CN109348587A - 一种具有高pf无频闪的led恒流驱动电路 - Google Patents

一种具有高pf无频闪的led恒流驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,输入整流桥的两个输入端连接输入交流电;储能电容的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管的正极、第二二极管的负极连接;第一恒流源的一个控制端与第一二极管的负极连接;第一反馈电阻的一端与第一恒流源的另一个控制端连接,另一端与第二二极管的正极连接;LED灯串的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端与第二恒流源的任意一个控制端连接;第二反馈电阻的一端与第二恒流源的另一个控制端连接,另一端与第二二极管的正极连接。其优点在于采用对储能电容充电电流可控的方案,使电路在达到高PF的同时减小LED负载的纹波电流,达到无频闪的目的。

Description

一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路
技术领域
本发明涉及一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路。
背景技术
图1是传统的恒流驱动电路。
如图1所示,传统的恒流驱动电路由整流二极管D1,D2,D3,D4组成输入整流桥、LED灯串、检测电阻R、恒流控制器U,和滤波电容C构成。
在市电供电的系统中,AC输入为220V/50HZ的交流电,整流滤波后变为峰值310V/100HZ的馒头波,如果滤波电容C用到很大大到能滤除交流纹波,这时候LED负载的输出电流也就没有纹波,但是电容用到很大输入的PF会变的很差。如果滤波电容用的很小,虽然PF会高,但是整流后的纹波会比较大,LED负载输出的电流纹波也会很大。
发明内容
本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,可以消除普通驱动电路中的缺点,有效的减小LED频闪,同时兼顾低成本,高功率因数等优点,工程适用性很高;从而克服现有技术的缺陷,解决上述技术问题。
本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206和第二二极管204;恒流控制单元203包括第一恒流源203a和第二恒流源203b;输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC;储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接;第一恒流源203a的一个控制端与第一二极管202的负极连接;第一反馈电阻205的一端与第一恒流源203a的另一个控制端连接,另一端与第二二极管204的正极连接;LED灯串207的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端与第二恒流源203b的任意一个控制端连接;第二反馈电阻206的一端与第二恒流源203b的另一个控制端连接,另一端与第二二极管204的正极连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:第一恒流源和/或第二恒流源包括MOS管;MOS管的漏极作为一个控制端,MOS管的源极作为另一个控制端。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:第一恒流源和/或第二恒流源还包括运算放大器;运算放大器的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管的源极连接,输出端与MOS管的栅极连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:MOS管的栅极接收控制信号。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:LED灯串207的另一端与第二恒流源的一个控制端连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:还包括电感209A和第三二极管208B;电感209A接入LED灯串207与第二恒流源之间,即电感209A的一端与LED灯串207的另一端连接,另一端与第二恒流源的一个控制端连接;第三二极管208B正极与第二恒流源的一个控制端连接,负极与输入整流桥的一个输出端连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:还包括互感器209B;互感器209B接入LED灯串207与输入整流桥、第二恒流源之间,即互感器的一个电感的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第二恒流源的一个控制端连接;另一个电感的一端与LED灯串207的一端连接,另一端与LED灯串207的另一端连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:还包括第三二极管208B和第一电容210B;第三二极管208B接入另一个电感和LED灯串207之间,即第三二极管208B的正极与另一个电感的一端连接,负极与LED灯串207的一端连接;第一电容210B的一端与LED灯串207的一端连接,另一端与LED灯串207的另一端连接。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:还包括电感209C、第三二极管208C、第一电容210C;LED灯串207的另一端与第二恒流源的另一个控制端连接;电感209C、第三二极管208C接入LED灯串207与输入整流桥之间,即电感209C的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第三二极管208C的正极连接;第三二极管208C的负极与LED灯串207的一端连接;电感209C的另一端还与第二恒流源的一个控制端连接;第一电容210C的一端与第三二极管208C的负极连接,另一端接地。
进一步,本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,还具有以下特征:第二二极管204的正极接地;输入整流桥的另一个输入端接地。
本发明提供了一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,采用对储能电容充电电流可控的方案,使电路在达到高PF的同时减小LED负载的纹波电流,达到无频闪的目的。
附图说明
图1是传统的恒流驱动电路。
图2是具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路原理图。
图3是实施例一的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
图4是实施例二的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
图5是实施例三的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
图6是实施例四的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述。
图2是具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路原理图。
如图2所示,具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206和第二二极管204。
恒流控制单元203包括:第一恒流源203a和第二恒流源203b。
AC输入整流桥由四个整流二极管101,102,103,104组成。输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC。
储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接。
第一恒流源的一个控制端与第一二极管202的负极连接。
第一反馈电阻205的一端与第一恒流源的另一个控制端连接,另一端与第二二极管204的正极连接。
LED灯串207由多颗LED串联构成,且LED灯串207正极与输入整流桥的一个输出端连接,负极与第二恒流源的任意一个控制端连接。
第二反馈电阻206的一端与第二恒流源的另一个控制端连接,另一端与第二二极管204的正极连接。
第二二极管204的正极接地,即第一反馈电阻205、第二反馈电阻206的另一端同时接地。输入整流桥的另一个输入端接地。
第一个恒流源203a与储能电容201、第一二极管202、第一反馈电阻205组成回路,控制储能电容201的充电电流,第二恒流源203b、与第二反馈电阻206、LED灯串207组成回路,控制负载电流。
当整流后的电压大于恒流控制单元203的启动电压后,电流通过储能电容201、第一二极管202、第一反馈电阻205,对储能电容201进行恒流充电,充电电流的大小由第一反馈电阻205的大小来调节储能电容201两端的电压缓慢上升。
当整流后的电压大于LED灯串207和恒流控制单元203启动电压之和后,第二反馈电阻206、LED灯串207和恒流控制单元203回路开始工作,LED负载电流产,且整流后的电压继续对储能电容201回路充电,直至整流后的电压小于或等于储能电容201或LED灯串207任一回路的电压。
当整流后的电压小于或等于储能电容201或LED灯串207回路的电压时,输入电流变为零。当LED灯串207回路电压低于储能电容201回路电压,储能电容201对LED灯串207回路放电维持LED负载电流的连续。
因为对储能电容201充电为恒流充电,因此可以使PF较高,储存的能量,在输入电流为零时,给负载提供能量,使LED负载电流维持。
实施例一
图3是实施例一的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
如图3所示,本实施例中,具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路包括:包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206和第二二极管204。
恒流控制单元203包括:第一恒流源和第二恒流源。本实施例中,第一恒流源包括:MOS管M1和运算放大器OTA1。MOS管M1的栅极作为第一恒流源的一个控制端,MOS管M1的源极作为第一恒流源的另一个控制端。第二恒流源包括:MOS管M2和运算放大器OTA2。MOS管M2的漏极作为第二恒流源的一个控制端,MOS管M2的源极作为第二恒流源的另一个控制端。
AC输入整流桥由四个整流二极管101,102,103,104组成。输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC。
储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接。
第一恒流源的MOS管M1的漏极与第一二极管202的负极连接。
第一反馈电阻205的一端与第一恒流源的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。运算放大器OTA1的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管M1的源极连接,输出端与MOS管M1的栅极连接。
LED灯串207由多颗LED串联构成,且LED灯串207正极与输入整流桥的一个输出端连接,负极与第二恒流源的MOS管M2的漏极连接。
第二反馈电阻206的一端与第二恒流源的MOS管M2的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。运算放大器OTA2的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管M2的源极连接,输出端与MOS管M2的栅极连接。
第二二极管204的正极接地,即第一反馈电阻205、第二反馈电阻206的另一端同时接地。输入整流桥的另一个输入端接地。
实施例二
图4是实施例二的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
如图4所示,本实施例中,具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路包括:包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206、第二二极管204、电感209A和第三二极管208B。
恒流控制单元203包括:第一恒流源和第二恒流源。本实施例中,第一恒流源包括:MOS管M1和运算放大器OTA1。MOS管M1的漏极作为第一恒流源的一个控制端,MOS管M1的源极作为第一恒流源的另一个控制端。第二恒流源包括:MOS管M2。MOS管M2的漏极作为第二恒流源的一个控制端,MOS管M2的源极作为第二恒流源的另一个控制端。
AC输入整流桥由四个整流二极管101,102,103,104组成。输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC。
储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接。
第一恒流源的MOS管M1的漏极与第一二极管202的负极连接。
第一反馈电阻205的一端与第一恒流源的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。运算放大器OTA1的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管M1的源极连接,输出端与MOS管M1的栅极连接。
LED灯串207由多颗LED串联构成,且LED灯串207正极与输入整流桥的一个输出端连接,负极与电感209A的一端连接。电感209A的另一端与第二恒流源的MOS管M2的漏极连接。
第二反馈电阻206的一端与第二恒流源的MOS管M2的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。MOS管M2的栅极接收控制信号。第三二极管208B正极与第二恒流源的漏极连接,负极与输入整流桥的一个输出端连接。
第二二极管204的正极接地,即第一反馈电阻205、第二反馈电阻206的另一端同时接地。输入整流桥的另一个输入端接地。
实施例三
图5是实施例三的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
如图5所示,本实施例中,具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路包括:包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206、第二二极管204、互感器209B、第三二极管208B和第一电容210B。
恒流控制单元203包括:第一恒流源和第二恒流源。本实施例中,第一恒流源包括:MOS管M1和运算放大器OTA1。MOS管M1的漏极作为第一恒流源的一个控制端,MOS管M1的源极作为第一恒流源的另一个控制端。第二恒流源包括:MOS管M2。MOS管M2的漏极作为第二恒流源的一个控制端,MOS管M2的源极作为第二恒流源的另一个控制端。
AC输入整流桥由四个整流二极管101,102,103,104组成。输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC。
储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接。
第一恒流源的MOS管M1的漏极与第一二极管202的负极连接。
第一反馈电阻205的一端与第一恒流源的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。运算放大器OTA1的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管M1的源极连接,输出端与MOS管M1的栅极连接。
LED灯串207由多颗LED串联构成。互感器209B的一个电感的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第二恒流源的MOS管M2漏极连接。另一个电感的一端与第三二极管208B的正极连接,另一端与LED灯串207的负极连接。第三二极管208B的负极与LED灯串207的正极连接。第一电容210B的一端与LED灯串207的正极连接,另一端与LED灯串207的负极连接。
第二反馈电阻206的一端与第二恒流源的MOS管M2的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。MOS管M2的栅极接收控制信号。
第二二极管204的正极接地,即第一反馈电阻205、第二反馈电阻206的另一端同时接地。输入整流桥的另一个输入端接地。
实施例四
图6是实施例四的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路图。
如图6所示,本实施例中,具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路包括:包括:输入整流桥、LED灯串207、储能电容201、恒流控制单元203、第一二极管202、第一反馈电阻205、第二反馈电阻206、第二二极管204、电感209C、第三二极管208C和第一电容210C。
恒流控制单元203包括:第一恒流源和第二恒流源。本实施例中,第一恒流源包括:MOS管M1和运算放大器OTA1。MOS管M1的漏极作为第一恒流源的一个控制端,MOS管M1的源极作为第一恒流源的另一个控制端。第二恒流源包括:MOS管M2。MOS管M2的漏极作为第二恒流源的一个控制端,MOS管M2的源极作为第二恒流源的另一个控制端。
AC输入整流桥由四个整流二极管101,102,103,104组成。输入整流桥的两个输入端连接输入交流电AC。
储能电容201的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管202的正极、第二二极管204的负极连接。
第一恒流源的MOS管M1的漏极与第一二极管202的负极连接。
第一反馈电阻205的一端与第一恒流源的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。运算放大器OTA1的正相输入端与基准电压Vref连接,反相输入端与MOS管M1的源极连接,输出端与MOS管M1的栅极连接。
电感209C的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第三二极管208C的正极连接。电感209C的另一端还与第二恒流源的漏极连接。
第三二极管208C的负极与LED灯串207的正极连接。LED灯串207的负极与第二恒流源的源极连接。第一电容210C的一端与第三二极管208C的负极连接,另一端接地。
第二反馈电阻206的一端与第二恒流源的MOS管M2的源极连接,另一端与第二二极管204的正极连接。MOS管M2的栅极接收控制信号。
第二二极管204的正极接地,即第一反馈电阻205、第二反馈电阻206的另一端同时接地。输入整流桥的另一个输入端接地。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:包括,输入整流桥、LED灯串(207)、储能电容(201)、恒流控制单元(203)、第一二极管(202)、第一反馈电阻(205)、第二反馈电阻(206)和第二二极管(204);
其中,恒流控制单元(203)包括第一恒流源(203a)和第二恒流源(203b);
输入整流桥的两个输入端连接输入交流电(AC);
储能电容(201)的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端分别与第一二极管(202)的正极、第二二极管(204)的负极连接;
第一恒流源(203a)的一个控制端与第一二极管(202)的负极连接;
第一反馈电阻(205)的一端与第一恒流源(203a)的另一个控制端连接,另一端与第二二极管(204)的正极连接;
LED灯串(207)的一端与输入整流桥的一个输出端连接,另一端与第二恒流源(203b)的任意一个控制端连接;
第二反馈电阻(206)的一端与第二恒流源(203b)的另一个控制端连接,另一端与第二二极管(204)的正极连接。
2.如权利要求1所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
其中,第一恒流源和/或第二恒流源包括MOS管;
MOS管的漏极作为一个控制端,MOS管的源极作为另一个控制端。
3.如权利要求2所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
其中,第一恒流源和/或第二恒流源还包括运算放大器;
运算放大器的正相输入端与基准电压(Vref)连接,反相输入端与MOS管的源极连接,输出端与MOS管的栅极连接。
4.如权利要求2所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
其中,MOS管的栅极接收控制信号。
5.如权利要求1所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
其中,LED灯串(207)的另一端与第二恒流源的一个控制端连接。
6.如权利要求5所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
还包括电感(209A)和第三二极管(208B);
其中,电感(209A)接入LED灯串(207)与第二恒流源之间,即电感(209A)的一端与LED灯串(207)的另一端连接,另一端与第二恒流源的一个控制端连接;
第三二极管(208B)正极与第二恒流源的一个控制端连接,负极与输入整流桥的一个输出端连接。
7.如权利要求5所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:还包括互感器(209B);
其中,互感器(209B)接入LED灯串(207)与输入整流桥、第二恒流源之间,即互感器的一个电感的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第二恒流源的一个控制端连接;另一个电感的一端与LED灯串(207)的一端连接,另一端与LED灯串(207)的另一端连接。
8.如权利要求7所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
还包括第三二极管(208B)和第一电容(210B);
其中,第三二极管(208B)接入另一个电感和LED灯串(207)之间,即第三二极管(208B)的正极与另一个电感的一端连接,负极与LED灯串(207)的一端连接;
第一电容(210B)的一端与LED灯串(207)的一端连接,另一端与LED灯串(207)的另一端连接。
9.如权利要求1所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
还包括电感(209C)、第三二极管(208C)、第一电容(210C);
其中,LED灯串(207)的另一端与第二恒流源的另一个控制端连接;
电感(209C)、第三二极管(208C)接入LED灯串(207)与输入整流桥之间,即电感(209C)的一端与输入整流桥的一个输入端连接,另一端与第三二极管(208C)的正极连接;第三二极管(208C)的负极与LED灯串(207)的一端连接;
电感(209C)的另一端还与第二恒流源的一个控制端连接;
第一电容(210C)的一端与第三二极管(208C)的负极连接,另一端接地。
10.如权利要求1所述的具有高PF无频闪的LED恒流驱动电路,其特征在于:
其中,第二二极管(204)的正极接地;输入整流桥的另一个输入端接地。
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