CN116634626A - 一种用于led灯的恒流控制电路和led灯 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于LED灯的恒流控制电路和LED灯，恒流控制电路包括限流电路，限流电路与LED灯的灯珠串串联，以对流过灯珠串的电流进行限流。其中，限流电路包括第一MOS管Q11，其源极与蓄能电池连接，其漏极与灯珠串的电源正输入端连接，其栅极用于一分流控制信号的输入。当由蓄能电池为LED灯提供发光电源时，第一MOS管Q11的栅极接收分流控制信号并导通，以对流过灯珠串的电流进行限流。由于通过限流电路的第一MOS管Q11的导通状态，来实现对灯珠串输出恒定电流来，以保证蓄能电池在电压输出范围内时，电流恒流输出，保证LED灯的亮度稳定，并取消限流电阻，进而提高产品的可靠性。

Description

一种用于LED灯的恒流控制电路和LED灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种用于LED灯的恒流控制电路和LED灯。

背景技术

LED灯是被广泛应用的照明光源，请参考图1，为现有技术中LED灯的电路示意图，包括交流电源8、整流桥电路1、变压控制电路2、变压电路3、照明控制电路4、储能电路5、恒流控制电路6和光源电路7，其中，照明控制电路4中包括LED驱动芯片，LED驱动芯片内置开关管，通过恒流控制电路6限制光源电路7中流过LED灯珠的电流，恒流控制电路6避免大电流流过LED灯珠,而造成LED灯珠的损坏。光源电路7包括第一灯珠串71和第二灯珠串72，由交流电源8对LED灯供电时，第一灯珠串71和第二灯珠串72的灯珠都点亮，只由储能电路5供电时，第一灯珠串71的灯珠不点亮，第二灯珠串72的灯珠点亮，这样可以提高LED灯在电池供电时的亮灯时间。现有技术中，恒流控制电路6都是采用限流电阻来实现，由于限流电阻的阻值为一定值，因此随着储能电路5中的电池电压的变化，流过LED灯珠的电流也会发生变化，进而光源电路7的亮度也会发生变化，不能保持稳定。另外，LED灯开启后限流电阻就一直通电，进而保持在高温状态，因此易损坏，如果采用多颗大功率电阻来实现，不但降低电池供电时的照明时间，还会提高LED灯的生产成本。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是LED灯珠的限流电阻易出故障的技术问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种LED灯，包括交流电源正输入端、交流电源负输入端、整流桥电路、变压控制电路、变压电路、光源电路、储能电路、恒流控制电路和照明控制电路；

所述交流电源正输入端和所述交流电源负输入端与所述整流桥电路连接，用于交流电源的输入；

所述整流桥电路与所述变压控制电路连接，用于将输入的所述交流电源转化为直流电输出给所述变压控制电路；

所述变压控制电路与所述变压电路连接，用于将所述整流桥电路输出的直流电转化为高压高频的第一高压交流电；

所述储能电路包括蓄能电池，所述蓄能电池用于为所述光源电路提供电能；

所述变压电路与所述蓄能电池连接，用于将所述变压控制电路输出的所述第一高压交流电转化为直流电，并给所述蓄能电池充电；

所述光源电路包括电源正连接端、电源负连接端、第一灯珠串和第二灯珠串；所述第一灯珠串和所述第二灯珠串串联连接，串联后的一端与所述电源正连接端连接，串联后的另一端与所述电源负连接端连接，所述第一灯珠串和所述第二灯珠串分别包括至少两个串联连接的LED灯珠；所述电源正连接端与所述变压电路连接，所述第二灯珠串的电源正输入端与所述恒流控制电路连接；所述电源负连接端接地；

所述恒流控制电路包括限流电路，所述限流电路连接在所述蓄能电池的正输出端与所述第二灯珠串的电源正输入端之间，用于当所述蓄能电池提供所述LED灯的照明电源时，控制流过所述第二灯珠串的直流电电流；

所述照明控制电路用于所述LED灯的开关控制和所述蓄能电池的充放电控制；

所述限流电路包括第一MOS管Q11，所述第一MOS管Q11的源极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一MOS管Q11的漏极与所述第二灯珠串的电源正输入端连接；所述第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入；当所述蓄能电池向所述第二灯珠串输出电能时，所述第一MOS管Q11的栅极接收所述分流控制信号并导通，以控制所述蓄能电池输出给所述第二灯珠串的直流电电流。

一实施例中，所述恒流控制电路还包括控制模块和供电监测电路；

所述供电监测电路与所述控制模块连接；所述供电监测电路用于监测所述第二灯珠串的供电状态，并当所述蓄能电池向所述第二灯珠串供电时，向所述控制模块发送灯珠供电信号；

所述控制模块与所述第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应所述灯珠供电信号向所述第一MOS管Q11的栅极发送所述分流控制信号。

一实施例中，所述供电监测电路包括第一比较器MA，所述第一比较器MA的正输入端与所述第一MOS管Q11的漏极连接，所述第一比较器MA的负输入端与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一比较器MA的输出端与所述控制模块连接。

一实施例中，所述供电监测电路还包括第二MOS管Q21，所述第二MOS管Q21的漏极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第二MOS管Q21的源极与所述第一比较器MA的负输入端连接，所述第二MOS管Q21的栅极与所述第一MOS管Q11的栅极连接。

一实施例中，所述恒流控制电路还包括电压采样电路；

所述电压采样电路分别与所述控制模块和所述蓄能电池的正输出端连接，所述电压采样电路用于对所述蓄能电池输出的直流电的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给所述控制模块；

所述控制模块依据所述电压比较信号调节所述分流控制信号的电压值，以对所述第一MOS管Q11导通电流的大小进行调节。

一实施例中，当所述蓄能电池输出的直流电的电压越小时，所述第一MOS管Q11的导通电流越小。

一实施例中，所述电压采样电路包括第一电阻R31、第二电阻R32和第二比较器VA；

所述第一电阻R31的一端与所述蓄能电池的正输出端连接，另一端与所述第二比较器VA的正输入端连接；

所述第二电阻R32的一端与所述第二比较器VA的负输入端连接，另一端接地；

所述第二比较器VA的输出端与所述控制模块连接。

一实施例中，所述蓄能电池为锂电池；预设阈值的所述电压信号的范围时不大于4.2V且不小于2.5V。

根据第二方面，一种实施例中提供一种用于LED灯的恒流控制电路，包括限流电路，所述限流电路与所述LED灯的灯珠串串联，用于由蓄能电池对所述LED灯供电发光时，对流过所述灯珠串的电流进行控制；

所述限流电路包括第一MOS管Q11，所述第一MOS管Q11的源极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一MOS管Q11的漏极与所述灯珠串的电源正输入端连接；所述灯珠串的电源负输出端接地；所述第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入；当由所述蓄能电池对所述LED灯供电发光时，所述第一MOS管Q11的栅极接收所述分流控制信号并导通，以控制流过所述灯珠串的直流电电流。

一实施例中，所述恒流控制电路还包括控制模块、供电监测电路和电压采样电路；

所述供电监测电路与所述控制模块连接；所述供电监测电路用于监测所述LED灯的发光状态，并当所述LED灯发光时，向所述控制模块发送灯珠供电信号；

所述控制模块与所述第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应所述灯珠供电信号向所述第一MOS管Q11的栅极发送所述分流控制信号；

所述电压采样电路分别与所述控制模块和所述蓄能电池的正输出端连接，所述电压采样电路用于对所述蓄能电池的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给所述控制模块；

所述控制模块依据所述电压比较信号调节所述分流控制信号的电压值，以对所述第一MOS管Q11的导通电流的大小进行调节。

依据上述实施例的LED灯，由于通过限流电路的第一MOS管Q11的导通状态，来实现对灯珠串输出恒定电流来，以保证蓄能电池在电压输出范围内时，电流恒流输出，保证LED灯的亮度稳定，并取消限流电阻，进而提高产品的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中LED灯的电路示意图；

图2为一种实施例中LED灯的电路结构示意图；

图3为一种实施例中恒流控制电路的电路连接示意图；

图4为另一种实施例中LED灯的电路结构示意图；

图5为另一种实施例中照明控制芯片的内部电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

在本申请实施例中，通过MOS管来替换LED灯的限流电阻，由MOS管的导通状态，来实现对灯珠串输出恒定电流来，以保证蓄能电池在电压输出范围内时，电流恒流输出，保证LED灯的亮度稳定，并取消限流电阻，进而提高产品的可靠性。

实施例一：

请参考图2，为一种实施例中LED灯的电路结构示意图，LED灯包括交流电源正输入端ALC、交流电源负输入端ACN、整流桥电路1、变压控制电路2、变压电路3、光源电路7、储能电路5、恒流控制电路6和照明控制电路4。交流电源正输入端ALC和交流电源负输入端ALN与整流桥电路1连接，用于交流电源AC的输入。整流桥电路1与变压控制电路2连接，整流桥电路1用于将输入的交流电源AC转化为直流电输出给变压控制电路2。变压控制电路2与变压电路3连接，变压控制电路2用于将整流桥电路1输出的直流电转化为高压高频的第一高压交流电。储能电路5包括蓄能电池，蓄能电池用于为光源电路7提供电能。变压电路3与蓄能电池连接，变压电路3用于将变压控制电路2输出的第一高压交流电转化为直流电，并给蓄能电池充电。

请参考图3，为一种实施例中恒流控制电路的电路连接示意图，光源电路7包括电源正连接端、电源负连接端、第一灯珠串71和第二灯珠串72。第一灯珠串71和第二灯珠72串串联连接，串联后的一端与电源正连接端连接，串联后的另一端与电源负连接端连接，第一灯珠串71和第二灯珠串72分别包括至少两个串联连接的LED灯珠。电源正连接端与变压电路3连接，第二灯珠串的电源正输入端与恒流控制电路6连接。电源负连接端接地。由交流电源8对LED灯供电时，第一灯珠串71和第二灯珠串72的灯珠都点亮，只由储能电路5供电时，第一灯珠串71的灯珠不点亮，第二灯珠串72的灯珠点亮，这样可以提高LED灯在蓄能电池供电时的亮灯时间。

恒流控制电路6包括限流电路61，限流电路61连接在蓄能电池的正输出端与第二灯珠串72的电源正输入端之间，用于当蓄能电池提供LED灯的照明电源时，控制流过第二灯珠串72的直流电电流的大小。照明控制电路4用于LED灯的开关控制和蓄能电池的充放电控制。限流电路61包括第一MOS管Q11，第一MOS管Q11的源极与蓄能电池的正输出端连接，第一MOS管Q11的漏极与所述第二灯珠串的电源正输入端连接，第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入。当蓄能电池向第二灯珠串72输出电能时，第一MOS管Q11的栅极接收分流控制信号并导通，以控制蓄能电池输出给第二灯珠串72的直流电电流。

一实施例中，恒流控制电路6还包括控制模块60和供电监测电路62。供电监测电路62与控制模块60连接。供电监测电路62用于监测第二灯珠串72的供电状态，并当蓄能电池向第二灯珠串72供电时，向控制模块60发送灯珠供电信号。控制模块60与第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应灯珠供电信号向第一MOS管Q11的栅极发送分流控制信号。

一实施例中，供电监测电路62包括第一比较器MA，第一比较器MA的正输入端与第一MOS管Q11的漏极连接，第一比较器MA的负输入端与蓄能电池的正输出端连接，第一比较器MA的输出端与控制模块60连接。

一实施例中，供电监测电路62还包括第二MOS管Q21，第二MOS管Q21的漏极与蓄能电池的正输出端连接，第二MOS管Q21的源极与第一比较器MA的负输入端连接，第二MOS管Q21的栅极与第一MOS管Q11的栅极连接。一实施例中，第一MOS管Q11为PMOS管，第二MOS管管Q21为PNP管。

一实施例中，恒流控制电路6还包括电压采样电路63。电压采样电路63分别与控制模块60和蓄能电池的正输出端连接，电压采样电路63用于对蓄能电池输出的直流电的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给控制模块60。控制模块60依据电压比较信号调节分流控制信号的电压值，以对第一MOS管Q11导通电流的大小进行调节。一实施例中，当蓄能电池输出的直流电的电压越小时，第一MOS管Q11的导通电流越小。

一实施例中，电压采样电路63包括第一电阻R31、第二电阻R32和第二比较器VA。第一电阻R31的一端与蓄能电池的正输出端连接，另一端与第二比较器VA的正输入端连接。第二电阻R32的一端与第二比较器VA的负输入端连接，另一端接地。第二比较器VA的输出端与控制模块60连接。

一实施例中，供电监测电路62还包括第三MOS管Q22和第三电阻R21，第三MOS管Q22的漏极与第二MOS管Q21的源极连接，第三MOS管Q22的栅极与第一比较器MA的输出端连接，第三MOS管Q22的源极与第三电阻R21的一端连接，第三电阻R21的另一端接地。

一实施例中，蓄能电池为锂电池。一实施例中，预设阈值的电压信号的范围时不大于4.2V且不小于2.5V。

在本申请一实施中还公开了一种用于LED灯的恒流控制电路，恒流控制电路包括限流电路，限流电路与LED灯的灯珠串串联，用于由蓄能电池对LED灯供电发光时，对流过灯珠串的电流大小进行控制。限流电路包括第一MOS管Q11，第一MOS管Q11的源极与蓄能电池的正输出端连接，第一MOS管Q11的漏极与灯珠串的电源正输入端连接。灯珠串的电源负输出端接地。第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入。当由蓄能电池对LED灯供电发光时，第一MOS管Q11的栅极接收分流控制信号并导通，以控制流过灯珠串的直流电电流的大小。一实施例中，恒流控制电路还包括控制模块、供电监测电路和电压采样电路。供电监测电路与控制模块连接，供电监测电路用于监测LED灯的发光状态，并当LED灯发光时，向控制模块发送灯珠供电信号。控制模块与第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应灯珠供电信号向第一MOS管Q11的栅极发送分流控制信号。电压采样电路分别与控制模块和蓄能电池的正输出端连接，电压采样电路用于对所述蓄能电池的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给控制模块。控制模块依据电压比较信号调节分流控制信号的电压值，以对第一MOS管Q11的导通电流的大小进行调节。

请参考图4，为另一种实施例中LED灯的电路结构示意图，一实施例中，LED灯包括整流桥电路1、变压控制电路2、变压电路3、光源电路7、储能电路5、照明控制芯片9和交流电源8，照明控制芯片9集成了恒流控制电路和照明控制电路。请参考图5，为另一种实施例中照明控制芯片的内部电路示意图，限流电路的第一MOS管Q11和控制模块集成在照明控制芯片中，简化了LED灯的电路结构，降低LED灯的生成成本，并能提高LED灯的稳定性。

本申请实施例中公开的LED灯，其恒流控制电路包括限流电路，限流电路与LED灯的灯珠串串联，以对流过灯珠串的电流进行限流。其中，限流电路包括第一MOS管Q11，其源极与蓄能电池连接，其漏极与灯珠串的电源正输入端连接，其栅极用于一分流控制信号的输入。当由蓄能电池为LED灯提供发光电源时，第一MOS管Q11的栅极接收分流控制信号并导通，以对流过灯珠串的电流进行限流。由于通过限流电路的第一MOS管Q11的导通状态，来实现对灯珠串输出恒定电流来，以保证蓄能电池在电压输出范围内时，电流恒流输出，保证LED灯的亮度稳定，并取消限流电阻，进而提高产品的可靠性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种LED灯，其特征在于，包括交流电源正输入端、交流电源负输入端、整流桥电路、变压控制电路、变压电路、光源电路、储能电路、恒流控制电路和照明控制电路；

所述交流电源正输入端和所述交流电源负输入端与所述整流桥电路连接，用于交流电源的输入；

所述整流桥电路与所述变压控制电路连接，用于将输入的所述交流电源转化为直流电输出给所述变压控制电路；

所述变压控制电路与所述变压电路连接，用于将所述整流桥电路输出的直流电转化为高压高频的第一高压交流电；

所述储能电路包括蓄能电池，所述蓄能电池用于为所述光源电路提供电能；

所述变压电路与所述蓄能电池连接，用于将所述变压控制电路输出的所述第一高压交流电转化为直流电，并给所述蓄能电池充电；

所述光源电路包括电源正连接端、电源负连接端、第一灯珠串和第二灯珠串；所述第一灯珠串和所述第二灯珠串串联连接，串联后的一端与所述电源正连接端连接，串联后的另一端与所述电源负连接端连接，所述第一灯珠串和所述第二灯珠串分别包括至少两个串联连接的LED灯珠；所述电源正连接端与所述变压电路连接，所述第二灯珠串的电源正输入端与所述恒流控制电路连接；所述电源负连接端接地；

所述恒流控制电路包括限流电路，所述限流电路连接在所述蓄能电池的正输出端与所述第二灯珠串的电源正输入端之间，用于当所述蓄能电池提供所述LED灯的照明电源时，控制流过所述第二灯珠串的直流电电流；

所述照明控制电路用于所述LED灯的开关控制和所述蓄能电池的充放电控制；

所述限流电路包括第一MOS管Q11，所述第一MOS管Q11的源极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一MOS管Q11的漏极与所述第二灯珠串的电源正输入端连接；所述第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入；当所述蓄能电池向所述第二灯珠串输出电能时，所述第一MOS管Q11的栅极接收所述分流控制信号并导通，以控制所述蓄能电池输出给所述第二灯珠串的直流电电流。

2.如权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述恒流控制电路还包括控制模块和供电监测电路；

所述供电监测电路与所述控制模块连接；所述供电监测电路用于监测所述第二灯珠串的供电状态，并当所述蓄能电池向所述第二灯珠串供电时，向所述控制模块发送灯珠供电信号；

所述控制模块与所述第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应所述灯珠供电信号向所述第一MOS管Q11的栅极发送所述分流控制信号。

3.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述供电监测电路包括第一比较器MA，所述第一比较器MA的正输入端与所述第一MOS管Q11的漏极连接，所述第一比较器MA的负输入端与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一比较器MA的输出端与所述控制模块连接。

4.如权利要求3所述的LED灯，其特征在于，所述供电监测电路还包括第二MOS管Q21，所述第二MOS管Q21的漏极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第二MOS管Q21的源极与所述第一比较器MA的负输入端连接，所述第二MOS管Q21的栅极与所述第一MOS管Q11的栅极连接。

5.如权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述恒流控制电路还包括电压采样电路；

所述电压采样电路分别与所述控制模块和所述蓄能电池的正输出端连接，所述电压采样电路用于对所述蓄能电池输出的直流电的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给所述控制模块；

所述控制模块依据所述电压比较信号调节所述分流控制信号的电压值，以对所述第一MOS管Q11导通电流的大小进行调节。

6.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，当所述蓄能电池输出的直流电的电压越小时，所述第一MOS管Q11的导通电流越小。

7.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述电压采样电路包括第一电阻R31、第二电阻R32和第二比较器VA；

所述第一电阻R31的一端与所述蓄能电池的正输出端连接，另一端与所述第二比较器VA的正输入端连接；

所述第二电阻R32的一端与所述第二比较器VA的负输入端连接，另一端接地；

所述第二比较器VA的输出端与所述控制模块连接。

8.如权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述蓄能电池为锂电池；预设阈值的所述电压信号的范围时不大于4.2V且不小于2.5V。

9.一种用于LED灯的恒流控制电路，其特征在于，包括限流电路，所述限流电路与所述LED灯的灯珠串串联，用于由蓄能电池对所述LED灯供电发光时，对流过所述灯珠串的电流进行控制；

所述限流电路包括第一MOS管Q11，所述第一MOS管Q11的源极与所述蓄能电池的正输出端连接，所述第一MOS管Q11的漏极与所述灯珠串的电源正输入端连接；所述灯珠串的电源负输出端接地；所述第一MOS管Q11的栅极用于一分流控制信号的输入；当由所述蓄能电池对所述LED灯供电发光时，所述第一MOS管Q11的栅极接收所述分流控制信号并导通，以控制流过所述灯珠串的直流电电流。

10.如权利要求9所述的恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路还包括控制模块、供电监测电路和电压采样电路；

所述供电监测电路与所述控制模块连接；所述供电监测电路用于监测所述LED灯的发光状态，并当所述LED灯发光时，向所述控制模块发送灯珠供电信号；

所述控制模块与所述第一MOS管Q11的栅极连接，用于响应所述灯珠供电信号向所述第一MOS管Q11的栅极发送所述分流控制信号；

所述电压采样电路分别与所述控制模块和所述蓄能电池的正输出端连接，所述电压采样电路用于对所述蓄能电池的电压进行采样，并将采样获取的采样电压值与预设阈值的电压信号进行比较，并将比较获取的电压比较信号发送给所述控制模块；

所述控制模块依据所述电压比较信号调节所述分流控制信号的电压值，以对所述第一MOS管Q11的导通电流的大小进行调节。