CN109068442A - 一种兼容电子镇流器和市电的led驱动电路及led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路及LED灯具,包括:用于接收交流电的第一输入端、第二输入端、与第一输入端和第二输入端连接的降压电路、与降压电路连接的整流电路、与整流电路连接的泄漏电流限制电路、与泄漏电流限制电路连接的恒流输出电路、分别与第二输入端和泄漏电流限制电路连接的信号采样电路、以及与泄漏电流限制电路连接的开关。本发明可以同时兼容电子镇流器和市电,在接电子镇流器时可自动降低电子镇流器输出的高频电压,有效保护后级电路;在接市电时,可满足单端接电和双端接电,且双端接电可以通过泄漏电流测试。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域,更具体地说,涉及一种兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路及LED灯具。
背景技术
近年来,在全面提倡节能减排的大形式和环境之下,对节能降耗管控力度的不断加大,对环保的重视程度越来越重视,人们环保意识也不断提高,LED光源是新一代半导体光源,与现有光源相比具有高效、寿命长特点。LED属于绿色环保光源,无汞、铅等有害物质,以LED作为光源的照明产品迅猛发展,替代传统照明已成为趋势。
目前市面上LED灯管基本分为以下类型:
(1)只满足Type A(电子镇流器)类型的灯管;
(2)只满足Type B(市电)类型的灯管,但只能单端接电,双端接电无法通过泄漏电流测试;
(3)满足Type A+Type B(单端接电)类型的灯管,但作为Type B使用时,只能单端接电,双端接电无法通过UL认证标准的泄漏电流测试。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路及LED灯具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,包括:
用于接收交流电的第一输入端、第二输入端、与所述第一输入端和所述第二输入端连接的降压电路、与所述降压电路连接的整流电路、与所述整流电路连接的泄漏电流限制电路、与所述泄漏电流限制电路连接的恒流输出电路、分别与所述第二输入端和所述泄漏电流限制电路连接的信号采样电路、以及与所述泄漏电流限制电路连接的开关;
在所述交流电为电子镇流器输出的高频交流电时,所述降压电路对所述高频交流电进行降压,并输出降压信号;所述整流电路用于将所述降压信号或者低频的交流电整流为直流电;所述信号采样电路检测所述第二输入端的交流电,并在所述第二输入端的交流电为高频交流电时旁路所述泄漏电流限制电路;
在所述交流电为低频交流电时,所述泄漏电流限制电路用于检测LED驱动电路的回路电压,并在LED驱动电路的回路电压达到阈值时控制所述开关断开,使所述恒流输出电路与所述整流电路断开。。
优选地,所述第一输入端包括第一管脚和第二管脚;
所述兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路还包括串联在所述第一管脚与所述降压电路之间的第一过流保护电路、串联在所述第二管脚与所述降压电路之间的第三过流保护电路、以及串联在所述第二输入端与所述降压电路之间的第二过流保护电路。
优选地,所述降压电路包括第一电容和第二电容;
所述第一电容的第一端与所述第一过流保护电路连接,所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端一并连接所述第二过流保护电路,所述第二电容的第二端与所述第三过流保护电路连接。
优选地,所述泄漏电流限制电路包括:限流电路和控制电路;
所述限流电路的输入端与所述整流电路的输出端连接,所述限流电路的输出端与所述控制电路的供电端连接。
优选地,所述限流电路包括二极管D3、电阻R5、电阻R6和电阻R9;
所述二极管D3的阳极连接所述整流电路的输出端,所述二极管D3的阴极连接所述电阻R5的第一端,所述电阻R5的第二端连接所述电阻R6的第一端,所述电阻R6的第二端连接所述电阻R9的第一端,所述电阻R9的第二端连接所述控制电路的供电端。
优选地,所述控制电路包括控制芯片U1、电容C5、电容C7、电阻R7、电阻R8、电容C6;
所述开关包括MOS管Q,所述MOS管Q内置于所述控制芯片U1内;
所述控制芯片U1包括供电电路、逻辑控制电路和驱动电路,所述供电电路的输入端连接所述控制芯片U1的第八引脚,所述供电电路的输出端连接所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路连接所述驱动电路的输入端,所述驱动电路的输出端连接所述MOS管Q的栅极,所述MOS管Q的漏极连接所述控制芯片U1的第三引脚和第四引脚,所述MOS管Q的源极和所述逻辑控制电路一并连接所述控制芯片U1的第五引脚;
所述控制芯片U1的第八引脚作为所述控制电路的供电端连接所述电阻R9的第二端,所述控制芯片U1的第八引脚还通过所述电容C5连接第一电源地;
所述控制芯片U1的第二引脚连接第一电源地,所述控制芯片U1的第六引脚通过所述电容C6连接第一电源地,所述控制芯片U1的第五引脚通过所述电阻R8连接第一电源地,所述电容C7与所述电阻R7并联后再并联在所述电阻R8的两端;所述控制芯片U1的第三引脚和第四引脚短接并连接第二电源地。
优选地,所述信号采样电路包括:滤波整流电路和MOS管Q1;
所述滤波整流电路的输入端与所述第二输入端连接,所述滤波整流电路的输出端与所述MOS管Q1的栅极连接,所述MOS管Q1的源极连接第一电源地,所述MOS管Q1的漏极连接所述泄漏电流限制电路。
优选地,所述滤波整流电路包括:电感L2、电容C9、二极管D9、二极管D10、电容C10、电阻R16、稳压管D11;
所述电感L2的第一端连接所述第二输入端,所述电感L2的第二端连接所述电容C9的第一端,所述电容C9的第二端分别连接所述二极管D9的阳极和所述二极管D10的阴极;所述二极管D9的阴极连接所述MOS管Q1的栅极,所述二极管D9的阴极还通过所述电容C10连接第一电源地;所述二极管D10的阴极连接第一电源地,所述电阻R9并联在所述电容C10的两端,所述稳压管D11的阴极连接所述MOS管Q1的栅极,所述稳压管D11的阳极连接第一电源地。
优选地,所述信号采样电路还包括:连接在所述泄漏电流限制电路与所述MOS管Q1的漏极之间的防反电路;
所述防反电路包括二极管D12和二极管D13;
所述二极管D12的阳极连接所述泄漏电流限制电路,所述二极管D12的阴极连接所述MOS管Q1的漏极,所述二极管D13与所述二极管D12并联。
本发明还提供一种LED灯具,包括以上所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路。
实施本发明的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,具有以下有益效果:本发明可以同时兼容电子镇流器和市电,在接电子镇流器时可自动降低电子镇流器输出的高频电压,有效保护后级电路;在接市电时,可满足单端接电和双端接电,且双端接电可以通过泄漏电流测试。
另外,本发明的LED灯具在荧光灯的电子镇流器还可以使用时,可直接用本发明的LED灯替换原有荧光灯,节省人工成本;在荧光灯的电子镇流器寿命结束时,也只需去掉荧光灯电子镇流器,对电路进行简单改装便可继续使用本发明的LED灯,节省购置灯管成本。同时由于有泄漏电流保护电路,本发明的LED灯一端带电时,此时人体触摸到灯管另一端时不会有触电的危险,安全性能高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路的原理框图;
图2是本发明兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路的电路原理图;
图3为开关内置于控制芯片U1内的原理框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1,图1为本发明兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路的原理框图。如图1所示,本发明实施例的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路包括用于输入交流电的第一输入端10、第二输入端20、与第一输入端10和第二输入端20连接的降压电路30、与降压电路30连接的整流电路40、与整流电路40连接的泄漏电流限制电路50、与泄漏电流限制电路50连接的恒流输出电路70、分别与第二输入端20和泄漏电流限制电路50连接的信号采样电路60、以及与泄漏电流限制电路50连接的开关80。
具体的,第一输入端10和第二输入端20所输入的交流电包括电子镇流器输出的高频交流电和低频交流电。其中,当所接的外部电源为市电时,所输入的交流电为50/60Hz的低频交流电;当所接的外部电源为电子镇流器(实际为市电经过电子镇流器后才输入第一输入端10和第二输入端20)时,所输入的交流电为高频交流电。一般地,电子镇流器输出的高频交流电为60~80KHz、600~800V范围。
本发明实施例中,降压电路30主要在所输入的交流电为高频交流电时产生作用。即在所输入的交流电为高频交流电时(即外部电源为市电,且需先经过电子镇流器),降压电路30对高频交流电进行降压,并输出降压信号。通过在第一输入端10和第二输入端20之间设置该降压电路30,可以在接入的交流电为高频交流电时,有效降低电子镇流器输出的高频交流电压,避免高频交流电压对后级电路产生的影响,有效保护后级电路。而且由于设置该降压电路30,可以使采用本发明的LED驱动电路的LED灯管在替代传统的荧光灯管时,可直接兼容电子镇流器。例如,在荧光灯的电子镇流器还可以使用的时候,可直接采用本发明的LED驱动电路的LED灯管替代原有的荧光灯,节省人工成本,同时,用LED灯管替代荧光灯管,还可以达到有效节能的目的。另外,在原有荧光灯管的电子镇流器寿命结束时,也只需去掉荧光灯管的电子镇流器,对电路进行简单改装,即可继续采用本发明的LED驱动电路的LED灯管,大大节省了购置灯管的成本。
进一步地,本发明实施例的降压电路30在输入的交流电为低频交流电时,该降压电路30不产生作用,对低频交流电不产生影响,所输入的低频交流电直接流入后级电路。
可选的,本发明实施例的降压电路30可以通过电容实现。其中,所选择的电容为耐压电容,例如,可以采用容值为1~4.7nF的耐压电容。
本发明实施例中,整流电路40用于将降压信号或者低频的交流电整流为直流电。具体的,当所输入的交流电为低频交流电时(即外部电源为市电,不接电子镇流器),所输入的低频交流电直接流入整流电路40,由整流电路40对该低频交流电进行整流处理,并整流为相应的直流电以提供给后级电路。当所输入的交流电为高频交流电时(由电子镇流器输出高频交流电),该高频交流电先由降压电路30进行降压处理后,再传送至整流电路40,整流电路40再对降压电路30所输出的降压信号进行整流处理,并整流为相应的直流电以提供给后级电路。
可选的,本发明实施例的整流电路40可以为桥式整流电路。
本发明实施例中,泄漏电流限制电路50用于检测LED驱动电路的回路电压,并在LED驱动电路的回路电压达到阈值时控制开关80断开,使恒流输出电路70与整流电路40断开。具体的,当作为Type B类型正常接电时(即灯管接市电),该泄漏电流限制电路50在所输入的交流电为低频交流电时不对开关80产生影响,开关80保持关闭状态,整流电路40输出的直流电传送至输出电路70,输出电路70可正常输出电流给负载(LED灯)供电;当作为TypeB类型使用,且当第一输入端10或第二输入端20中的任一端接入到市电的L端,另一端有人体阻抗接到大地时,该泄漏电流限制电路50即可通过检测其内置的电路检测LED驱动电路的回路电压,并在回路电压达到阈值时,控制开关80断开,以断开泄漏电流,避免发生触电危险。即当第一输入端10或第二输入端20中的任一端接入到市电的L端时,若人体触摸到另一端时,该泄漏电流限制电路50即可检测到有人体阻抗到大地,判断有泄漏电流,该泄漏电流限制电路50即控制开关80断开,以将第一电源地和第二电源地断开,输出电路70不能输出电流,断开了泄漏电流回路,降低泄漏电流,避免人体发生触电。
可选的,该泄漏电流限制电路50可以包括限流电路和控制电路。
限流电路的输入端与整流电路40的输出端连接,限流电路的输出端与控制电路的供电端连接。具体的,限流电路主要用于对流入控制电路的供电电压起到限流作用,而控制电路主要用于检测LED驱动电路的回路电压,并在回路电压达到阈值时输出控制信号控制开关80断开,以使第一电源地和第二电源地断开。
本发明实施例中,开关80主要用于根据控制电路输出的控制信号断开或闭合。其中,该开关80可以为NMOS管。
本发明实施例中,信号采样电路60用于检测第二输入端20的交流电,并在第二输入端20的交流电为高频交流电时旁路泄漏电流限制电路50。具体的,当所输入的交流电为低频交流电时,该信号采样电路60不工作,泄漏电流限制电路50正常工作。当第二输入端20所输入的交流电为高频交流电时,该信号采样电路60启动,并将泄漏电流限制电路50旁路。在此需要说明的是,由于本发明实施例的泄漏电流限制电路50在作为Type A使用时(即所输入的交流电为高频交流电),由于该泄漏电流限制电路50无法检测电子镇流器的高频信号,该泄漏电流限制电路50无控制作用,会导致第一电源地和第二电源地无法正常导通,输出电路70无法通过该泄漏电流限制电路50形成电流回路。所以通过设置该信号采样电路60,可以在所输入的交流电为高频交流电时启动,使第一电源地和第二电源地导通,输出电路70可以通过信号采样电路60形成电流回路,以正常输出电流给负载供电,避免了因为泄漏电流限制电路50不能工作而导致输出电路70无电流回路无法正常输出电流给负载供电。
进一步地,该兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路还包括串联在第一管脚与降压电路30之间的第一过流保护电路、串联在第二管脚与降压电路30之间的第三过流保护电路、以及串联在第二输入端20与降压电路30之间的第二过流保护电路。
以下以一个具体的实施例对本发明的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路的工作原理进行说明。
如图2所示,第一输入端10包括第一管脚和第二管脚;第二输入端20包括第三管脚和第四管脚。其中,第一管脚为图2中的ACL1,第二管脚为图2中ACN,第三管脚短接后为图2中的ACL2。
第一过流保护电路包括第一熔断器F1,第一熔断器F1的第一端连接第一管脚(ACL1),第一熔断器F1的第二端连接第一电容CX1的第一端和整流电路40的第一输入端10。第二过流保护电路包括第二熔断器F2,第二熔断器F2的第一端连接第二管脚和第四管脚(ACL2),第二熔断器F2的第二端连接第一电容CX1的第二端和第二电容CX2的第一端,并连接至整流电路40的第二输入端20;第三过流保护电路包括第三熔断器F3,第三熔断器F3的第一端连接第二管脚(ACN),第三熔断器F3的第二端连接第二电容CX2的第二端,并连接至整流电路40的第三输入端。
降压电路30包括第一电容CX1和第二电容CX2。第一电容CX1的第一端与第一过流保护电路连接,第一电容CX1的第二端和第二电容CX2的第一端一并连接第二过流保护电路,第二电容CX2的第二端与第三过流保护电路连接。其中,更具体的连接关系如前述。
整流电路40包括二极管D1、二极管D2、二极管D5、二极管D6、二极管D14以及二极管D15。
其中,二极管D15的阳极与二极管D14的阴极连接,且二极管D15的阳极与二极管D14的阴极连接的节点为整流电路40的第一输入端;二极管D2的阳极与二极管D6的阴极连接,且二极管D2的阳极与二极管D6的阴极连接的节点为整流电路40的第二输入端;二极管D1的阳极与二极管D5的阴极连接,且二极管D1的阳极与二极管D5的阴极连接的节点为整流电路40的第三输入端;二极管D14的阳极、二极管D6的阳极和二极管D5的阳极共同连接第一电源地(GND1),二极管D15的阴极、二极管D2的阴极和二极管D1的阴极为整流电路40的输出端,共同连接至泄漏电流限制电路50和输出电路70。
泄漏电流限制电路50包括:限流电路和控制电路。
具体的,如图2所示,限流电路包括二极管D3、电阻R5、电阻R6和电阻R9。控制电路包括控制芯片U1、电容C5、电容C7、电阻R7、电阻R8、电容C6。进一步地,在该实施例中,以开关80内置于控制芯片U1内为例。其中,控制芯片U1内部的等效电路图如图3所示。
开关80包括MOS管Q,MOS管Q内置于所述控制芯片U1内;
所述控制芯片U1包括供电电路、逻辑控制电路和驱动电路,所述供电电路的输入端连接所述控制芯片U1的第八引脚,所述供电电路的输出端连接所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路连接所述驱动电路的输入端,所述驱动电路的输出端连接所述MOS管Q的栅极,所述MOS管Q的漏极连接所述控制芯片U1的第三引脚和第四引脚,所述MOS管Q的源极和所述逻辑控制电路一并连接所述控制芯片U1的第五引脚。
二极管D3的阳极连接整流电路40的输出端,二极管D3的阴极连接电阻R5的第一端,电阻R5的第二端连接电阻R6的第一端,电阻R6的第二端连接电阻R9的第一端,电阻R9的第二端连接控制电路的供电端(即控制芯片U1的第八引脚)。当然,在其他实施例中,也可以省略二极管D3。
控制芯片U1的第八引脚作为控制电路的供电端连接电阻R9的第二端,控制芯片U1的第八引脚还通过电容C5连接第一电源地(GND1);控制芯片U1的第二引脚连接第一电源地(GND1),控制芯片U1的第六引脚通过电容C6连接第一电源地(GND1),控制芯片U1的第五引脚通过电阻R8连接第一电源地(GND1),电容C7与电阻R7并联后再并联在电阻R8的两端;控制芯片U1的第三引脚和第四引脚短接并连接第二电源地(GND)。当然,在其他实施例中,本发明的开关80也可以外置于控制芯片U1外。该实施例采用的是开关80内置于控制芯片U1内。其中,当开关80采用内置结构时,控制芯片U1可以采用DL002型号的控制芯片;当开关80采用外置结构时,控制芯片U1可以采用DIO8275型号的控制芯片。开关80可以采用NMOS管。
这里需要说明的是,第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)均为电源地,其中,第一电源地(GND1)为整流电路40至泄漏电流限制电路50之间的电源地,第二电源地(GND)为泄漏电流限制电路50至输出电路70之间的电源地。
信号采样电路60包括:滤波整流电路和MOS管Q1。
滤波整流电路的输入端与第二输入端20连接,滤波整流电路的输出端与MOS管Q1的栅极连接,MOS管Q1的源极连接第一电源地,MOS管Q1的漏极连接泄漏电流限制电路50。
具体的,滤波整流电路包括:电感L2、电容C9、二极管D9、二极管D10、电容C10、电阻R16、稳压管D11。
电感L2的第一端连接第二输入端20(ACL2),电感L2的第二端连接电容C9的第一端,电容C9的第二端分别连接二极管D9的阳极和二极管D10的阴极;二极管D9的阴极连接MOS管Q1的栅极,二极管D9的阴极还通过电容C10连接第一电源地(GND1);二极管D10的阳极连接第一电源地(GND1),电阻R9并联在电容C10的两端,稳压管D11的阴极连接MOS管Q1的栅极,稳压管D11的阳极连接第一电源地(GND1)。
进一步地,该信号采样电路60还包括:连接在泄漏电流限制电路50与MOS管Q1的漏极之间的防反电路。防反电路包括二极管D12和二极管D13。
二极管D12的阳极连接泄漏电流限制电路50(如图2所示,二极管D12的阳极连接控制芯片U1的第四引脚和第二电源地(GND)),二极管D12的阴极连接MOS管Q1的漏极,二极管D13与二极管D12并联。可以理解地,在该实施例中,防反电路由二极管D12和二极管D13组成,在其他一些实施例中,该防反电路也可以由二极管D12和二极管D13中的任意一个组成,或者,在其他一些实施例中,还可以采用两个以上的二极管来实现防反作用。
在该实施例中,电感L2可以起到滤波作用,电容C9可以起到对第二输入端20(ACL2)输入的信号的检测作用,二极管D9可以起到整流作用,电容C10可以起到充电和电压维持的作用,电阻R16可以起到放电的作用,稳压管D11可以起到钳位作用,避免MOS管Q1损坏。
如图2所示,输出电路70包括:电容C2、电阻R2、电阻R3、二极管D7、变压器L1、电容CE1、电阻R15、电阻R11、电阻R12、二极管D8、电阻R10、电容C4、电容C8、电阻R13、电阻R17、MOS管Q2、电阻Rs1、电阻Rs2和芯片U2。变压器L1包括主绕组L1A和辅助供电绕组L1B。
电容C2的第一端连接整流电路40的输出端,电容C2的第二端连接第二电源地(GND);电阻R2的第一端连接电容C2的第一端,电阻R2的第二端通过电阻R3连接芯片U2的PIN5引脚;二极管D7的阴极连接电阻R2的第一端,二极管D7的阳极通过主绕组L1A连接输出电路70的负输出端(LED-),二极管D7的阳极还连接MOS管Q2的漏极;电容CE1连接在输出电路70的正输出端(LED+)和负输出端(LED-)电阻R15并联在电容CE1的两端。
芯片U2的PIN5引脚通过电阻R10连接二极管D8的阴极,二极管D8的阳极通过辅助供电绕组L1B连接第二电源地(GND),二极管D8的阳极还依次通过电阻R11和电阻R12连接第二电源地(GND),电阻R11和电阻R12的连接节点还连接芯片U2的PIN4引脚;芯片的PIN2引脚接地,电容C4连接在芯片U2的PIN5引脚和PIN2引脚之间;芯片U2的PIN3引脚依次通过电容C8和电阻R13连接第二电源地(GND),芯片U2的PIN2引脚通过电阻R17连接MOS管Q2的栅极,芯片U2的PIN1引脚连接MOS管Q2的源极,芯片U2的PIN1引脚还分别通过电阻Rs1、电阻Rs2连接第二电源地(GND)。
该实施例的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路可以同时兼容市电(Type B类型)单端接电/双端接电和兼容电子镇流器(Type A类型),也可以作为Type A类型或者TypeB类型单独使用。下面以不同的情形进行说明:
第一种情形:作为Type B类型(市电)双端正常接电时:
信号采用电路中的电容C9检测到ACL2输入的信号为低频50/60Hz的交流电信号,此时,由电容C9的作用,没有电流流过二极管D9,MOS管Q1的栅极未达到其开启电压,此时,MOS管Q1处于截止状态,信号采用电路不产生作用。泄漏电流限制电路50中的控制芯片U1检测其第五引脚的电压,在第五引脚的电压未达到阈值时,使内置的开关80保持闭合状态,以使第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)连通,输出电路70可以正常恒流输出,给负载(LED灯)供电。可以理解地,控制芯片U1在第五引脚的电压为LED驱动电路的回路电压的采样电压,该采样电压可以反馈回路电压的情况,通过检测该采样电压(控制芯片U1第五引脚的电压)可以检测LED驱动电路的回路电压。
第二种情形:作为Type B类型单端正常接电时:
第二输入端20(ACL2)没有电压,信号采样电路60检测到ACL2端没有输入信号,此时,MOS管Q1也处于截止状态,信号采用电路不产生作用。泄漏电流限制电路50中的控制芯片U1检测其第五引脚的电压,在第五引脚的电压未达到阈值时,使内置的开关80保持闭合状态,使第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)连通,输出电路70可以正常恒流输出,给负载(LED灯)供电。
第三种情形:作为Type B类型人体触摸到接电端时:
当灯管一端(假设第一输入端10接入到市电L端(火线)),人体触摸到另外一端(ACL2)时,此时,泄漏电流限制电路50中的控制芯片U1判断有泄漏电流,进而控制内置的开关80断开,此时,第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)断开,泄漏电流回路被断开,降低了泄漏电流,使人体不会发生触电。具体的,如图3所示,控制芯片U1的逻辑控制电路实时检测第五引脚的电压,通过第五引脚的电压判断LED驱动电路的回路阻抗。一般情况下,人体阻抗为1~2KΩ左右,当回路阻抗≥500Ω,泄露电流瞬时峰值>5mA时,泄漏电流在R7,R8上产生的电压达到IC泄漏电流保护触发点电压(阈值),逻辑控制电路给驱动电路低电压控制信号,关断MOS管Q,断开泄漏电流回路,降低泄漏电流,关断一段时间后逻辑控制会重新打开MOS管Q再次检测,一旦电流峰值达到5mA立刻关断MOS管Q,降低泄漏电流,如此周期性检测,使得泄漏电流的有效值能保持在5mA以内。当MOS管Q开启后泄漏电流<5mA时,MOS管Q会一直打开,使得后面的输出电路70可以正常工作。
第四种情形:作为Type A类型(接电子镇流器)接电时:
降压电路30中的第一电容CX1和/或第二电容CX2对电子镇流器输出的高频交流电压进行降压,输出一定范围内的交流电压(例如,可以为<300V,60~80KHz的交流电压),进而达到保护后级电路的作用,使后级电路不会被过高的电压击穿导致损坏,而且,此时输出电路70可以正常恒流输出,给负载(LED灯)供电。
具体的,由于泄漏电流限制电路50在此情形下,无法检测电子镇流器输出的高频信号,泄漏电流限制电路50无控制作用,此时第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)无法正常导通,导致输出电路70无法通过泄漏电流限制电路50形成电流回路;而由于信号采样电路60可以检测到ACL2端的信号为高频(60~80KHz)的高频信号,此时有电流流至MOS管Q1的栅极,MOS管Q1开启,此时第一电源地(GND1)和第二电源地(GND)导通,使输出电路70可以通过信号采样电路60形成电流回路,避免因为泄漏电流限制电路50不能工作而导致输出电路70无电流回路无法工作。
本发明还提供了一种LED灯具,该LED灯具可以包括前述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路。
本发明可以同时兼容电子镇流器和市电,在接电子镇流器时可自动降低电子镇流器输出的高频电压,有效保护后级电路;在接市电时,可满足单端接电和双端接电,且双端接电可以通过泄漏电流测试。
另外,本发明的LED灯具在荧光灯的电子镇流器还可以使用时,可直接用本发明的LED灯替换原有荧光灯,节省人工成本;在荧光灯的电子镇流器寿命结束时,也只需去掉荧光灯电子镇流器,对电路进行简单改装便可继续使用本发明的LED灯,节省购置灯管成本。同时由于有泄漏电流保护电路,本发明的LED灯一端带电时,此时人体触摸到灯管另一端时不会有触电的危险,安全性能高。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,包括:
用于接收交流电的第一输入端、第二输入端、与所述第一输入端和所述第二输入端连接的降压电路、与所述降压电路连接的整流电路、与所述整流电路连接的泄漏电流限制电路、与所述泄漏电流限制电路连接的恒流输出电路、分别与所述第二输入端和所述泄漏电流限制电路连接的信号采样电路、以及与所述泄漏电流限制电路连接的开关;
在所述交流电为电子镇流器输出的高频交流电时,所述降压电路对所述高频交流电进行降压,并输出降压信号;所述整流电路用于将所述降压信号或者低频的交流电整流为直流电;所述信号采样电路检测所述第二输入端的交流电,并在所述第二输入端的交流电为高频交流电时旁路所述泄漏电流限制电路;
在所述交流电为低频交流电时,所述泄漏电流限制电路用于检测LED驱动电路的回路电压,并在LED驱动电路的回路电压达到阈值时控制所述开关断开,使所述恒流输出电路与所述整流电路断开。
2.根据权利要求1所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述第一输入端包括第一管脚和第二管脚;
所述兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路还包括串联在所述第一管脚与所述降压电路之间的第一过流保护电路、串联在所述第二管脚与所述降压电路之间的第三过流保护电路、以及串联在所述第二输入端与所述降压电路之间的第二过流保护电路。
3.根据权利要求2所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述降压电路包括第一电容和第二电容;
所述第一电容的第一端与所述第一过流保护电路连接,所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端一并连接所述第二过流保护电路,所述第二电容的第二端与所述第三过流保护电路连接。
4.根据权利要求3所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述泄漏电流限制电路包括:限流电路和控制电路;
所述限流电路的输入端与所述整流电路的输出端连接,所述限流电路的输出端与所述控制电路的供电端连接。
5.根据权利要求4所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述限流电路包括二极管D3、电阻R5、电阻R6和电阻R9;
所述二极管D3的阳极连接所述整流电路的输出端,所述二极管D3的阴极连接所述电阻R5的第一端,所述电阻R5的第二端连接所述电阻R6的第一端,所述电阻R6的第二端连接所述电阻R9的第一端,所述电阻R9的第二端连接所述控制电路的供电端。
6.根据权利要求5所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述控制电路包括控制芯片U1、电容C5、电容C7、电阻R7、电阻R8、电容C6;
所述开关包括MOS管Q,所述MOS管Q内置于所述控制芯片U1内;
所述控制芯片U1包括供电电路、逻辑控制电路和驱动电路,所述供电电路的输入端连接所述控制芯片U1的第八引脚,所述供电电路的输出端连接所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路连接所述驱动电路的输入端,所述驱动电路的输出端连接所述MOS管Q的栅极,所述MOS管Q的漏极连接所述控制芯片U1的第三引脚和第四引脚,所述MOS管Q的源极和所述逻辑控制电路一并连接所述控制芯片U1的第五引脚;
所述控制芯片U1的第八引脚作为所述控制电路的供电端连接所述电阻R9的第二端,所述控制芯片U1的第八引脚还通过所述电容C5连接第一电源地;
所述控制芯片U1的第二引脚连接第一电源地,所述控制芯片U1的第六引脚通过所述电容C6连接第一电源地,所述控制芯片U1的第五引脚通过所述电阻R8连接第一电源地,所述电容C7与所述电阻R7并联后再并联在所述电阻R8的两端;所述控制芯片U1的第三引脚和第四引脚短接并连接第二电源地。
7.根据权利要求1所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述信号采样电路包括:滤波整流电路和MOS管Q1;
所述滤波整流电路的输入端与所述第二输入端连接,所述滤波整流电路的输出端与所述MOS管Q1的栅极连接,所述MOS管Q1的源极连接第一电源地,所述MOS管Q1的漏极连接所述泄漏电流限制电路。
8.根据权利要求7所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述滤波整流电路包括:电感L2、电容C9、二极管D9、二极管D10、电容C10、电阻R16、稳压管D11;
所述电感L2的第一端连接所述第二输入端,所述电感L2的第二端连接所述电容C9的第一端,所述电容C9的第二端分别连接所述二极管D9的阳极和所述二极管D10的阴极;所述二极管D9的阴极连接所述MOS管Q1的栅极,所述二极管D9的阴极还通过所述电容C10连接第一电源地;所述二极管D10的阴极连接第一电源地,所述电阻R9并联在所述电容C10的两端,所述稳压管D11的阴极连接所述MOS管Q1的栅极,所述稳压管D11的阳极连接第一电源地。
9.根据权利要求7所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路,其特征在于,所述信号采样电路还包括:连接在所述泄漏电流限制电路与所述MOS管Q1的漏极之间的防反电路;
所述防反电路包括二极管D12和二极管D13;
所述二极管D12的阳极连接所述泄漏电流限制电路,所述二极管D12的阴极连接所述MOS管Q1的漏极,所述二极管D13与所述二极管D12并联。
10.一种LED灯具,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的兼容电子镇流器和市电的LED驱动电路。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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