CN110753421B - 一种led驱动电路和灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电路和灯管。该LED驱动电路的整流单元的接地端与第一地线电连接，以及阻抗检测和保护单元的输入端与第一滤波单元的第二输入端电连接，接地端与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元用于检测第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制第一滤波单元的第二输入端与第一地线导通或断开，与现有技术采用机械开关使得灯管存在较大安全的隐患相比，本发明实施例利用驱动电路本身的设计来实现触电保护，一旦检测到有触电风险，即可断开整个回路，降低了用户使用灯管时的风险和安全隐患，提升了灯管的安全性能。

Description

一种LED驱动电路和灯管

技术领域

本发明实施例涉及LED照明技术，尤其涉及一种LED驱动电路和灯管。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有低电流消耗，使用寿命长的特点。在照明领域使用LED照明装置的普及率和市场占有率越来越高。

各种LED照明装置在实际的使用中会存在与传统灯座的匹配问题，有的是结构上的问题，但主要是电气匹配问题。将荧光灯灯具替换为LED灯具时，若基本上整体全部替换原来荧光灯灯具，不存在电气连接问题，因为LED灯具是直接连接市电的，然而整体替换时要重新在天花板上打孔安装，会带来一定的麻烦。LED光源在替换传统光源时，例如高压气体放电灯(High intensity Discharge，HID)或者荧光灯，由于灯头均采用标准灯头，故结构上不会带来有问题。然而电气连接存在很多问题，若处理不当甚至会造成人员触电，对于人的生命健康造成威胁。这个问题在LED直管灯上尤为突出，现实生活中存在大量的直管荧光灯，这些灯由于各种原因，例如正常损坏或者节能改造等，都将会被替换成LED直管灯。

在使用LED灯管替换荧光灯灯管时，目前主要有两种方案：第一种方案是LED驱动电路内置于LED灯管的灯管内，第二种方案是LED驱动电路置于LED灯管的灯管外。对于驱动内置型LED灯管(即第一种方案)，又分为可以直接替换直管荧光灯的方案和需要对原灯具进行电路改造的方案。以及，LED灯管还有单端供电和双端供电两种类型。由此可见，LED灯管在实际使用时情况复杂。

以上这些不同类型的LED灯管，在使用时都要考虑用户更安全的使用。为了解决安全问题，现有技术多采用在灯头处安装机械开关的方案，当灯头卡入灯座时开关打开，LED灯管可以正常使用，卸下时开关关闭，即使操作人员触碰到灯头也不会发生触电。但是用户在安装该LED灯管时，有可能按压到开关，导致开关处于导通状态，仍会发生触电危险，而且这种设计在结构上带来了负担，由于灯头盒灯座直接接触时处在间隙，所以会发生灯头实际已经安装在灯座上但是开关并没有开启，导致灯具不亮。以及，LED灯管不同于传统的荧光灯，当LED灯管灯壁损坏的情况下，灯是可以正常使用的，在灯壁损坏的情况下人员存在触碰触电的危险。因此，现有的LED灯管存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种LED驱动电路和灯管，以实现降低LED灯管的安全隐患，提升LED灯管的安全性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种LED驱动电路，该LED驱动电路包括：

整流单元，包括输入端、输出端和接地端，所述整流单元的接地端与第一地线电连接；

第一滤波单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接；

电压变换单元，包括输入端和输出端，所述电压变换单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端电连接，所述电压变换单元用于将其输入端输入的直流电压转换为另一种或多种直流电压，转换后的电压从电压变换单元的输出端输出；

阻抗检测和保护单元，所述阻抗检测和保护单元包括输入端和接地端，所述阻抗检测和保护单元的输入端与所述第一滤波单元的第二输入端电连接，接地端与第一地线电连接，所述阻抗检测和保护单元用于检测所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通或断开。

可选地，所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗大于人体阻抗，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线断开；所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗小于人体阻抗，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通。

可选地，所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗大于等于500欧姆，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线断开；所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗小于500欧姆，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通。

可选地，所述阻抗检测和保护单元包括阻抗检测芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述阻抗检测芯片包括电源输入端、第一电压监测端、第二电压监测端、电流监测端、隔离输入端和接地端，

所述第一电源输入端通过所述第一电阻电连接所述整流单元的输出端，所述第一电压监测端通过所述第二电阻电连接所述隔离输入端，所述第三电阻的两端分别与所述第一电压监测端和所述第二电压监测端电连接，所述电流监测端通过所述第四电阻与所述第一地线电连接；

所述阻抗检测芯片能够控制其隔离输入端和接地端之间导通或断开。

可选地，所述整流单元包括第一整流单元和第二整流单元，所述第一整流单元包括两个输入端和两个输出端，

所述第一整流单元的两个输入端分别电连接所述LED驱动电路的两个第一电源输入端，所述第一整流单元的两个输出端中的一个与所述第一滤波单元的第一输入端电连接，另一个与所述第一地线电连接；所述第二整流单元的两个输入端分别电连接所述LED驱动电路的两个第二电源输入端，所述第二整流单元的两个输出端中的一个与所述第一滤波单元的第一输入端电连接，另一个与所述第一地线电连接。

可选地，所述的LED驱动电路还包括第一电容和至少一个短路保护单元，所述第一电容电连接于所述第二整流单元的两个输入端之间，所述第二整流单元中的至少一个与所述LED驱动电路的第二电源输入端之间串联有所述短路保护单元。

可选地，所述第一滤波单元包括第二电容、第三电容、第一电感、第二电感、第五电阻和第六电阻；

所述第二电容电连接于所述整流单元的输出端与所述阻抗检测和保护单元的第二输入端之间，所述第三电容电连接于所述电压变换单元的输入端和第二地线之间；

所述第一电感和所述第五电阻并联连接，且所述第一电感的第一端与所述整流单元的输出端电连接，所述第一电感的第二端与所述电压变换单元的输入端电连接；

所述第二电感和所述第六电阻并联连接，且所述第二电感的第一端与所述阻抗检测和保护单元的第二输入端电连接，所述第二电感的第二端与所述第二地线电连接。

可选地，所述第一滤波单元的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一滤波单元的第二输出端与第二地线电连接；

所述LED驱动电路还包括第二滤波单元，所述电压变换单元还包括第一控制芯片、变压器和第一开关单元；

所述变压器的初级线圈的第一端通过第一二极管电连接至所述第一滤波单元的第一输出端和所述第二滤波单元的第一端，所述初级线圈的第二端与所述第二滤波单元的第二端电连接；

所述第一开关单元的第一端电连接所述初级线圈的第一端，所述第一开关单元的第二端通过第七电阻与所述第二地线电连接；

所述第一控制芯片的控制信号输出端与所述第一开关的控制端电连接。

可选地，所述的LED驱动电路还包括频率检测单元和第二开关单元；所述第一控制芯片还包括控制信号输入端；

所述频率检测单元的输入端与所述整流单元的输入端电连接，所述频率检测单元的控制信号输出端与所述第一控制芯片的控制信号输入端以及所述第二开关单元的控制端电连接；

所述第二开关单元的第一端与所述变压器的初级线圈的第二端电连接，所述第二开关单元的第二端与所述第一地线电连接。

可选地，所述频率检测单元包括第四电容、第五电容、第二二极管、第三二极管、第八电阻和稳压管；

所述第四电容的第一端与所述整流单元的输入端电连接，所述第三电容的第二端与所述第三二极管的阴极电连接，所述第三二极管的阳极与所述第一地线电连接；

所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极电连接，所述第二二极管的阴极与所述稳压管的阴极电连接，所述稳压管的阳极与所述第一地线电连接；

所述第五电容和所述第八电阻均与所述稳压管并联连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种灯管，该灯管包括本发明任意实施例所述的LED驱动电路。

本发明通过设置整流单元的接地端与第一地线电连接，以及设置阻抗检测和保护单元的输入端与第一滤波单元的第二输入端电连接，接地端与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元用于检测第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制第一滤波单元的第二输入端与第一地线导通或断开，与现有技术采用机械开关使得灯管存在较大安全的隐患相比，本发明实施例利用驱动电路本身的设计来实现触电保护，一旦检测到有触电风险，即可断开整个回路，降低了用户使用灯管时的风险和安全隐患，提升了灯管的安全性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种LED驱动电路的电路图；

图2为本发明实施例提供的一种LED灯管的在正常工作时的接线示意图；

图3为本发明实施例提供的一种LED灯管在人体触电时的接线示意图；

图4为图3的等效接线示意图；

图5是本发明实施例提供的一种LED灯管在人体触电时构成的电流回路的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种LED灯管在电路保护之后的电流回路断开的示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种LED驱动电路的电路图；

图8是本发明实施例提供的第一整流单元和第二整流单元采用桥式整流电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种LED驱动电路的电路图。参见图1，该LED驱动电路包括：整流单元100、第一滤波单元200、电压变换单元300和阻抗检测和保护单元400。整流单元100包括输入端101、输出端102和接地端103，整流单元100的接地端103与第一地线电连接。第一滤波单元200包括第一输入端210、第二输入端220和输出端230，第一滤波单元200的第一输入端210与整流单元100的输出端102电连接。电压变换单元300包括输入端301和输出端302，电压变换单元300的输入端301与第一滤波单元200的输出端230电连接，电压变换单元300用于将其输入端301输入的直流电压转换为另一种或多种直流电压，转换后的电压从电压变换单元300的输出端302输出。阻抗检测和保护单元400包括输入端401和接地端402，阻抗检测和保护单元400的输入端401与第一滤波单元200的第二输入端220电连接，接地端402与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元400用于检测第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线导通或断开。

其中，整流单元100可以是本技术领域通用的整流电路单元，例如可以是桥式整流电路单元，电压变换单元300可以通过变流技术将一种直流电压变换为另一种或者多种直流电压。电压变换单元300的输出端可连接灯管上的LED灯。为了更清楚地说明本发明实施例提提供的LED驱动电路的工作原理，以LED驱动电路配置于灯管中进行说明。示例性地，图2为本发明实施例提供的一种LED灯管的在正常工作时的接线示意图。参见图1和图2，LED驱动电路的整流单元100将输入端101输入的市电交流电压(图2中L表示火线，N表示零线，L1、L2、N1和N2分别表示LED灯管的四个灯脚)整流为直流电压，经电压变换单元300将该直流电压转换为另一种或多种直流电压，并通过电压变换单元300的输出端302向LED灯供电，第一滤波单元200用于消除电路中的EMI干扰，使LED灯正常发光。其中，整流单元100的接地端103与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元400的输入端401与接地端402导通，即第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线为导通状态，从而使整流单元100、第一滤波单元200、电压变换单元300和LED灯通过第一地线构成回路，即市电交流电和LED灯之间构成回路，LED灯管正常工作。与此同时，阻抗检测和保护单元400的实时检测第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗，该阻抗反映的是电网阻抗。图3为本发明实施例提供的一种LED灯管在人体触电时的接线示意图，图4为图3的等效接线示意图。参见图1、图3和图4，当操作人员触电时，触点人体电阻Req接入该电路的回路，从火线L、整流单元100、第一滤波单元200到人体形成一个回路，第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗异常，阻抗检测保护单元400检测到第一滤波200的第二输入端220对第一地线的阻抗异常，则阻抗检测和保护单元400的输入端401与接地端402断开，即第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线为断开状态，从火线L、整流单元100、第一滤波单元200和人体之间的回路断开，实现了触电保护，保障了人身安全。请参考图5和图6，图5是本发明实施例提供的一种LED灯管在人体触电时构成的电流回路的示意图，图6是本发明实施例提供的一种LED灯管在电路保护之后的电流回路断开的示意图。具体地，图5和图6中整流单元100输入端包括第一输入端1011和第二输入端1012，第一输入端1011和第二输入端1012分别输入火线L和零线N，可以看到，由于阻抗检测和保护单元400的输入端401与接地端402断开，人体触电形成的回路被断开，实现了触电保护。

需要说明的是，本发明实施例的阻抗检测和保护单元400的输入端401接入在整流电路(整流单元100)之后，并在滤波电路(第一滤波单元200)之前，可降低第一滤波单元200和电压变换电路单元300中阻抗对阻抗检测和保护单元400检测到的阻抗的影响，即阻抗检测和保护单元400检测到阻抗实时反映电网正常的阻抗和人体触电后电网异常的阻抗，提高阻抗检测和保护单元400动作保护的准确性。相对于检测电压或者电流进行触电保护来说，检测电压或者电流进行触电保护时电压或者电流波动较大而且容易受到负载变化的影响，检测不准确，触电保护容易误动作或者不能可靠保护，而通过检测阻抗进行保护的方式，可以提高保护的精确度和可靠度。

本发明实施例通过设置整流单元100的接地端103与第一地线电连接，以及设置阻抗检测和保护单元400的输入端401与第一滤波单元200的第二输入端220电连接，接地端402与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元400用于检测第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线导通或断开，与现有技术采用机械开关使得LED灯管存在较大安全的隐患相比，本发明实施例利用LED驱动电路本身的设计来实现触电保护，一旦检测到有触电风险，即可断开整个回路，降低了用户使用LED灯管时的风险和安全隐患，提升了LED灯管的安全性能。

在上述实施例的基础上，可选地，阻抗检测和保护单元400检测到第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗大于人体阻抗，则控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线断开；阻抗检测和保护单元400检测到第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗小于人体阻抗，则控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线导通，以实现了触电保护，保障人身安全。

在上述各实施例的基础上，可选地，阻抗检测和保护单元400检测到第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗大于等于500欧姆，则控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线断开；阻抗检测和保护单元400检测到第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的阻抗小于500欧姆，则控制第一滤波单元200的第二输入端220与第一地线导通。由于人体阻抗为一般为500Ω，阻抗检测和保护单元400这样设置可以实现了对人体的触电保护，保障人身安全。

需要说明的是，在上述实施例中，将第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的安全阻抗设置为小于500Ω，并非对本发明的限定，在实际应用中可以根据LED驱动电路的安全等级调整该阻抗的大小，本发明不做限定。

具体地，美国保险商试验所(Underwriter Laboratories Inc.，UL)制定的UL标准为，人体触电后电流小于5毫安，可以达到安全要求。在实际应用中，可以根据该UL标准和实际LED驱动电路的电压等级确定第一滤波单元200的第二输入端220对第一地线的安全阻抗。

图7为本发明实施例提供的另一种LED驱动电路的电路图。参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，阻抗检测和保护单元400包括阻抗检测芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4(取样电阻)，阻抗检测芯片U2包括电源输入端Vcc、第一电压监测端VS、第二电压监测端TRG、电流监测端CS、隔离输入端DRN和接地端GND。第一电源输入端Vcc通过第一电阻R1电连接整流单元100的输出端(图7中用Vbus+表示整流单元100的输出端的信号)，第一电压监测端VS通过第二电阻R2电连接隔离输入端DRN，第三电阻R3的两端分别与第一电压监测端VS和第二电压监测端TRG电连接，电流监测端CS通过第四电阻R4与第一地线电连接，阻抗检测芯片U2能够控制其隔离输入端DRN和接地端GND之间导通或断开。

示例性地，第一电源输入端Vcc端正常接收工作电压，LED灯管正常工作时，阻抗检测芯片U2的电流监测端CS不断采集第一滤波单元200的第二输入端与第一地线之间的电流(图7中用Vbus-表示第一滤波单元200的第二输入端的信号)，第一电压监测端VS和第二电压监测端TRG不断采集第一滤波单元200的第二输入端与第一地线之间的电压，从而计算出第一滤波单元200的第二输入端与第一地线之间的电网阻抗。若阻抗判定在正常范围内，则隔离输入端DRN与电流监测端Cs导通，电流流过电流监测端Cs的取样电阻与第一地线构成通路。反之，若阻抗判定在异常范围内，则隔离输入端DRN与电流监测端Cs断开，第一滤波单元200的第二输入端与第一地线断开，实现了触电保护，保障了人身安全。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，阻抗检测芯片U2的型号采用LT2600。LT2600还包括MOS管和控制端POK，MOS管的控制端和LT2600的控制端POK电连接，MOS管的第一端和LT2600的隔离输入端DRN电连接，MOS管的第二端和LT2600的电流监测端CS电连接。若阻抗判定在正常范围内，第一电压监测端VS输出低电平，控制端POK正常，MOS管导通，隔离输入端DRN与电流监测端Cs导通。反之，若阻抗判定在异常范围内，控制端POK的电压降低，MOS管断开，隔离输入端DRN与电流监测端Cs断开，以实现了触电保护和保障人身安全。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，整流单元100还包括第一整流单元DB1和第二整流单元DB2，第一整流单元DB1包括两个输入端(两个输入端均用AC表示)和两个输出端(两个输出端分别用V+和V-表示)。第一整流单元DB1的两个输入端分别电连接LED驱动电路的两个第一电源输入端(两个第一电源输入端分别与LED灯管的两个灯脚L1和L2连接)，第一整流单元DB1的两个输出端中的一个与第一滤波单元200的第一输入端电连接，另一个与第一地线电连接；第二整流单元DB2的两个输入端分别电连接LED驱动电路的两个第二电源输入端(两个第二电源输入端分别与LED灯管的两个灯脚N1和N2连接)，第二整流单元DB2的两个输出端中的一个与第一滤波单元200的第一输入端电连接，另一个与第一地线电连接。该LED驱动电路可适用于LED直管灯，现有的荧光直管灯灯座的两端各设置有两个灯脚接口，本发明实施例设置LED驱动电路包括两个第一电源输入端和两个第二电源输入端，两个第一电源输入端与灯管一端的两个灯脚电连接，两个第二电源输入端与灯管另一端的两个灯脚电连接，以与现有的灯座进行匹配。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，该LED驱动电路还包括第一电容C1和至少一个短路保护单元，第一电容C1电连接于第二整流单元DB2的两个输入端之间，第二整流单元DB2中的至少一个与LED驱动电路的第二电源输入端之间串联有短路保护单元(图7中示例性地与LED驱动电路的第二电源输入端连接的短路保护单元有两个，分别用F2和F3表示)。其中，短路保护单元可以是熔断器。

现有的荧光直管灯包括单端输入和双端输入的情况，本发明实施例可以既适用于单端输入的情况，又可以适用于双端输入的情况。若现有的灯座为单端输入，那么，位于灯座一端的两个灯脚接口分别与火线和零线电连接，位于灯座另一端的两个灯脚接口均不接线。当接有火线和零线的灯脚与该LED驱动电路的两个第一电源输入端电连接时，LED灯管安装正确，第一整流单元DB1正常工作，两个第二电源输入端没有电压输入，第二整流单元DB2不工作，第一整流单元DB1将市电交流电压整流为直流电压。当接有火线和零线的灯脚与该LED驱动电路的两个第二电源输入端电连接时，LED灯管安装错误，由于第一电容C1具有隔直通交的作用，其连接于火线和零线之间相当于将火线和零线短路，短路保护单元将电路断开，电路处于安全状态，LED灯管不亮，可以起到提示操作人员LED灯管安装错误，此时，操作人员只要将LED灯管换个方向插入灯座就可以正常使用了。若现有的灯座为双端输入，那么，位于灯座一端的两个灯脚接口中的一个与火线电连接或两个灯脚接口均两个与火线电连接，位于灯座另一端的两个灯脚接口中的一个与零线电连接或位于灯座另一端的两个灯脚接口均与零线电连接，LED灯管的两端的灯脚不做区分，LED灯管安装不会出现装反的情况，电路正常工作。本发明实施例在将LED灯管安装在现有灯座上时，不仅在结构上可以直接安装，电气连接也没有问题，扩大了LED灯管的适用范围。

在上述各实施例的基础上，可选地，第一整流单元DB1和第二整流单元DB2均为桥式整流电路，请参考图8，图8是本发明实施例提供的第一整流单元和第二整流单元采用桥式整流电路的电路图，二极管D11、D12、D13和D14构成第一整流单元，二极管D21、D22、D23和D24构成第一整流单元，当现有的灯座为双端输入，位于灯座一端的两个灯脚接口中的一个与火线电连接，位于灯座另一端的两个灯脚接口中的一个与零线电连接时，连接火线的第一整流单元DB1或第二整流单元DB2仅使用其一半的电路，以及连接零线的第二整流单元DB2或第一整流单元DB1仅使用其一半的电路。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，第一整流单元DB1中的至少一个与LED驱动电路的第一电源输入端之间串联有短路保护单元(图7中示例性地与LED驱动电路的第一电源输入端连接的短路保护单元有一个，用F1表示)，以对LED驱动电路实现短路保护。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，第一滤波单元200包括第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1、第二电感L2、第五电阻R5和第六电阻R6。第二电容C2电连接于整流单元100的输出端与阻抗检测和保护单元400的第二输入端之间，第三电容C3电连接于电压变换单元300的输入端和第二地线之间。第一电感L1和第五电阻R5并联连接，且第一电感L1的第一端与整流单元100的输出端电连接，第一电感L1的第二端与电压变换单元300的输入端电连接。第二电感L2和第六电阻R6并联连接，且第二电感L2的第一端与阻抗检测和保护单元400的第二输入端电连接，第二电感L2的第二端与第二地线电连接，以消除电路中的EMI干扰。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，第一滤波单元200的输出端包括第一输出端231和第二输出端232，第一滤波单元200的第二输出端232与第二地线电连接。LED驱动电路还包括第二滤波单元500，电压变换单元300还包括第一控制芯片U1、变压器T1和第一开关单元Q1。变压器T1的初级线圈的第一端T1-1通过第一二极管D1电连接至第一滤波单元200的第一输出端231和第二滤波单元500的第一端501，初级线圈的第二端T1-2与第二滤波单元500的第二端502电连接。第一开关单元Q1的第一端电连接初级线圈的第一端T1-1，第一开关单元Q1的第二端通过第七电阻R7与第二地线电连接。第一控制芯片U1的控制信号输出端GATE与第一开关单元Q1的控制端电连接，以通过控制第一开关单元Q1的开通和断开控制输出电压的大小。

具体地，第一控制芯片U1可采用PWM控制芯片，例如采用的芯片的型号为CHIC6001，由于变压器T1的储能作用，第七电阻R7的电压会缓慢上升，CHIC6001的采样端PSNP采样后，与CHIC6001内部的基准电压比较，达到基准电压时，CHIC6001内部发出一个PWM信号，使第一开关单元Q1断开，由于变压器T1的储能作用，会通过第一二极管D1继续给负载放电。当CHIC6001内部的电阻分压为0时，CHIC6001的一个工作周期结束，开始下一个周期。由于变压器T1具有阻止电流变化的功能，如果第一开关单元Q1的开关频率足够大，比如达到50K-80K，就可以使得电流变得足够平稳，使LED灯管无频闪。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，LED驱动电路还包括频率检测单元600和第二开关单元Q2；第一控制芯片U1还包括控制信号输入端BL。频率检测单元600的输入端与整流单元100的输入端电连接(图7中用HIF表示整流单元100的输入端的信号)，频率检测单元600的控制信号输出端与第一控制芯片U1的控制信号输入端BL以及第二开关单元Q2的控制端电连接。第二开关单元Q2的第一端与变压器T1的初级线圈的第二端T1-2电连接(图7中用Q1-D表示变压器T1的初级线圈的第二端T1-2的信号)，第二开关单元Q2的第二端与第一地线电连接。

现有的荧光直管灯还包括高频输入和低频输入的情况，本发明实施例可以既适用于高频输入的情况，又可以适用于低频输入的情况。示例性地，频率检测单元600实时检测输入电流的频率，若输入LED驱动电路的电源为高频交流电，频率检测单元600的控制信号输出端输出高电压，第一控制芯片U1的控制信号输入端BL检测到该高电压信号，通过控制信号输出端GATE发出信号控制第一开关单元Q1断开，同时将第二开关单元Q2导通，整流单元100、第一滤波单元200、第二开关单元Q2和LED驱动电路的输出端形成回路。若输入LED驱动电路的电源为低频交流电，频率检测单元600的控制信号输出端输出低电压，第一控制芯片U1的控制信号输入端BL检测到该低电压信号，通过控制信号输出端GATE发出信号控制第一开关单元Q1导通，同时将第二开关单元Q2断开，整流单元100、第一滤波单元200、第一开关单元Q1和LED驱动电路的输出端形成回路，因此，无论实际输入是高频还是低频，电路都能选择相应的功能单元使LED灯正常工作。需要说明的是，高电压信号和低电压信信号只是一种相对关系，只要在设计电路时，满足上述功能的高电压信号和低电压信号的值即可。

继续参见图7，在上述各实施例的基础上，可选地，频率检测单元600包括第四电容C4、第五电容C5、第二二极管D2、第三二极管D3、第八电阻R8和稳压管Z1。第四电容C4的第一端与整流单元100的输入端电连接(图7中用HIF表示整流单元100的输入端的信号)，第四电容C4的第二端与第三二极管D3的阴极电连接，第三二极管D3的阳极与第一地线电连接。第二二极管D2的阳极与第三二极管D3的阴极电连接，第二二极管D2的阴极与稳压管Z1的阴极电连接，稳压管Z1的阳极与第一地线电连接，第五电容C5和第八电阻R8均与稳压管Z1并联连接，以实时检测输入电流的频率，以及根据该输入电流的频率控制第一开关单元Q1导通或者第二开关单元Q2导通。

需要说明的是，图7示出的是一种具体的LED驱动电路的电路图，对于本发明实施例LED驱动电路中第一滤波单元200之后的电路(连接于第一滤波单元200和LED驱动电路输出端之间的电路)的工作原理以及未进行解释说明的部分，可以参考专利CN106793265A中公开的LED驱动电路的解释说明部分。

本发明实施例还提供了一种灯管。该灯管包括本发明任意实施例的LED驱动电路。

本发明实施例通过设置灯管中LED驱动电路的整流单元的接地端与第一地线电连接，以及设置阻抗检测和保护单元的输入端与第一滤波单元的第二输入端电连接，接地端与第一地线电连接，阻抗检测和保护单元用于检测第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制第一滤波单元的第二输入端与第一地线导通或断开，与现有技术采用机械开关使得灯管存在较大安全的隐患相比，本发明实施例利用驱动电路本身的设计来实现触电保护，一旦检测到有触电风险，即可断开整个回路，降低了用户使用灯管时的风险和安全隐患，提升了灯管的安全性能。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：

整流单元，包括输入端、输出端和接地端，所述整流单元的接地端与第一地线电连接；

第一滤波单元，包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接；

电压变换单元，包括输入端和输出端，所述电压变换单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端电连接，所述电压变换单元用于将其输入端输入的直流电压转换为另一种或多种直流电压，转换后的电压从电压变换单元的输出端输出；

阻抗检测和保护单元，所述阻抗检测和保护单元包括输入端和接地端，所述阻抗检测和保护单元的输入端与所述第一滤波单元的第二输入端电连接，接地端与所述第一地线电连接，所述阻抗检测和保护单元用于检测所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗，根据检测到的阻抗大小，控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通或断开。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗大于人体阻抗，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线断开；所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗小于人体阻抗，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗大于等于500欧姆，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线断开；所述阻抗检测和保护单元检测到所述第一滤波单元的第二输入端对第一地线的阻抗小于500欧姆，则控制所述第一滤波单元的第二输入端与所述第一地线导通。

4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述阻抗检测和保护单元包括阻抗检测芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述阻抗检测芯片包括电源输入端、第一电压监测端、第二电压监测端、电流监测端、隔离输入端和接地端，

第一电源输入端通过所述第一电阻电连接所述整流单元的输出端，所述第一电压监测端通过所述第二电阻电连接所述隔离输入端，所述第三电阻的两端分别与所述第一电压监测端和所述第二电压监测端电连接，所述电流监测端通过所述第四电阻与所述第一地线电连接；

所述阻抗检测芯片能够控制其隔离输入端和接地端之间导通或断开。

5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述整流单元包括第一整流单元和第二整流单元，所述第一整流单元包括两个输入端和两个输出端；

所述第一整流单元的两个输入端分别电连接所述LED驱动电路的两个第一电源输入端，所述第一整流单元的两个输出端中的一个与所述第一滤波单元的第一输入端电连接，另一个与所述第一地线电连接；所述第二整流单元的两个输入端分别电连接所述LED驱动电路的两个第二电源输入端，所述第二整流单元的两个输出端中的一个与所述第一滤波单元的第一输入端电连接，另一个与所述第一地线电连接。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括第一电容和至少一个短路保护单元，所述第一电容电连接于所述第二整流单元的两个输入端之间，所述第二整流单元中的至少一个与所述LED驱动电路的第二电源输入端之间串联有所述短路保护单元。

7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括第二电容、第三电容、第一电感、第二电感、第五电阻和第六电阻；

所述第二电容电连接于所述整流单元的输出端与所述阻抗检测和保护单元的第二输入端之间，所述第三电容电连接于所述电压变换单元的输入端和第二地线之间；

所述第一电感和所述第五电阻并联连接，且所述第一电感的第一端与所述整流单元的输出端电连接，所述第一电感的第二端与所述电压变换单元的输入端电连接；

所述第二电感和所述第六电阻并联连接，且所述第二电感的第一端与所述阻抗检测和保护单元的第二输入端电连接，所述第二电感的第二端与所述第二地线电连接。

8.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一滤波单元的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一滤波单元的第二输出端与第二地线电连接；

所述LED驱动电路还包括第二滤波单元，所述电压变换单元还包括第一控制芯片、变压器和第一开关单元；

所述变压器的初级线圈的第一端通过第一二极管电连接至所述第一滤波单元的第一输出端和所述第二滤波单元的第一端，所述初级线圈的第二端与所述第二滤波单元的第二端电连接；

所述第一开关单元的第一端电连接所述初级线圈的第一端，所述第一开关单元的第二端通过第七电阻与所述第二地线电连接；

所述第一控制芯片的控制信号输出端与所述第一开关单元的控制端电连接。

9.根据权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括频率检测单元和第二开关单元；所述第一控制芯片还包括控制信号输入端；

所述频率检测单元的输入端与所述整流单元的输入端电连接，所述频率检测单元的控制信号输出端与所述第一控制芯片的控制信号输入端以及所述第二开关单元的控制端电连接；

所述第二开关单元的第一端与所述变压器的初级线圈的第二端电连接，所述第二开关单元的第二端与所述第一地线电连接。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述频率检测单元包括第四电容、第五电容、第二二极管、第三二极管、第八电阻和稳压管；

所述第四电容的第一端与所述整流单元的输入端电连接，所述第四电容的第二端与所述第三二极管的阴极电连接，所述第三二极管的阳极与所述第一地线电连接；

所述第二二极管的阳极与所述第三二极管的阴极电连接，所述第二二极管的阴极与所述稳压管的阴极电连接，所述稳压管的阳极与所述第一地线电连接；

所述第五电容和所述第八电阻均与所述稳压管并联连接。

11.一种灯管，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的LED驱动电路。