CN113873721A - Led驱动电路及led照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LED驱动电路及LED照明装置，其中，LED驱动电路包括整流单元、恒流源、控制电路及反馈电阻R1；整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻R1串接；恒流源的电源端与整流单元的正相输出端连接；整流单元用于将交流电转换成直流电；恒流源用于维持流过LED发光单元的电流恒定；反馈电阻R1用于调整恒流源输出电流的大小；控制电路用于控制恒流源输出回路的导通和关断。本发明实现了在单刀开关断开时，整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻R1之间无法形成回路，由火线或零线进入的电流无法流过LED发光单元，再流回地线，从而不会产生回路漏电及微闪。

Description

LED驱动电路及LED照明装置

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种LED驱动电路及LED照明装置。

背景技术

目前，LED照明以其节能,环保和长寿命正在迅速推广,LED照明装置已经广泛的进入到各个领域的照明应用。

当前市场上三线输入的LED照明装置，其地线连接大地，当单刀开关断开，即断开火线或零线其中一条线时，LED照明装置会出现漏电、微闪的现象。而导致LED照明装置漏电、微闪的来源主要有两个：LED照明装置的驱动电路的供电电流、LED照明装置的驱动电路内部寄生电容的充电电流。这两种电流由火线或零线进入，流过LED发光单元，再流回地线，从而形成回路漏电，该漏电又进一步使LED发光单元产生一定的微闪，从而影响照明效果。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种LED驱动电路及LED照明装置，以解决当前LED驱动电路会产生漏电、微闪的问题。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种LED驱动电路，用于驱动LED发光单元，包括整流单元、恒流源、控制电路及反馈电阻；其中，

所述整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻串接；

所述恒流源的电源端与所述整流单元的正相输出端连接；

所述整流单元用于将交流电转换成直流电；所述恒流源用于维持流过LED发光单元的电流恒定；所述反馈电阻用于调整恒流源输出电流的大小；所述控制电路用于控制恒流源输出回路的导通和关断。

可选地，所述控制电路用于接收与整流单元连接的火线或零线断开时的断开信号，输出控制指令至恒流源输出回路，控制恒流源输出回路的关断；以及用于接收与整流单元连接的火线和零线皆闭合时的闭合信号，输出控制指令至恒流源输出回路，控制恒流源输出回路的闭合。

进一步地，所述恒流源包括MOS管和运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与反馈电阻的输入端及MOS管的源极连接，输出端口与MOS管的栅极连接；所述MOS管的漏极与LED发光单元或控制电路的输出端连接。

可选地，所述运算放大器用于根据反馈电阻的电压与基准电压的电压差值调节输出端口的电压值，以调节所述MOS管输出电流的大小。

进一步地，所述LED驱动电路还包括供电模块，所述供电模块的输入端与整流单元的正相输出端连接，输出端与所述运算放大器的电源端口连接。

进一步地，所述LED驱动电路还包括电感及二极管；所述电感的一端与LED发光单元的输出端连接，另一端与所述二极管的正极及恒流源的输入端连接，所述二极管的负极与LED发光单元的输入端连接；所述电感用于在MOS管导通时充电储能，以及在MOS管关闭时经过由二极管及发光单元构成的回路放电释放电能。

可选地，所述LED发光单元的输入端连接整流单元的正相输出端，输出端与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与恒流源的输入端连接；

或

所述LED发光单元的输入端连接整流单元的正相输出端，输出端与恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与控制电路的输入端连接。

进一步地，所述整流单元包括整流桥、火线接线端及零线接线端，所述整流桥的两个输入端分别连接火线接线端和零线接线端，用于接入交流电；所述整流桥的正相输出端与LED发光单元的输入端连接，反相输出端与反馈电阻的输出端连接。

相应地，本发明还提供了一种LED照明装置，包括LED发光单元及如上任意一项所述的LED驱动电路，所述LED驱动电路与所述LED发光单元电连接。

进一步地，所述LED照明装置还包括LED灯板及LED灯壳，所述LED灯板通过固定螺丝固定于LED灯壳的中央位置，所述LED驱动电路固定于LED灯板上。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

本发明提供的LED驱动电路包括整流单元、恒流源、控制电路及反馈电阻；其中，所述整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻串接；所述恒流源的电源端与所述整流单元的正相输出端连接；所述整流单元用于将交流电转换成直流电；所述恒流源用于维持流过LED发光单元的电流恒定；所述反馈电阻用于调整恒流源输出电流的大小；所述控制电路用于控制恒流源输出回路的导通和关断，从而在单刀开关断开时，整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻之间无法形成回路，由火线或零线进入的电流无法流过LED发光单元，再流回地线，从而不会产生回路漏电及微闪。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种LED驱动电路的电路图；其中，为了便于说明，还出示了LED发光单元；

图2是根据又一示例性实施例示出的一种LED驱动电路的电路图；

图3是图2的一种LED驱动电路的具体电路图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种LED驱动电路的电路图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种LED照明装置的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供了一种LED驱动电路，用于驱动LED发光单元2，以解决当单刀开关断开时，仍然有电流由火线或零线进入，流过LED发光单元2，再流回地线，从而形成回路漏电，该漏电又进一步使LED发光单元2产生一定的微闪，从而影响照明效果的问题。其中，一种示例性实施例中，该LED驱动电路包括整流单元1、恒流源4、控制电路3及反馈电阻；所述整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1首尾相连，一一串接；所述恒流源4的电源端B与所述整流单元1的正相输出端A连接。其中，LED发光单元2可以由LED1到LEDn的若干颗灯珠组成的灯串，还可以进一步由多串LED灯串并联组成。

具体的，本发明提供了如下两种连接方式：

在一种连接方式中，继续参考图1所示，LED发光单元2的输入端(正极)连接整流单元1的正相输出端A，LED发光单元2的输出端(负极)与控制电路3的输入端连接，所述控制电路3的输出端与恒流源4的输入端连接，所述恒流源4的输出端与反馈电阻R1的一端连接，该反馈电阻R1的另一端与整流单元1的反相输出端连接，以此使LED发光单元2、恒流源4、控制电路3和反馈电阻R1形成回路,并将恒流源4的电源端B与整流单元1的正相输出端A连接。

在另一种连接方式中，如图2所示，LED发光单元2的输入端(正极)连接整流单元1的正相输出端A，LED发光单元2的输出端(负极)与恒流源4的输入端连接，所述恒流源的输出端与控制电路3的输入端连接，该控制电路3的输出端与反馈电阻R1的一端连接，该反馈电阻R1的另一端与整流单元1的反相输出端连接，以此使LED发光单元2、恒流源4、控制电路3和反馈电阻R1形成回路,并将恒流源4的电源端B与整流单元1的正相输出端A连接。

由此可知，控制电路3既可放置在恒流源4和反馈电阻R1之间，也可放置在恒流源4和LED发光单元2之间，用户可根据电路板的实际走线进行灵活选择。需要说明的是，上述这两种连接方式的区别仅仅在于控制电路3和恒流源4位置的不同，并不影响整个LED驱动电路的工作原理，在此不再赘述。

其中，该整流单元1接入电网，用于将电网交流电转换成直流电，以驱动LED发光单元2发光；所述恒流源4用于维持流过LED发光单元2的电流恒定，使LED发光单元2工作在恒定的电流，减少频闪；所述反馈电阻R1用于调整恒流源4输出电流的大小，使恒流源4输出稳定的电流；所述控制电路3用于控制恒流源4输出回路的导通和关断。

本发明提供的LED驱动电路包括整流单元1、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1；其中，所述整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1串接；所述恒流源4的电源端B与所述整流单元1的正相输出端A连接；所述整流单元1用于将交流电转换成直流电；所述恒流源4用于维持流过LED发光单元2的电流恒定；所述反馈电阻R1用于控制恒流源4输出电流的大小调整恒流源4输出电流的大小；所述控制电路3用于控制恒流源4输出回路的导通和关断，从而在单刀开关断开时，整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1之间无法形成回路，由火线或零线进入的电流无法流过LED发光单元2，再流回地线，从而不会产生回路漏电及微闪。此外，本发明采用恒流驱动方式控制LED发光单元2运行，即使在电网供电出现波动时，由于输入到LED发光单元2的电流保持恒定，因而可以避免出现显示波动、微闪等现象，由此极大提高了显示效果，使得LED发光单元2的亮度调节过程变得更加简单。

可选地，所述控制电路3用于接收与整流单元1连接的火线或零线断开时的断开信号，输出控制指令至恒流源4输出回路，控制恒流源4输出回路的关断；以及用于接收与整流单元1连接的火线和零线皆闭合时的闭合信号，输出控制指令至恒流源4输出回路，控制恒流源4输出回路的闭合。例如，当与LED驱动电路连接的单刀开关断开时，此时控制电路3接收单刀开关的断开信号，控制恒流源4输出回路的关断，因此即使火线或零线对地线仍然有一定的电压，但整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1之间无法形成回路，由火线或零线进入的电流无法流过LED发光单元2，再流回地线，从而不会产生回路漏电及微闪。其中，该控制电路3可以是晶闸管或小型继电器，在此不做具体限定。

在一实施例中，如图3所示，所述恒流源4包括MOS管和运算放大器，所述运算放大器的同相输入端与基准电压Vref连接，反相输入端与反馈电阻R1输入端及MOS管的源极S连接，输出端口与MOS管的栅极G连接；所述MOS管的漏极D与LED发光单元2或控制电路3的输出端连接。

可选地，所述运算放大器用于根据反馈电阻R1的电压与基准电压Vref的电压差值调节输出端口的电压值，以调节所述MOS管输出电流的大小。

具体的，所述恒流源4的工作原理是：当恒流源4的输出电流增大时，流过反馈电阻R1的电流也变大，由于反馈电阻R1的阻值保持不变，因此反馈电阻R1的输入端的电压增大，即MOS管的源极S的电压增大，由于运算放大器的基准电压Vref保持不变，因此运算放大器的同相输入端与反相输入端的电压差值减小，使输出到MOS管的栅极G电压也减小，使得MOS管的导通电阻增大，进而使恒流源4的输出电流减小，直至运算放大器的同相输入端的电压与反相输入端的电压达到相等时，恒流源4的输出电流才停止减小，保持不变，以此实现恒流源4的输出电流稳定。反之，当恒流源4的输出电流减小时，流过反馈电阻R1的电流也减小，由于反馈电阻R1的阻值保持不变，因此反馈电阻R1的输入端的电压减小，即MOS管的源极S的电压减小，由于运算放大器的基准电压Vref保持不变，因此运算放大器的同相输入端与反相输入端的电压差值增大，运算放大器的输出端口的电压增大，使输出到MOS管的栅极G电压也增大，使得MOS管的导通电阻减小，进而使恒流源4的输出电流增大，直至运算放大器的同相输入端的电压与反相输入端的电压达到相等时，恒流源4的输出电流才停止增大，保持不变，以此实现恒流源4的输出电流稳定。

所述反馈电阻R1调整恒流源4输出电流的大小的原理是：当反馈电阻R1的阻值突然变大时，在反馈电阻R1变化的瞬间，由于流过反馈电阻R1的电流不变，因此反馈电阻R1的输入端的电压增大，即MOS管的源极S的电压增大，由于运算放大器的基准电压Vref保持不变，使运算放大器的同相输入端与反相输入端之间产生负电压差值，使得MOS管的输出电流减小，直至运算放大器的同相输入端的电压与反相输入端的电压达到相等时，恒流源4的输出电流才停止减小，并保持不变，以此实现恒流源4的输出电流大小的调节及稳定，反之同理。

进一步地，所述LED驱动电路还包括供电模块，所述供电模块的输入端与整流单元1的正相输出端A连接，输出端与所述运算放大器的电源端口连接，所述运算放大器的接地端接地。

在一实施例中，如图4所示，所述LED驱动电路还包括电感L1及二极管D1；所述电感L1的一端与LED发光单元2的输出端连接，另一端与所述二极管D1的正极及恒流源4的输入端连接，所述二极管D1的负极与LED发光单元2的输入端连接；所述电感L1用于在MOS管导通时充电储能，以及在MOS管关闭时经过由二极管D1及发光单元构成的回路放电释放电能。

进一步地，所述整流单元1包括整流桥、火线接线端及零线接线端，所述整流桥的两个输入端分别连接火线接线端和零线接线端，用于接入交流电；所述整流桥的正相输出端A与LED发光单元2的输入端连接，反相输出端与反馈电阻R1的输出端连接。具体的，所述整流桥可由四个整流二极管D1组成，整流桥的两个输入端接分别连接火线接线端和零线接线端；整流桥的正相输出端A与LED发光单元2的第一个LED1灯连接，LED发光单元2的最后一个LEDn灯与MOS管漏极D连接；整流桥的正相输出端A还与供电模块输入端连接，供电模块的输出端与运算放大器的电源端口连接。

本发明的LED驱动电路的工作原理为：

经过整流单元1整流后的电压经过供电模块后输出一个低电压给恒流源4供电；该电流通过供电模块直接流向大地，流过该通路的电流不会流过LED发光单元2，解决了恒流源4供电电流导致LED发光单元2微闪的情况；

当整流后电压大于LED发光单元2电压和恒流源4启动电压之和后，LED发光单元2、恒流源4、控制电路3以及反馈电阻R1开始工作，形成回路电流；

当火线或零线上的单刀开关断开时，火线或零线对地仍有有一定的电压，但由于控制电路3断开了整流桥、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1的回路，该电压经过整流桥、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3、反馈电阻R1不会产生漏电回路，实现无漏电微闪。

相应地，如图5所示，本发明还提供了一种LED照明装置，包括LED发光单元2及如上所述的LED驱动电路，所述LED驱动电路与所述LED发光单元2电连接。该LED驱动电路包括整流单元1、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1；所述整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1串接；所述恒流源4的电源端B与所述整流单元1的正相输出端A连接。其中，LED发光单元2可以由LED1到LEDn的若干颗灯珠组成的灯串，还可以进一步由多串LED灯串并联组成。该整流单元1接入电网，用于将电网交流电转换成直流电，以驱动LED发光单元2发光；所述恒流源4用于维持流过LED发光单元2的电流恒定，使LED发光单元2工作在恒定的电流，减少频闪；所述反馈电阻R1用于调整恒流源4输出电流的大小，使恒流源4输出稳定的电流；所述控制电路3用于控制恒流源4输出回路的导通和关断。从而在单刀开关断开时，整流单元1、LED发光单元2、恒流源4、控制电路3及反馈电阻R1之间无法形成回路，由火线或零线进入的电流无法流过LED发光单元2，再流回地线，从而使LED照明装置不会产生回路漏电及微闪。此外，本发明采用恒流驱动方式控制LED发光单元2运行，即使在电网供电出现波动时，由于输入到LED发光单元2的电流保持恒定，因而可以避免出现显示波动、微闪等现象，由此极大提高了显示效果，使得LED发光单元2的亮度调节过程变得更加简单。

进一步地，所述LED照明装置还包括圆形LED灯板10及矩形LED灯壳11，所述圆形LED灯板10通过三个呈三角设置的固定螺丝12固定于矩形LED灯壳11的中央位置，所述LED驱动电路固定于LED灯板10上，使LED照明装置结构简单紧凑且美观。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED驱动电路，用于驱动LED发光单元，其特征在于，包括整流单元、恒流源、控制电路及反馈电阻；其中，

所述整流单元、LED发光单元、恒流源、控制电路及反馈电阻串接；

所述恒流源的电源端与所述整流单元的正相输出端连接；

所述整流单元用于将交流电转换成直流电；所述恒流源用于维持流过LED发光单元的电流恒定；所述反馈电阻用于调整恒流源输出电流的大小；所述控制电路用于控制恒流源输出回路的导通和关断。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路用于接收与整流单元连接的火线或零线断开时的断开信号，输出控制指令至恒流源输出回路，控制恒流源输出回路的关断；以及用于接收与整流单元连接的火线和零线皆闭合时的闭合信号，输出控制指令至恒流源输出回路，控制恒流源输出回路的闭合。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流源包括MOS管和运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与反馈电阻的输入端及MOS管的源极连接，输出端口与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与LED发光单元或控制电路的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述运算放大器用于根据反馈电阻的电压与基准电压的电压差值调节输出端口的电压值，以调节所述MOS管输出电流的大小。

5.根据权利要3所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块的输入端与整流单元的正相输出端连接，输出端与所述运算放大器的电源端口连接。

6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括电感及二极管；所述电感的一端与LED发光单元的输出端连接，另一端与所述二极管的正极及恒流源的输入端连接，所述二极管的负极与LED发光单元的输入端连接；所述电感用于在MOS管导通时充电储能，以及在MOS管关闭时经过由二极管及发光单元构成的回路放电释放电能。

7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED发光单元的输入端连接整流单元的正相输出端，输出端与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与恒流源的输入端连接；

或

所述LED发光单元的输入端连接整流单元的正相输出端，输出端与恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与控制电路的输入端连接。

8.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述整流单元包括整流桥、火线接线端及零线接线端，所述整流桥的两个输入端分别连接火线接线端和零线接线端，用于接入交流电；所述整流桥的正相输出端与LED发光单元的输入端连接，反相输出端与反馈电阻的输出端连接。

9.一种LED照明装置，其特征在于，包括LED发光单元及如权利要求1-8中任意一项所述的LED驱动电路，所述LED驱动电路与所述LED发光单元电连接。

10.根据权利要求9所述的LED照明装置，其特征在于，还包括LED灯板及LED灯壳，所述LED灯板通过固定螺丝固定于LED灯壳的中央位置，所述LED驱动电路固定于LED灯板上。

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