CN114466488A - Led驱动电路及照明灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于照明技术领域，提供了一种LED驱动电路及照明灯具，上述LED驱动电路包括：第一电压输入模块、第一非隔离型LED恒流驱动芯片、第一电感及第一续流二极管；第一电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，第一电压输入模块的输出端与第一电感的第一端连接，第一电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的负极连接；第一电感的第二端分别与第一续流二极管的正极及第一非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；第一续流二极管的负极与第一非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，第一续流二极管的负极还用于与LED灯串的正极连接。本发明通过LED灯串的正极或负极为驱动芯片供电，有效降低了驱动电路的损耗，提高了驱动电路的驱动效率。

Description

LED驱动电路及照明灯具
技术领域
本发明属于照明灯具技术领域，尤其涉及一种LED驱动电路及照明灯具。
背景技术
随着能源的日益紧张和环境问题，LED灯具凭借节能环保在照明领域得到了广泛应用。LED灯为典型的电流型器件，通常采用恒流驱动模式。随着照明产品光效要求越来越高，期望驱动电路的效率越来越高。
现有技术中，可采用非隔离型恒流驱动芯片驱动LED灯串发光，例如参考图1，整流部分通过电阻直接为恒流驱动芯片供电，驱动电路的效率不够高，无法满足高光效的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED驱动电路及照明灯具，以解决现有技术中采用非隔离型恒流驱动芯片的的驱动电路驱动效率不够高，无法满足高光效要求问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种LED驱动电路，包括：第一电压输入模块、第一非隔离型LED恒流驱动芯片、第一电感及第一续流二极管；
第一电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，第一电压输入模块的输出端与第一电感的第一端连接，第一电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的负极连接；
第一电感的第二端分别与第一续流二极管的正极及第一非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；
第一续流二极管的负极与第一非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，第一续流二极管的负极还用于与LED灯串的正极连接。
可选的，上述LED驱动电路还包括：第一输出滤波模块；
第一输出滤波模块的第一端与第一电感的第一端连接，第一输出滤波模块的第二端与第一续流二极管的负极连接；
第一输出滤波模块用于滤波。
可选的，第一输出滤波模块包括：第一电容及第一电阻；
第一电容的第一端分别与第一电阻的第一端及第一输出滤波模块的第一端连接，第一电容的第二端分别与第一电阻的第二端及第一输出滤波模块的第二端连接。
可选的，上述LED驱动电路还包括：第二电阻；
第二电阻的第一端与第一非隔离型LED恒流驱动芯片的电流检测端连接，第二电阻的第二端接地。
可选的，外部电源为交流电源；第一电压输入模块包括：整流桥及第二电容；
整流桥的第一输入端用于与外部电源的零线连接，整流桥的第二端用于与外部电源的火线连接，整流桥的第一输出端分别与第一电压输入模块的输出端及第二电容的第一端连接，整流桥的第二输出端接地；
第二电容的第二端接地。
可选的，第一电压输入模块还包括：过流保护元件；
过流保护元件的第一端用于与外部电源的火线连接，过流保护元件的第二端与整流桥的第一输入端连接。
本发明实施例的第二方面提供了一种LED驱动电路，包括：第二电压输入模块、第二非隔离型LED恒流驱动芯片、第二电感及第二续流二极管；
第二电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，第二电压输入模块的输出端与第二续流二极管的负极连接，第二电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的正极连接；
第二续流二极管的正极分别与第二电感的第一端及第二非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；
第二电感的第二端与第二非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，第二电感的第二端还用于与LED灯串的负极连接。
可选的，上述LED驱动电路还包括：第二输出滤波模块；
第二输出滤波模块的第一端与第二续流二极管的负极连接，第二输出滤波模块的第二端与第二电感的第二端连接；
第二输出滤波模块用于滤波。
可选的，上述LED驱动电路还包括：第三电阻；
第三电阻的第一端与第二非隔离型LED恒流驱动芯片的电流检测端连接，第三电阻的第二端接地。
本发明实施例的第三方面提供了一种照明灯具，包括：如本发明实施例第一方面提供的LED驱动电路或如本发明实施例第二方面提供的LED驱动电路。
本发明实施例提供了一种LED驱动电路及照明灯具，上述LED驱动电路包括：第一电压输入模块、第一非隔离型LED恒流驱动芯片、第一电感及第一续流二极管；第一电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，第一电压输入模块的输出端与第一电感的第一端连接，第一电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的负极连接；第一电感的第二端分别与第一续流二极管的正极及第一非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；第一续流二极管的负极与第一非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，第一续流二极管的负极还用于与LED灯串的正极连接。本发明实施例中，由LED灯串的正极或负极为驱动芯片供电，有效降低了驱动电路的损耗，提高了驱动电路的驱动效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中提供的一种BUCK架构的LED驱动电路的电路原理图；
图2是本发明实施例提供的一种LED驱动电路的拓扑图；
图3是本发明实施例提供的一种LED驱动电路的电路原理图；
图4是现有技术中提供的一种BUCK架构的LED驱动电路的电路原理图；
图5是本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的拓扑图；
图6是本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了现有技术中的一种采用非隔离型LED恒流驱动芯片的BUCK架构的LED驱动电路，整流部分直接通过供电电阻Rvcc1为芯片供电，供电回路如图1所示。假设交流电源的电压为230V，整流后的电压Vbus为230V*1.414，芯片的工作电流Icc为300uA，则芯片的损耗Pic＝Vbus*Icc＝230V*1.414*300uA＝0.097566W。若整机工作功率为5W，则芯片的损耗在整机功率中的占比约为0.097566W/5W＝1.95132％，损耗较大，效率低，不利于提高照明灯具的光效。
基于以上，参考图2，本发明实施例提供了一种LED驱动电路，包括：第一电压输入模块11、第一非隔离型LED恒流驱动芯片U1、第一电感L1及第一续流二极管D1；
第一电压输入模块11的输入端用于与外部电源连接，第一电压输入模块11的输出端与第一电感L1的第一端连接，第一电压输入模块11的输出端还用于与LED灯串LED1的负极连接；
第一电感L1的第二端分别与第一续流二极管D1的正极及第一非隔离型LED恒流驱动芯片U1的内部功率管漏极端连接；
第一续流二极管D1的负极与第一非隔离型LED恒流驱动芯片U1的供电端连接，第一续流二极管D1的负极还用于与LED灯串LED1的正极连接。
本发明实施例提供了一种BUCK-BUST架构的LED驱动电路，上述实施例舍弃供电电阻，由LED灯串LED1的正极为第一非隔离型LED恒流驱动芯片U1供电。由于LED灯串LED1的正极电压相对较低，在可满足芯片正常工作的前提下，有效降低了芯片的损耗，提高了驱动电路的驱动效率。同时，本发明实施例舍弃供电电阻，简化了电路，降低了成本。
其中，LED灯串LED1正极的电压应当大于第一非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端的启动电压，用以保证第一非隔离型LED恒流驱动芯片的正常工作。
一些实施例中，参考图3，上述LED驱动电路还可以包括：第一输出滤波模块12；
第一输出滤波模块12的第一端与第一电感L1的第一端连接，第一输出滤波模块12的第二端与第一续流二极管D1的负极连接；
第一输出滤波模块12用于滤波。
本发明实施例中，LED驱动电路还设置有第一输出滤波模块12，用于滤波，提高了LED灯串供电的稳定性。
一些实施例中，参考图3，第一输出滤波模块12可以包括：第一电容C1及第一电阻R1；
第一电容C1的第一端分别与第一电阻R1的第一端及第一输出滤波模块12的第一端连接，第一电容C1的第二端分别与第一电阻R1的第二端及第一输出滤波模块12的第二端连接。
一些实施例中，参考图3，上述LED驱动电路还可以包括：第二电阻R2；
第二电阻R2的第一端与第一非隔离型LED恒流驱动芯片U1的电流检测端连接，第二电阻R2的第二端接地。
本发明实施例还设置有第二电阻R2，第二电阻R2为采样电阻。
一些实施例中，外部电源为交流电源；第一电压输入模块11可以包括：整流桥BD1及第二电容C2；
整流桥BD1的第一输入端用于与外部电源的零线连接，整流桥BD1的第二端用于与外部电源的火线连接，整流桥BD1的第一输出端分别与第一电压输入模块11的输出端及第二电容C2的第一端连接，整流桥BD1的第二输出端接地；
第二电容C2的第二端接地。
本发明实施例中采用整流桥BD1进行整流，同时结合第二电容C2滤波，电路结构简单，整流效果好。
一些实施例中，参考图3，第一电压输入模块11还可以包括：过流保护元件F1；
过流保护元件F1的第一端用于与外部电源的火线连接，过流保护元件F1的第二端与整流桥BD1的第一输入端连接。
参考图3，LED灯串LED1的正极直接为第一非隔离型LED恒流驱动芯片供电，供电回路参考图3。假设图3中元件参数与图1中的元件参数相同。同上，假设交流电源的电压为230V，整流后的电压Vbus为230V*1.414，芯片的工作电流Icc为300uA，LED灯串LED1的工作电压Vled为160V，则芯片的损耗Pic＝(Vbus-Vled)*Icc＝(230V*1.414-160V)*300uA＝0.049566W。同样假定整机工作功率为5W，则芯片的损耗在整机功率中的占比约为0.049566W/5W＝0.99132％。相对于现有技术中芯片损耗占比1.95132％，效率提高约1％。且整机功率越低，驱动效率的提升越明显。由以上可知，本发明实施例提供的驱动电路有效提高了整机驱动效率，对于高光效照明灯具的发展具有重要意义。
图4示出了现有技术中的一种BUCK架构的LED驱动电路，整流部分直接通过供电电阻Rvcc2为芯片供电，供电回路参考图4。同理，整流部分直接通过供电电阻Rvcc2为芯片供电，损耗大，效率低。
基于以上，参考图5，本发明实施例还提供了一种LED驱动电路，包括：第二电压输入模块21、第二非隔离型LED恒流驱动芯片U2、第二电感L2及第二续流二极管D2；
第二电压输入模块21的输入端用于与外部电源连接，第二电压输入模块21的输出端与第二续流二极管D2的负极连接，第二电压输入模块21的输出端还用于与LED灯串LED1的正极连接；
第二续流二极管D2的正极分别与第二电感L2的第一端及第二非隔离型LED恒流驱动芯片U2的内部功率管漏极端连接；
第二电感L2的第二端与第二非隔离型LED恒流驱动芯片U2的供电端连接，第二电感L2的第二端还用于与LED灯串LED1的负极连接。
本发明实施例还提供了一种BUCK架构的LED驱动电路，由LED灯串LED1的负极直接为芯片供电，供电电压相对较低，损耗小，效率高。具体原理同上，在此不再赘述。
同理，LED灯串LED1负极的电压应当大于第二非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端的启动电压，用以保证第二非隔离型LED恒流驱动芯片的正常工作。
一些实施例中，参考图6，上述LED驱动电路还可以包括：第二输出滤波模块22；
第二输出滤波模块22的第一端与第二续流二极管D2的负极连接，第二输出滤波模块22的第二端与第二电感L2的第二端连接；
第二输出滤波模块22用于滤波。
其中，第二输出滤波模块22的电路原理图参考图6，在此不再赘述。
一些实施例中，参考图6，上述LED驱动电路还可以包括：第三电阻R3；
第三电阻R3的第一端与第二非隔离型LED恒流驱动芯片U2的电流检测端连接，第三电阻R3的第二端接地。
第二电压输入模块21的电路原理图参考图6，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种照明灯具，包括：如图2所示的LED驱动电路或如图5所示的LED驱动电路。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：第一电压输入模块、第一非隔离型LED恒流驱动芯片、第一电感及第一续流二极管；
所述第一电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，所述第一电压输入模块的输出端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的负极连接；
所述第一电感的第二端分别与所述第一续流二极管的正极及所述第一非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；
所述第一续流二极管的负极与所述第一非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，所述第一续流二极管的负极还用于与所述LED灯串的正极连接。
2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括：第一输出滤波模块；
所述第一输出滤波模块的第一端与所述第一电感的第一端连接，所述第一输出滤波模块的第二端与所述第一续流二极管的负极连接；
所述第一输出滤波模块用于滤波。
3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一输出滤波模块包括：第一电容及第一电阻；
所述第一电容的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述第一输出滤波模块的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一电阻的第二端及所述第一输出滤波模块的第二端连接。
4.如权利要求1至3任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括：第二电阻；
所述第二电阻的第一端与所述第一非隔离型LED恒流驱动芯片的电流检测端连接，所述第二电阻的第二端接地。
5.如权利要求1至3任一项所述的LED驱动电路，其特征在于，所述外部电源为交流电源；所述第一电压输入模块包括：整流桥及第二电容；
所述整流桥的第一输入端用于与所述外部电源的零线连接，所述整流桥的第二端用于与所述外部电源的火线连接，所述整流桥的第一输出端分别与所述第一电压输入模块的输出端及所述第二电容的第一端连接，所述整流桥的第二输出端接地；
所述第二电容的第二端接地。
6.如权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一电压输入模块还包括：过流保护元件；
所述过流保护元件的第一端用于与所述外部电源的火线连接，所述过流保护元件的第二端与所述整流桥的第一输入端连接。
7.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：第二电压输入模块、第二非隔离型LED恒流驱动芯片、第二电感及第二续流二极管；
所述第二电压输入模块的输入端用于与外部电源连接，所述第二电压输入模块的输出端与所述第二续流二极管的负极连接，所述第二电压输入模块的输出端还用于与LED灯串的正极连接；
所述第二续流二极管的正极分别与所述第二电感的第一端及所述第二非隔离型LED恒流驱动芯片的内部功率管漏极端连接；
所述第二电感的第二端与所述第二非隔离型LED恒流驱动芯片的供电端连接，所述第二电感的第二端还用于与所述LED灯串的负极连接。
8.如权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括：第二输出滤波模块；
所述第二输出滤波模块的第一端与所述第二续流二极管的负极连接，所述第二输出滤波模块的第二端与所述第二电感的第二端连接；
所述第二输出滤波模块用于滤波。
9.如权利要求7或8所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括：第三电阻；
所述第三电阻的第一端与所述第二非隔离型LED恒流驱动芯片的电流检测端连接，所述第三电阻的第二端接地。
10.一种照明灯具，其特征在于，包括：如权利要求1至6任一项所述的LED驱动电路或如权利要求7至9任一项所述的LED驱动电路。
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