CN114980423A - 一种led光引擎电路及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED光引擎电路，其中，所述整流桥的正输出端与LED组件的正极连接并用于输出直流电压；所述整流桥的正输出端通过所述对比开关模块接地，以形成供流通道；所述LED组件的负极依次通过所述纹波消除模块和对比开关模块接地，以形成驱动通道；所述基准电压获取模块分别与所述整流桥的正输出端及对比开关模块连接，所述基准电压获取模块用于采集并输出基准电压组至所述对比开关模块；所述对比开关模块用于采集采样电压，并根据所述基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。相应地，本发明还公开了一种与上述LED光引擎电路相关的照明装置。采用本发明，具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点。

Description

一种LED光引擎电路及照明装置

技术领域

本发明涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种LED光引擎电路及照明装置。

背景技术

可控硅调光的工作原理是通过调整电网正弦波的导通相位来调节灯的亮度，在灯不亮时实际上会截取一部分电压来给可控硅调光器件供电，以维持正常运行。如图1所示，传统的卤素灯等灯具的工作原理是电热发光，灯丝的表现形式为电阻态，在较低电压通过时，灯丝只会产生较小的发热，其温度无法达到发光的要求，因此此类灯具可以被可控硅完全关断。但由于LED灯珠具有电至发光的特点，极小的电流就能点亮LED灯珠，而可控硅调光器件又需要一定的电流来维持运行，存在根本性的冲突。

传统的第一种解决方法如图2所示，该方法采用多阶通道，将第一阶通道D1连接至VAC，如果不设置电容CE1，那么PF值可达到0.9，当可控硅调光器件调至全亮时，该电路中的导通顺序为通道D1-D2-D3-D4-D3-D2-D1，当暗亮时导通顺序为通道D1-D2-D3-D4，当微亮时导通顺序为通道D1-D2，不亮时只导通通道D1，由于在通道D2导通的时候会自动关闭通道D1，通道D1造成的损耗相对较小，在可以接受范围。如果设置了电容CE1，那么PF值会降低到0.5，全亮时只导通通道D4，暗亮时导通顺序为通道D2-D3-D4-D3-D2，微亮时导通顺序为通道D1-D2-D1，不亮时只导通通道D1，仍然可以给可控硅调光器件提供足够的电流，并且通道D1在全亮和暗亮时不导通，损耗更小。但这种方案存在频闪的弊端。

传统的第二种解决方法如图3所示，该方法仍然采用多阶通道，由通道D1作为可控硅的供流通道，但电路中每组LED各自串联纹波消除芯片，串联后构成的模块并联电解电容，该方法可以实现PF值达到0.9的同时去频闪，但存在电路复杂、器件总类多、成本高等缺点，在生产低功率光引擎产品时成本无法接受。

传统的第三种解决方法如图4所示，该方法采用两组互相独立的单阶高压线性通道，一组通道OUT1低电流工作，接入VAC给可控硅调光器件提供电流，其中电阻R1用于替高压线性通道OUT1分摊功率，另外一组通道OUT2与LED灯珠、纹波消除芯片和电解电容组成PF值0.9的无频闪光引擎电路。但是该方案接入VAC的通道OUT1在通道OUT2工作前的整个正弦波周期是处于持续工作的状态，因此损耗会非常大，导致产品整体光效很低，如果把通道OUT1的电流调小，也会导致可控硅调光器件的兼容性较差，只有部分耗电较低的可控硅产品才可以正常使用。

因此，市面上亟需一种同时具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点的LED光引擎电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种LED光引擎电路，同时具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED光引擎电路，包括：整流桥、纹波消除模块、对比开关模块以及基准电压获取模块；所述整流桥的正输出端与LED组件的正极连接并用于输出直流电压；所述整流桥的正输出端通过所述对比开关模块接地，以形成供流通道；所述LED组件的负极依次通过所述纹波消除模块和对比开关模块接地，以形成驱动通道；所述基准电压获取模块分别与所述整流桥的正输出端及对比开关模块连接，所述基准电压获取模块用于采集并输出基准电压组至所述对比开关模块；所述对比开关模块用于采集采样电压，并根据所述基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。

作为上述方案的改进，所述对比开关模块包括供流开关模块、驱动开关模块、电流采样模块和控制模块；所述整流桥的正输出端依次通过所述供流开关模块和电流采样模块接地以形成所述供流通道；所述LED组件的负极依次通过所述纹波消除模块、驱动开关模块和电流采样模块接地以形成所述驱动通道；所述电流采样模块用于采集所述采样电压；所述控制模块的输入端分别与所述基准电压组和采样电压连接，所述控制模块的输出端分别与所述供流开关模块的控制端和驱动开关模块的控制端连接，所述控制模块用于根据基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。

作为上述方案的改进，所述供流通道包括第一供流通道，所述供流开关模块包括第一开关单元，所述基准电压组包括第一基准电压；所述第一开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第一开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述第一供流通道；所述控制模块的输入端分别与所述第一基准电压和采样电压连接，所述控制模块的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第一基准电压和采样电压控制所述第一开关单元的通断状态。

作为上述方案的改进，所述供流通道还包括第二供流通道，所述供流开关模块还包括第二开关单元和第一稳压二极管，所述基准电压组还包括第二基准电压；所述第二开关单元的输入端与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第一稳压二极管的正极与所述整流桥的正输出端连接，所述第二开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述第二供流通道；所述控制模块的输入端还与所述第二基准电压连接，所述控制模块的输出端与所述第二开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第二基准电压和采样电压控制所述第二开关单元的通断状态。

作为上述方案的改进，所述供流开关模块还包括第三开关单元，所述基准电压组还包括第三基准电压；所述第三开关单元的输入端通过所述纹波消除模块与所述LED组件的负极连接，所述第三开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述驱动通道；所述控制模块的输入端还与所述第三基准电压连接，所述控制模块的输出端与所述第三开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第三基准电压和采样电压控制所述第三开关单元的通断状态。

作为上述方案的改进，所述电流采样模块包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第一二极管、第二二极管和第三二极管；所述第一开关单元的输出端通过所述第一采样电阻接地并与所述第一二极管的正极连接，所述第二开关单元的输出端通过所述第二采样电阻接地并与所述第二二极管的正极连接，所述第三开关单元的输出端通过所述第三采样电阻接地并与所述第三二极管的正极连接，所述第一二极管的负极、第二二极管的负极和第三二极管的负极相互连接以输出所述采样电压至所述控制模块；其中，所述第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻的阻值依次增大。

作为上述方案的改进，所述基准电压获取模块包括第一LDO供电模块和第一电压获取模块，所述第一LDO供电模块包括第四开关单元、第一限流电阻、第二稳压二极管以及第一分压电阻，所述第一电压获取模块包括第二分压电阻、第三分压电阻以及第四分压电阻；所述第四开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第一分压电阻的一端分别与所述第四开关单元的输出端和控制模块连接并用于输出工作电压至所述控制模块，所述第二分压电阻的一端与所述第一分压电阻的另一端连接并用于输出所述第三基准电压，所述第三分压电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端连接并用于输出所述第二基准电压，所述第四分压电阻的一端与所述第三分压电阻连接并用于输出所述第一基准电压，所述第四分压电阻的另一端接地；所述第四开关单元的控制端通过所述第一限流电阻与所述整流桥的正输出端连接并与所述第二稳压二极管的负极连接，所述第二稳压二极管的正极接地。

作为上述方案的改进，所述供流开关模块包括第五开关单元和第六开关单元，所述电流采样模块包括第四采样电阻，所述基准电压组包括第四基准电压和第五基准电压；所述第五开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第五开关单元的输出端通过所述第四采样电阻接地，以形成所述供流通道；所述第六开关单元的输出端与所述第五开关单元的控制端连接，所述控制模块的输入端分别与所述第四基准电压、第五基准电压和采样电压连接，所述控制模块的输出端分别与所述第六开关单元的输入端和控制端连接，所述控制模块用于根据所述第四基准电压、第五基准电压和采样电压控制所述第五开关单元的通断状态。

作为上述方案的改进，所述驱动开关模块包括第七开关单元；所述第七开关单元的输入端通过所述纹波消除模块与所述LED组件的负极连接，所述第七开关单元的输出端通过所述第四采样电阻接地，以形成所述驱动通道；所述控制模块的输出端与所述第七开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第四基准电压和采样电压控制所述第七开关单元的通断状态。

作为上述方案的改进，所述基准电压获取模块包括第二LDO供电模块和第二电压获取模块，所述第二LDO供电模块包括第八开关单元、第二限流电阻、第三稳压二极管以及第五分压电阻，所述第二电压获取模块包括第六分压电阻、第七分压电阻、第八分压电阻以及电容；所述第八开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第五分压电阻的一端分别与所述第八开关单元的输出端和控制模块连接并用于输出工作电压至所述控制模块，所述第六分压电阻的一端与所述第五分压电阻的另一端连接并用于输出所述第四基准电压，所述第六分压电阻的另一端接地；所述第八分压电阻的一端通过所述第七分压电阻与所述整流桥的正输出端连接并用于输出所述第五基准电压，所述第八分压电阻的另一端接地，所述电容与所述第八分压电阻并联；所述第八开关单元的控制端通过所述第二限流电阻与所述整流桥的正输出端连接并与所述第三稳压二极管的负极连接，所述第三稳压二极管的正极接地。

相应地，本发明还提供了一种照明装置，包括可控硅调光模块、装置本体和上述的LED光引擎电路，所述LED光引擎电路设于所述装置本体内；其中，所述整流桥的输入端通过所述可控硅调光模块与外部电源连接，所述可控硅调光模块用于调整正弦交流电的相位。

实施本发明的有益效果在于：

本发明LED光引擎电路，相对于传统的第一方案，通过纹波消除模块实现去频闪的功能，达到PF值0.9；相对于传统的第二种方案，结构更为简单，成本更低；相对于传统的第三种方案，当给可控硅调光器件供电时，所述供流通道导通，当驱动LED时，所述驱动通道导通，所述供流通道断开，损耗更低，产品整体光效高。因此，采用本发明，同时具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点。

附图说明

图1是现有的可控硅调光器件的原理图；

图2是现有的第一种LED光引擎电路；

图3是现有的第二种LED光引擎电路；

图4是现有的第三种LED光引擎电路；

图5是本发明LED光引擎电路的结构框图；

图6是本发明LED光引擎电路与可控硅调光模块的连接示意图；

图7是本发明LED光引擎电路的具体结构框图；

图8是本发明LED光引擎电路的第一实施例的电路示意图；

图9是本发明LED光引擎电路的第二实施例的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图5所示，图5图显示了本发明LED光引擎电路的电路结构，包括：整流桥1、纹波消除模块3、对比开关模块4以及基准电压获取模块5；所述整流桥1的正输出端与LED组件2的正极连接并用于输出直流电压；所述整流桥1的正输出端通过所述对比开关模块4接地，以形成供流通道；所述LED组件2的负极依次通过所述纹波消除模块3和对比开关模块4接地，以形成驱动通道；所述基准电压获取模块5分别与所述整流桥1的正输出端及对比开关模块4连接，所述基准电压获取模块5用于采集并输出基准电压组至所述对比开关模块4；所述对比开关模块4用于采集采样电压，并根据所述基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。其中，如图6所示，该光引擎电路中的整流桥1的输入端除了可以直接与外部电源连接，还可以通过可控硅调光模块6与外部电源连接，所述可控硅调光模块6用于调整正弦交流电的相位。

需要说明的是，本发明LED光引擎电路，相对于传统的第一方案，通过纹波消除模块3实现去频闪的功能，达到PF值0.9；相对于传统的第二种方案，结构更为简单，成本更低；相对于传统的第三种方案，当给可控硅调光器件供电时，所述供流通道导通，当驱动LED时，所述驱动通道导通，所述供流通道断开，损耗更低，产品整体光效高。因此，采用本发明，同时具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点。

具体地，如图7所示，所述对比开关模块4包括供流开关模块41、驱动开关模块42、电流采样模块43和控制模块44；所述整流桥1的正输出端依次通过所述供流开关模块41和电流采样模块43接地以形成所述供流通道；所述LED组件2的负极依次通过所述纹波消除模块3、驱动开关模块42和电流采样模块43接地以形成所述驱动通道；所述电流采样模块43用于采集所述采样电压；所述控制模块44的输入端分别与所述基准电压组和采样电压连接，所述控制模块44的输出端分别与所述供流开关模块41的控制端和驱动开关模块42的控制端连接，所述控制模块44用于根据基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。

如图8所示，图8显示了本发明可控硅调光器件的第一实施例，在第一实施例中，所述供流通道包括两条通道，分别为第一供流通道和第二供流通道。

下面对电路进行具体展开：

一、电源输入

所述整流桥DB1的一输入端通过绕线电阻RF1与火线连接并通过压敏电阻RV1与所述整流桥DB1的另一输入端，所述整流桥DB1的另一个输入端与零线连接。

二、LED组件

所述LED组件2包括至少两个串联的LED单元。在本实施例中，所述LED组件2包括LED单元LED1和LED单元LED2，所述LED组件2的正极与二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极与所述整流桥DB1的正输出端连接。

三、纹波消除模块

所述纹波消除模块3包括纹波消除芯片U1、电解电容CE1和电容C1，所述纹波消除芯片U1的OUT端与所述LED组件2的负极连接，所述纹波消除芯片U1的GND端与所述电解电容CE1的负极连接，所述电解电容CE1的正极与所述LED组件2的正极连接，所述纹波消除芯片U1的VC端通过所述电容C1与所述电解电容CE1的负极连接。

四、控制模块

所述控制模块44优选为包括运算放大器集成芯片U2，所述运算放大器集成芯片U2包括第一运放、第二运放、第三运放和第四运放。

五、第一供流通道

所述供流开关模块41包括第一开关单元Q2，所述基准电压组包括第一基准电压VREF3；所述第一开关单元Q2的输入端与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接，所述第一开关单元Q2的输出端通过所述电流采样模块43接地，以形成所述第一供流通道；所述第一运放的同相输入端1IN+与所述第一基准电压VREF3连接，所述第一运放的反相输入端1IN-与所述采样电压CS连接，所述第一运放的输出端1OUT与所述第一开关单元Q2的控制端连接。在本实施例中，所述第一开关单元Q2优选为NMOS管。

其中，所述第一运放用于根据所述第一基准电压VREF3和采样电压CS控制所述第一开关单元Q2的通断状态。当所述第一基准电压VREF3大于所述采样电压CS时，所述第一运放的输出端1OUT输出高电平，所述第一开关单元Q2导通，即所述第一供流通道导通；当所述第一基准电压VREF3小于所述采样电压CS时，所述第一运放的输出端1OUT输出低电平，所述第一开关单元Q2截止，即所述第一供流通道断开。

六、第二供流通道

所述供流开关模块41还包括第二开关单元Q3和第一稳压二极管D2，所述基准电压组还包括第二基准电压VREF2；所述第二开关单元Q3的输入端与所述第一稳压二极管D2的负极连接，所述第一稳压二极管D2的正极与所述整流桥DB1的正输出端连接，所述第二开关单元Q3的输出端通过所述电流采样模块43接地，以形成所述第二供流通道；所述第二运放的同相输入端2IN+与所述第二基准电压VREF2连接，所述第二运放的反相输入端2IN-与所述采样电压CS连接，所述第二运放的输出端2OUT与所述第二开关单元Q3的控制端连接。在本实施例中，所述第二开关单元Q3优选为NMOS管。

其中，所述第二运放用于根据所述第二基准电压VREF2和采样电压CS控制所述第二开关单元Q3的通断状态。当所述第二基准电压VREF2大于所述采样电压CS时，所述第二运放的输出端2OUT输出高电平，所述第二开关单元Q3导通，但此时所述第一稳压二极管D2截止，所述第二供流通道仍处于断开状态，需要直流电压大于所述第一稳压二极管D2的反向击穿电压，所述第二供流通道才会导通；当所述第二基准电压VREF2小于所述采样电压CS时，所述第二运放的输出端2OUT输出低电平，所述第二开关单元Q3截止，即所述第二供流通道断开；相应地，当直流电压小于所述第一稳压二极管D2的反向击穿电压时，所述第二供流通道也会断开。

七、驱动通道

所述供流开关模块41还包括第三开关单元Q4，所述基准电压组还包括第三基准电压VREF1；所述第三开关单元Q4的输入端与所述纹波消除模块3的另一端连接，所述第三开关单元Q4的输出端通过所述电流采样模块43接地，以形成所述驱动通道；所述第三运放的同相输入端3IN+与所述第三基准电压VREF1连接，所述第三运放的反相输入端3IN-与所述采样电压CS连接，所述第三运放的输出端3OUT与所述第三开关单元Q4的控制端连接。在本实施例中，所述第三开关单元Q4优选为NMOS管。

其中，所述第三运放用于根据所述第三基准电压VREF1和采样电压CS控制所述第三开关单元Q4的通断状态。当所述第三基准电压VREF1大于所述采样电压CS时，所述第三运放的输出端3OUT输出高电平，所述第三开关单元Q4导通，但此时所述纹波消除芯片U1截止，所述驱动通道仍处于断开状态，需要直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述驱动通道才会导通；当所述第三基准电压VREF1小于所述采样电压CS时，所述第三运放的输出端3OUT输出低电平，所述第三开关单元Q4截止，即所述驱动通道断开；相应地，当直流电压小于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压时，所述驱动通道也会断开。

八、电流采样模块

所述电流采样模块43包括第一采样电阻RS1、第二采样电阻RS2、第三采样电阻RS3、第一二极管D4、第二二极管D5和第三二极管D6；所述第一开关单元Q2的输出端通过所述第一采样电阻RS1接地并与所述第一二极管D4的正极连接，所述第二开关单元Q3的输出端通过所述第二采样电阻RS2接地并与所述第二二极管D5的正极连接，所述第三开关单元Q4的输出端通过所述第三采样电阻RS3接地并与所述第三二极管D6的正极连接，所述第一二极管D4的负极、第二二极管D5的负极和第三二极管D6的负极相互连接以输出所述采样电压CS至所述运算放大器集成芯片U2；其中，所述第一采样电阻RS1、第二采样电阻RS2和第三采样电阻RS3的阻值依次增大。

需要说明的是，当所述第一供流通道导通时，所述采样电压CS为所述第一采样电阻RS1的电压；当所述第一供流通道和第二供流通道导通同时导通时，所述采样电压CS为所述第二采样电阻RS2的电压；当所述第二供流通道和驱动通道同时导通时，所述采样电压CS为所述第三采样电阻RS3的电压。

九、基准电压获取模块

所述基准电压获取模块5包括第一LDO供电模块51和第一电压获取模块52，所述第一LDO供电模块51包括第四开关单元Q1、第一限流电阻R1、第二稳压二极管D3以及第一分压电阻R2，所述第一电压获取模块52包括第二分压电阻R3、第三分压电阻R4以及第四分压电阻R5；所述第四开关单元Q1的输入端与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接，所述第一分压电阻R2的一端分别与所述第四开关单元Q1的输出端与和所述运算放大器集成芯片U2的电源端VCC连接以给所述运算放大器集成芯片U2提供工作电压，所述第一分压电阻R2用于输出电压VCC以给所述运算放大器集成芯片U2供电，所述第二分压电阻R3的一端与所述第一分压电阻R2的另一端连接并用于输出所述第三基准电压VREF1，所述第三分压电阻R4的一端与所述第二分压电阻R3的另一端连接并用于输出所述第二基准电压VREF2，所述第四分压电阻R5的一端与所述第三分压电阻R4连接并用于输出所述第一基准电压VREF3，所述第四分压电阻R5的另一端接地；所述第四开关单元Q1的控制端通过所述第一限流电阻R1与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接并与所述第二稳压二极管D3的负极连接，所述第二稳压二极管D3的正极接地。在本实施例中，所述第四开关单元Q1优选为NMOS管。

可见，所述第一基准电压VREF3、第二基准电压VREF2和第三基准电压VREF1逐渐增大，且均为恒定值。

综上所述，该LED光引擎电路的工作原理如下：

(一)该LED光引擎电路直接与外部电源连接

直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述纹波消除芯片U1导通，所述采样电压为所述第三采样电阻RS3的电压，所述采样电压CS大于所述第二基准电压VREF2且小于所述第三基准电压VREF1，因此所述第一开关单元Q2和第二开关单元Q3截止，所述第三开关单元Q4导通，即所述第一供流通道和第二供流通道断开，所述驱动通道导通，给所述LED组件2供电以使其正常工作。

(二)该LED光引擎电路通过可控硅调光模块与外部电源连接

(1)在市电正弦波初期，电压很低，所述第一基准电压VREF3、第二基准电压VREF2和第三基准电压VREF1均大于所述采样电压CS，所述第一运放的输出端1OUT、第三运放的输出端2OUT和第三运放的输出端3OUT均输出高电平，所述第一开关单元Q2、第二开关单元Q3和第三开关单元Q4均导通，但由于所述第一稳压二极管D2和纹波消除芯片U1截止。因此只有所述第一供流通道导通，给所述可控硅调光模块6供电。

(2)在市电爬升期，此时直流电压大于所述第一稳压二极管D2的反向击穿电压且小于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述第一稳压二极管D2导通，即所述第二供流通道导通，由于所述第一采样电阻RS1的阻值小于所述第二采样电阻RS2，所述采样电压CS被抬升，所述采样电压CS大于所述第一基准电压VREF3且小于所述第二基准电压VREF2，所述第一运放的输出端1OUT输出低电平，所述第一开关单元Q2截止，所述第一供流通道断开。因此只有所述第二供流通道导通，给所述可控硅调光模块6供电，其中由于所述第二采样电阻RS2的阻值大于所述第一采样电阻RS1的阻值，流经所述第二开关单元Q3的电流小于流经所述第一开关单元Q2的电流，因此降低了所述可控硅调光模块6的损耗。

(3)在正弦波电压处于较高位置，此时直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述纹波消除芯片U1导通，即所述驱动通道导通，由于所述第二采样电阻RS2的阻值小于所述第二采样电阻RS3，所述采样电压CS被抬升，所述采样电压CS大于所述第二基准电压VREF2且小于所述第三基准电压VREF1，所述第二运放的输出端2OUT输出低电平，所述第二开关单元Q3截止，所述第二供流通道断开。因此只有所述驱动通道导通，给所述LED组件2供电以使其正常工作。

如图9所示，图9显示了本发明LED光引擎电路的第二实施例，与第一实施例不同的是，所述供流通道仅包括一条通道。

下面对电路进行具体展开：

一、电源输入

同第一实施例。

二、LED组件

同第一实施例。

三、纹波消除模块

同第一实施例。

四、控制模块

同第一实施例。

五、电流采样模块

所述电流采样模块43包括第四采样电阻RS1，所述采样电压CS为所述第四采样电阻RS1的电压。

六、供流通道

所述供流开关模块41包括第五开关单元Q1和第六开关单元Q4，所述基准电压组包括第四基准电压VREF1和第五基准电压VREF2；所述第五开关单元Q1的输入端与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接，所述第五开关单元Q1的输出端通过所述第四采样电阻RS1接地，以形成所述供流通道；所述第六开关单元Q4的输出端与所述第五开关单元Q1的控制端连接并通过偏置电阻R3与所述第五开关单元Q1的输出端连接；所述第一运放的同相输入端1IN+与所述第五基准电压VREF2连接，所述第一运放的反相输入端1IN-与所述第四基准电压VREF1连接，所述第一运放的输出端1OUT与所述第六开关单元Q4的控制端连接，所述第二运放的同相输入端2IN+与所述第四基准电压VREF1连接，所述第二运放的反相输入端2IN-与所述采样电压CS连接，所述第二运放的输出端2OUT与所述第六开关单元Q4的输入端连接。在本实施例中，第五开关单元Q1优选为NMOS管，所述第六开关单元Q4优选为PMOS管。

其中，所述第一运放用于根据所述第四基准电压VREF1和第五基准电压VREF2控制所述第六开关单元Q4的通断状态；在所述第六开关单元Q4导通的情况下，所述第二运放用于根据所述第四基准电压VREF1和采样电压CS控制所述第五开关单元Q1的通断状态。

当所述第四基准电压VREF1小于所述第五基准电压VREF2时，所述第一运放的输出端1OUT输出高电平，所述第六开关单元Q4(PMOS管)截止；当所述第四基准电压VREF1大于所述第五基准电压VREF2时，所述第一运放的输出端1OUT输出低电平，所述第六开关单元Q4导通。

在所述第六开关单元Q4导通的情况下，当所述第四基准电压VREF1大于所述采样电压CS时，所述第二运放的输出端2OUT输出高电平，所述第五开关单元Q1导通；当所述第四基准电压VREF1小于所述采样电压CS时，所述第二运放的输出端2OUT输出低电平，所述第五开关单元Q1截止。

七、驱动通道

所述驱动开关模块42包括第七开关单元Q2；所述第七开关单元Q2的输入端与所述纹波消除模块3的另一端连接，所述第七开关单元Q2的输出端通过所述第四采样电阻RS1接地，以形成所述驱动通道；所述第三运放的同相输入端3IN+与所述第四基准电压VREF1连接，所述第三运放的反相输入端3IN-与所述采样电压CS连接，所述第三运放的输出端3OUT与所述第七开关单元Q2的控制端连接。在本实施例中，第七开关单元Q2优选为NMOS管。

其中，所述第三运放用于根据所述第四基准电压VREF1和采样电压控制所述第七开关单元Q2的通断状态。当所述第四基准电压VREF1大于所述采样电压CS时，所述第三运放的输出端3OUT输出高电平，所述第七开关单元Q2导通，但此时所述纹波消除芯片U1截止，所述驱动通道仍处于断开状态，需要直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述驱动通道才会导通；当所述第四基准电压VREF1小于所述采样电压CS时，所述第三运放的输出端3OUT输出低电平，所述第七开关单元Q2截止，即所述驱动通道断开；相应地，当直流电压小于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压时，所述驱动通道也会断开。

八、基准电压获取模块

所述基准电压获取模块5包括第二LDO供电模块51和第二电压获取模块52，所述第二LDO供电模块51包括第八开关单元Q3、第二限流电阻R1、第三稳压二极管D2以及第五分压电阻R4，所述第二电压获取模块52包括第六分压电阻R5、第七分压电阻R2、第八分压电阻R6以及电容C2；所述第八开关单元Q3的输入端与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接，所述第五分压电阻R4的一端分别与所述第八开关单元Q3的输出端和运算放大器集成芯片U2的电源端VCC连接以给所述运算放大器集成芯片U2提供工作电压，所述第六分压电阻R5的一端与所述第五分压电阻R4的另一端连接并用于输出所述第四基准电压VREF1，所述第六分压电阻R5的另一端接地；所述整流桥DB1的正输出端VAC通过所述第七分压电阻R2与所述第八分压电阻R6的一端连接，所述第八分压电阻R6的一端用于输出所述第五基准电压VREF2，所述第八分压电阻R6的另一端接地，所述电容C2与所述第八分压电阻R6并联；所述第八开关单元Q3的控制端通过所述第二限流电阻R1与所述整流桥DB1的正输出端VAC连接并与所述第三稳压二极管D2的负极连接，所述第三稳压二极管D2的正极接地。

可见，所述第一基准电压VREF1是基本恒定的，所述第二基准电压VREF2受VAC平均电压影响。

综上所述，该LED光引擎电路的工作原理如下：

(一)该LED光引擎电路直接与外部电源连接

此时直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述纹波消除芯片U1导通，所述第五基准电压VREF2大于所述第四基准电压VREF1，所述第一运放的输出端1OUT输出高电平，所述第六开关单元Q4(PMOS管)截止，导致所述第五开关单元Q1截止，即所述供流通道断开，所述第一基准电压VREF1大于所述采样电阻CS，所述第三运放的输出端3OUT输出高电平，所述第七开关单元Q2导通，即所述驱动通道导通，给所述LED组件2供电以使其正常工作。

(二)该LED光引擎电路通过可控硅调光模块与外部电源连接

(1)在VAC电压较低时，由于此时直流电压小于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述纹波消除芯片U1截止，即所述驱动通道断开，所述第五基准电压VREF2小于所述第四基准电压VREF1，所述第一运放的输出端1OUT输出低电平，所述第六开关单元Q4导通，且所述第四基准电压VREF1大于所述采样电阻CS，所述第二运放的输出端2OUT输出高电平，所述第五开关单元Q1导通，即所述供流通道导通，给所述可控硅调光模块6供电。

(2)在VAC电压较高时，所述第五基准电压VREF2大于所述第四基准电压VREF1，所述第一运放的输出端1OUT输出高电平，所述第六开关单元Q4截止，导致所述第五开关单元Q1截止，即所述供流通道断开，所述第一基准电压VREF1大于所述采样电阻CS，所述第三运放的输出端3OUT输出高电平，所述第七开关单元Q2导通，此时直流电压大于所述纹波消除芯片U1的最小输入电压，所述纹波消除芯片U1导通，即所述驱动通道导通，给所述LED组件2供电以使其正常工作。

由上可见，相对于第一实施例，该电路在所述可控硅调光模块6不进入深度调光模式下所述第五开关单元Q1不工作，相比较下所述可控硅调光模块6的损耗更低。

相应地，本发明还提供了一种照明装置，包括可控硅调光模块6、装置本体和上述的LED光引擎电路，所述LED光引擎电路设于所述装置本体内；其中，所述整流桥1的输入端通过所述可控硅调光模块6与外部电源连接，所述可控硅调光模块6用于调整正弦交流电的相位。

综上所述，采用本发明，同时具有无频闪、结构简单、成本低、损耗低、整体光效高的优点。

以上所述是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种LED光引擎电路，其特征在于，包括：整流桥、纹波消除模块、对比开关模块以及基准电压获取模块；

所述整流桥的正输出端与LED组件的正极连接并用于输出直流电压；

所述整流桥的正输出端通过所述对比开关模块接地，以形成供流通道；

所述LED组件的负极依次通过所述纹波消除模块和对比开关模块接地，以形成驱动通道；

所述基准电压获取模块分别与所述整流桥的正输出端及对比开关模块连接，所述基准电压获取模块用于采集并输出基准电压组至所述对比开关模块；

所述对比开关模块用于采集采样电压，并根据所述基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。

2.根据权利要求1所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述对比开关模块包括供流开关模块、驱动开关模块、电流采样模块和控制模块；

所述整流桥的正输出端依次通过所述供流开关模块和电流采样模块接地以形成所述供流通道；

所述LED组件的负极依次通过所述纹波消除模块、驱动开关模块和电流采样模块接地以形成所述驱动通道；

所述电流采样模块用于采集所述采样电压；

所述控制模块的输入端分别与所述基准电压组和采样电压连接，所述控制模块的输出端分别与所述供流开关模块的控制端和驱动开关模块的控制端连接，所述控制模块用于根据基准电压组和采样电压控制所述供流通道或驱动通道的通断状态。

3.根据权利要求2所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述供流通道包括第一供流通道，所述供流开关模块包括第一开关单元，所述基准电压组包括第一基准电压；

所述第一开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第一开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述第一供流通道；

所述控制模块的输入端分别与所述第一基准电压和采样电压连接，所述控制模块的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第一基准电压和采样电压控制所述第一开关单元的通断状态。

4.根据权利要求3所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述供流通道还包括第二供流通道，所述供流开关模块还包括第二开关单元和第一稳压二极管，所述基准电压组还包括第二基准电压；

所述第二开关单元的输入端与所述第一稳压二极管的负极连接，所述第一稳压二极管的正极与所述整流桥的正输出端连接，所述第二开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述第二供流通道；

所述控制模块的输入端还与所述第二基准电压连接，所述控制模块的输出端与所述第二开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第二基准电压和采样电压控制所述第二开关单元的通断状态。

5.根据权利要求4所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述供流开关模块还包括第三开关单元，所述基准电压组还包括第三基准电压；

所述第三开关单元的输入端通过所述纹波消除模块与所述LED组件的负极连接，所述第三开关单元的输出端通过所述电流采样模块接地，以形成所述驱动通道；

所述控制模块的输入端还与所述第三基准电压连接，所述控制模块的输出端与所述第三开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第三基准电压和采样电压控制所述第三开关单元的通断状态。

6.根据权利要求5所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述电流采样模块包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第一二极管、第二二极管和第三二极管；

所述第一开关单元的输出端通过所述第一采样电阻接地并与所述第一二极管的正极连接，所述第二开关单元的输出端通过所述第二采样电阻接地并与所述第二二极管的正极连接，所述第三开关单元的输出端通过所述第三采样电阻接地并与所述第三二极管的正极连接，所述第一二极管的负极、第二二极管的负极和第三二极管的负极相互连接以输出所述采样电压至所述控制模块；

其中，所述第一采样电阻、第二采样电阻和第三采样电阻的阻值依次增大。

7.根据权利要求5所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述基准电压获取模块包括第一LDO供电模块和第一电压获取模块，所述第一LDO供电模块包括第四开关单元、第一限流电阻、第二稳压二极管以及第一分压电阻，所述第一电压获取模块包括第二分压电阻、第三分压电阻以及第四分压电阻；

所述第四开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第一分压电阻的一端分别与所述第四开关单元的输出端和控制模块连接并用于输出工作电压至所述控制模块，所述第二分压电阻的一端与所述第一分压电阻的另一端连接并用于输出所述第三基准电压，所述第三分压电阻的一端与所述第二分压电阻的另一端连接并用于输出所述第二基准电压，所述第四分压电阻的一端与所述第三分压电阻连接并用于输出所述第一基准电压，所述第四分压电阻的另一端接地；

所述第四开关单元的控制端通过所述第一限流电阻与所述整流桥的正输出端连接并与所述第二稳压二极管的负极连接，所述第二稳压二极管的正极接地。

8.根据权利要求2所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述供流开关模块包括第五开关单元和第六开关单元，所述电流采样模块包括第四采样电阻，所述基准电压组包括第四基准电压和第五基准电压；

所述第五开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第五开关单元的输出端通过所述第四采样电阻接地，以形成所述供流通道；

所述第六开关单元的输出端与所述第五开关单元的控制端连接，所述控制模块的输入端分别与所述第四基准电压、第五基准电压和采样电压连接，所述控制模块的输出端分别与所述第六开关单元的输入端和控制端连接，所述控制模块用于根据所述第四基准电压、第五基准电压和采样电压控制所述第五开关单元的通断状态。

9.根据权利要求8所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述驱动开关模块包括第七开关单元；

所述第七开关单元的输入端通过所述纹波消除模块与所述LED组件的负极连接，所述第七开关单元的输出端通过所述第四采样电阻接地，以形成所述驱动通道；

所述控制模块的输出端与所述第七开关单元的控制端连接，所述控制模块用于根据所述第四基准电压和采样电压控制所述第七开关单元的通断状态。

10.根据权利要求9所述的LED光引擎电路，其特征在于，所述基准电压获取模块包括第二LDO供电模块和第二电压获取模块，所述第二LDO供电模块包括第八开关单元、第二限流电阻、第三稳压二极管以及第五分压电阻，所述第二电压获取模块包括第六分压电阻、第七分压电阻、第八分压电阻以及电容；

所述第八开关单元的输入端与所述整流桥的正输出端连接，所述第五分压电阻的一端分别与所述第八开关单元的输出端和控制模块连接并用于输出工作电压至所述控制模块，所述第六分压电阻的一端与所述第五分压电阻的另一端连接并用于输出所述第四基准电压，所述第六分压电阻的另一端接地；

所述第八分压电阻的一端通过所述第七分压电阻与所述整流桥的正输出端连接并用于输出所述第五基准电压，所述第八分压电阻的另一端接地，所述电容与所述第八分压电阻并联；

所述第八开关单元的控制端通过所述第二限流电阻与所述整流桥的正输出端连接并与所述第三稳压二极管的负极连接，所述第三稳压二极管的正极接地。

11.一种照明装置，其特征在于，包括可控硅调光模块、装置本体和权利要求1～10任一项所述的LED光引擎电路，所述LED光引擎电路设于所述装置本体内；

其中，所述整流桥的输入端通过所述可控硅调光模块与外部电源连接，所述可控硅调光模块用于调整正弦交流电的相位。

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