冲单元包括第二电容C4、第三电阻R6和第一二极管D6；所述脉冲单元是将所述第一二极管D6串联连接与所述第二电容C4与所述第三电阻R6的并联电路而成的；

电流输出单元包括电源输出正端LED+和电源输出负端LED-；电源输出正端LED+通过第九电阻R13与滤波电容C9的并联电路连接电源输出负端LED-；

所述电流放大单元为一三极管Q2；所述三极管Q2的基极连接第八电阻R12；所述三极管Q2的集电极连接驱动芯片U1的引脚1；所述三极管Q2的发射极通过第七电阻R11连接驱动芯片U1的引脚5，T2的线圈2的电压通过三极管Q2给驱动芯片U1供电的同时通过三极管Q2给驱动芯片U1引脚5输送零电流检测信号，增强了对开关变压器内磁的利用率，实现了节能的效果。

其中，驱动电路还包括衰减取样单元；所述衰减取样单元包括第一衰减取样电阻R3、第二衰减取样电阻R4以及第三衰减取样电阻R7；所述第二衰减取样电阻R4与第三衰减取样电阻R7的中点连接到驱动芯片U1的引脚2。

其中，所述第三电容C5是驱动芯片U1引脚2的滤波电容；所述第四电容C6是驱动芯片U1引脚3的补偿电容。

其中，三极管Q2工作方式为发射极输出方式，即：

Ie＝(1+β)×Ib；

其中，Ie为三极管Q2的发射极电流，β为三极管Q2的放大系数；Ib为三极管Q2的基极电流。

其中，驱动芯片U1的型号为MP4026。

请参阅图2所示，U1为驱动芯片，型号为MP4026；U1的1脚VCC为电源引脚，2脚MULT为输入电压的衰减信号输入端，3脚COMP为环路补偿点引脚，4脚GND为接地引脚，5脚CS/ZCD为原边采样和过零检测引脚，6脚GATE为开关管栅驱动引脚；L、N为市电电压输入端；F1为保险；ZR为压敏电阻；T1为扼流线圈；C1为交流滤波电容；二极管D1、D2、D3、D4为全波整流管；电感L1、电阻R1、电容C2共同组成滤波电路；R2为U1电源引脚1的启动供电电阻；C3为U1的1脚滤波电容；D5为U1的1脚稳压管，稳压电压为20V；R3、R4、R7为输入直流电的衰减取样电阻，由R4与R7的中点输入到U1的2脚；C5为U1的2脚滤波电容；C6为U1的3脚环路补偿电容；Q1为电源开关管；R8为U1的6脚与Q1栅极的限流电阻；R10为Q1源极的电流取样电阻；R9将Q1源极的取样电流输入到U1的5脚；C7为滤波电容；T2为开关变压器；C4、R6、D6为T2线圈1的脉冲吸收回路；R12为T2线圈2的输出限流电阻；经R12后的电流分成两路，一路经D8整流供给U1的1脚电源电压，另一路经D9整流R11限流供给U1的5脚过零检测信号；R5为电压取样电阻；C8为市电与输出端的隔离电容；D7为T2的线圈3输出整流二极管；C9为滤波电容；R13为C9的放电电阻；LED+和LED-分别为电源输出的正负端。

电路工作时，输入电网交流电经过整流后，经R2供给U1工作启动电压，U1开始工作，从U1的6脚输出驱动信号到Q1的栅极；Q1开启后，输入到U1的5脚的电流取样信号电压，大于U1内部乘法器的输出电压时，关断开关管Q1；此时T2线圈3上的感应电压，经D7整流C9滤波输出到负载；与此同时，T2线圈2的感应电压，通过D9输入到U1的5脚作为零电流检测信号，当U1的5脚零电流检测信号电压下降至0.35V时，经U1内部逻辑模块和驱动模块，开启开关管Q1，从而完成一个周期；这就是MP4026驱动原电路的工作过程。

请参阅图3所示，图中的P1、P2、P3、P4分别对应图1中市电电压的四个输入端口P1、P2、P3、P4；市电电压从P1、P2、P3、P4的任意两个端口输入都能使驱动正常工作。在设计T8灯管的供电线路时，根据实际情况，T8灯管的供电方式可以任意设计成单端供电、双端供电和交叉供电都可以。同时也避免了因T8灯管的供电方式不同，供电方式与T8灯管的内部电路不匹配，而产生的线路短路T8灯管烧毁的故障。

本实施例的一个具体应用为：

如图1所示，增加了市电电压输入端的数目，输入端口包括P1、P2、P3、P4，市电电压从任意两个端口输入都能使驱动正常工作，在关断开关管Q1期间，当T2线圈2的感应电流大时，T2线圈2的电压通过Q2的集电极结给U1的1脚供电，同时通过Q2的基极给U1的5脚输送零电流检测信号。当T2线圈2的感应电流变小时，Q2就会控制C3中的电压，通过Q2给U1的5脚继续输送零电流检测信号。这时T2线圈2的感应电流只是驱动Q2，不是直接输送给U1的5脚。在T2线圈2的感应电流下降至几乎等于0时，C3通过Q2输送到U1的5脚的零电流检测信号电压，才能等于0.35V。这样，T2中的磁能量就得到了充分的利用，得到了节电的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，其特征在于，包括：

输入整流单元，用于对输入的市电电压进行整流并驱动电路工作；

滤波单元，用于滤除电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率；

驱动单元，用于驱动电路运作；

变压单元,用于向电流输出单元提供不同电源；

电流放大单元，用于将变压单元中感应电流放大；

脉冲单元，用于产生电脉冲并对电脉冲进行放大、变化或整形；

所述输入整流单元包括多个并联的整流组，每一整流组由串联的输入端口、保险以及整流二极管组成；每一整流组的一端接地，另一端连接滤波单元；

所述滤波单元包括一电感(L1)、第一电阻(R1)和第一电容(C2)；所述滤波单元是将所述第一电容(C2)串联连接于所述电感(L1)与所述第一电阻(R1)的并联电路而成的；所述第一电容(C2)一端接地；

所述驱动单元包括驱动芯片(U1)、滤波电容(C3)、第三电容(C5)、第四电容(C6)、稳压管(D5)、第二电阻(R2)、第四电阻(R8)、第五电阻(R9)、第六电阻(R10)、第七电阻(R11)；所述驱动芯片(U1)包括6个引脚；所述驱动芯片(U1)的引脚1通过第二电阻(R2)连接滤波单元；所述驱动芯片(U1)的引脚2通过串联第三电容(C5)、第四电容(C6)连接于驱动芯片(U1)的引脚3；所述驱动芯片(U1)的引脚4接地；所述驱动芯片(U1)的引脚5串联连接于第五电阻(R9)与第七电阻(R11)的并联电路；所述驱动芯片(U1)的引脚6串联连接于第四电阻(R8)；

所述变压单元为一开关变压器(T2)；所述开关变压器(T2)由第一线圈(1)、第二线圈(2)以及第三线圈(3)组成；所述第一线圈(1)一端连接脉冲单元，所述第一线圈(1)另一端连接电源开关管；所述第二线圈(2)一端接地，所述第二线圈(2)另一端串联连接于第八电阻(R12)；所述第三线圈(3)一端通过第二二极管(D7)连接电源输出单元正端，所第三线圈(3)另一端连接电源输出单元负端；

所述脉冲单元包括第二电容(C4)、第三电阻(R6)和第一二极管(D6)；所述脉冲单元是将所述第一二极管(D6)串联连接与所述第二电容(C4)与所述第三电阻(R6)的并联电路而成的；

所述电流输出单元包括电源输出正端(LED+)和电源输出负端(LED-)；电源输出正端(LED+)通过第九电阻(R13)与滤波电容(C9)的并联电路连接电源输出负端(LED-)；

所述电流放大单元为一三极管(Q2)；所述三极管(Q2)的基极连接第八电阻(R12)；所述三极管(Q2)的集电极连接驱动芯片(U1)的引脚1；所述三极管(Q2)的发射极通过第七电阻(R11)连接驱动芯片(U1)的引脚5。

2.根据权利要求1所述的一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，其特征在于，驱动电路还包括衰减取样单元；所述衰减取样单元包括第一衰减取样电阻(R3)、第二衰减取样电阻(R4)以及第三衰减取样电阻(R7)；所述第二衰减取样电阻(R4)与第三衰减取样电阻(R7)的中点连接到驱动芯片(U1)的引脚2。

3.根据权利要求1所述的一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，其特征在于，所述第三电容(C5)是驱动芯片(U1)引脚2的滤波电容；所述第四电容(C6)是驱动芯片(U1)引脚3的补偿电容。

4.根据权利要求1所述的一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，其特征在于，所述三极管(Q2)工作方式为发射极输出方式，即：

I_e＝(1+β)×I_b；

其中，I_e为三极管(Q2)的发射极电流，β为三极管(Q2)的放大系数；I_b为三极管(Q2)的基极电流。

5.根据权利要求1所述的一种多端驱动的T8型LED灯管驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片(U1)的型号为MP4026。

Images