CN202374531U

CN202374531U - 一种无电解电容白光led驱动电路

Info

Publication number: CN202374531U
Application number: CN2011205401999U
Authority: CN
Inventors: 吴贵能; 李秋俊
Original assignee: WEI WANLAN
Current assignee: Chongqing Bao Wei photoelectric Co., Ltd.
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-12-21

Abstract

本实用新型介绍一种无电解电容白光LED驱动电路，它包括整流桥，在所述驱动电路的输出端连接有LED灯组，还包括由电阻R1、电阻R2、稳压二极管D_Z、三极管Q1构成的输入电压采样电路，以及由电阻R3、电阻R5、三极管Q2构成的脉冲电流峰值控制电路和MOS管M1。本实用新型的无电解电容的白光LED驱动电源采用脉冲电流驱动方式，因此可以获得高功率因数和高效率，当输入电压增加时，通过引入合适的正反馈来减小LED的驱动电流，保证在198V~242V输入电压范围内输入功率近似不变。

Description

一种无电解电容白光LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及白光LED的驱动电路，具体为一种基于分离元器件的无电解电容的高功率因数白光LED驱动电路，属于电子技术领域。

背景技术

白光LED是一种符合环保理念的高效节能绿色光源，具有寿命长的优点，因此被业界看作在未来将成为替代传统照明器具的一大潜力商品。驱动白光LED需要配置专门的驱动电路，如果在驱动电路中采用了寿命相对较短的电解电容，那么整个照明器具的寿命就会大大缩短，因此设计无电解电容的白光LED驱动电路对延长整个灯具的寿命至关重要。此外，由于高质量的白光LED光源以及其驱动电源的价格普遍较高，这带动白光LED照明器具价格也较高，这也是目前白光LED照明器具难以进入百姓家庭的一个重要原因。

目前市面上为了降低驱动电源的成本，有的采用了分离器件的降压方式。如图1所示，它是采用固定电阻R1、R2来实现降压，这种电路结构没有采用专用IC，也无需EMI滤波器，具有成本低廉的优点，但是它仍然需采用电解电容，这使得驱动电源寿命仍然较短，而且其电源驱动效率很低，一般只有50%左右，这使得LED的节能效果大打折扣。同时，因为使用了电解电容，电源的功率因数很低，只有0.5左右，当输入电压范围在198V~242V变化时，输入功率的变化波动范围较大，稳定性较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的主要目的在于提供一种无电解电容，而且还能够获得较高功率因数和效率的白光LED驱动电路。

本实用新型的技术方案如下：一种无电解电容白光LED驱动电路，包括整流桥，在所述驱动电路的输出端连接有LED灯组，其特征在于，还包括由电阻R1、电阻R2、稳压二极管D_Z、三极管Q1构成的输入电压采样电路，以及由电阻R3、电阻R5、三极管Q2构成的脉冲电流峰值控制电路和MOS管M1；MOS管M1由电阻R3和三极管Q3构成的MOS管驱动电路驱动，MOS管M1的漏极连接LED灯组的负极，MOS管M1的源极连接三极管Q2的基极，MOS管M1的源极还经电阻R5连接到整流桥的负端并接地，MOS管M1的栅极与三极管Q3的发射极连接；所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R3后连接到三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极经电阻R4后接地，三极管Q3的集电极还与LED灯组中最后一个发光二极管的正向连接，三极管Q3的基极同时与三极管Q2的集电极和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极经电阻R2后接地，三极管Q1的基极依次与电阻R1、稳压二极管D_Z正向连接后，再与三极管Q3的集电极连接。

本发明的LED驱动电路采用交流方波驱动可以获得高功率因数和高效率；当输入电压升高时，减小电流方波的幅值可以实现输入电压变化时输入功率的变化范围近似不变；当输入电压范围从198V~242V变化时，输入功率的变化范围小于10%。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、成本较低：本实用新型的白光LED驱动电源无需配置驱动IC和EMI滤波器，从而降低了电源成本。

2、寿命长：由于无需配置电解电容，因此可以大大延长LED灯具的寿命。

3、电源效率高：由于采用脉冲电流驱动方式，因此可以获得很高的效率和功率因数，实测表明，当输入电压为198V~242V时，电源效率和功率因数均大于80%。

4、输入功率的变化范围小：通过引入正反馈来减小LED的驱动电流，因此当输入电压范围从198V~242V变化时，输入功率的变化范围小于10%。

附图说明

图1为现有电阻降压式白光LED驱动电源电路原理图；

图2为本实用新型无电解电容白光LED驱动电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，本实用新型的无电解电容白光LED驱动电路，包括由四个二极管D1、D2、D3、D4构成的整流桥，整流桥的输入作为驱动电路的输入并接220V交流电，在驱动电路的输出端连接有LED灯组。本实用新型的驱动电路中还包括由电阻R1、电阻R2、稳压二极管D_Z、三极管Q1构成的输入电压采样电路，以及由电阻R3、电阻R5、三极管Q2构成的脉冲电流峰值控制电路和MOS管M1。所述MOS管M1由电阻R3和三极管Q3构成的MOS管驱动电路驱动，MOS管M1的漏极连接LED灯组的负极，MOS管M1的源极连接三极管Q2的基极，MOS管M1的源极还经电阻R5连接到整流桥的负端并接地，MOS管M1的栅极与三极管Q3的发射极连接；所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R3后连接到三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极经电阻R4后接地，三极管Q3的集电极还与LED灯组中最后一个发光二极管的正向连接，三极管Q3的基极同时与三极管Q2的集电极和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极经电阻R2后接地，三极管Q1的基极依次与电阻R1、稳压二极管D_Z正向连接后，再与三极管Q3的集电极连接。

工作原理：

参见图2，输入电压经D1~D4整流后，当输入电压大于LED灯组的导通电压V _LED时，MOS管M1导通，当流过LED的电流近似为V _be2 /R5≈0.7/R5时，若流过MOS管M1的电流继续增加，电阻R5上的电压增加，三极管Q2将导通，其集电极电压下降，从而导致MOS管M1的栅极电压下降，这会使流过MOS管M1的电流下降，这种负反馈效应使得流过LED的电流近似恒定在0.7/R5。

当输入电压超过正常电压220V时，输入功率会明显增加，为了防止MOS管M1过热，电阻R1、电阻R2、稳压二极管Dz、三极管Q1构成输入电压检测电路，当输入电压与LED灯组的导通电压V _LED之差超过稳压二极管Dz的设定值时，Dz、Q1导通，三极管Q3基极电压降低，MOS管M1的栅极电压下降，流过LED的电流会因输入电压的增加而略有减少，LED电流的减少又会导致A点的电压进一步上升，这种正反馈效应迫使三极管Q1迅速饱和，三极管Q3的基极电压V _be3近似为V _CES1 +(V _IN －V _LED －V _Z －V _be1 )R2/(R1+R2)，最终流过LED电流由这个电压决定，这样输入功率会因流过LED电流减小而减小，将输入功率控制在一个合理的范围之内。

Claims

1.一种无电解电容白光LED驱动电路，包括整流桥，在所述驱动电路的输出端连接有LED灯组，其特征在于，还包括由电阻R1、电阻R2、稳压二极管D_Z、三极管Q1构成的输入电压采样电路，以及由电阻R3、电阻R5、三极管Q2构成的脉冲电流峰值控制电路和MOS管M1；MOS管M1由电阻R3和三极管Q3构成的MOS管驱动电路驱动，MOS管M1的漏极连接LED灯组的负极，MOS管M1的源极连接三极管Q2的基极，MOS管M1的源极还经电阻R5连接到整流桥的负端并接地，MOS管M1的栅极与三极管Q3的发射极连接；所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极经电阻R3后连接到三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极经电阻R4后接地，三极管Q3的集电极还与LED灯组中最后一个发光二极管的正向连接，三极管Q3的基极同时与三极管Q2的集电极和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极经电阻R2后接地，三极管Q1的基极依次与电阻R1、稳压二极管D_Z正向连接后，再与三极管Q3的集电极连接。