CN202514135U - 一种交流驱动led电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流驱动LED电路，属于LED驱动电路领域。一种交流驱动LED电路，包括工频变压器、LED整流桥、平滑电容、DC-DC驱动电路、LED负载、控制电路；市电与工频变压器的初级绕组连接，工频变压器的次级绕组与LED整流桥输入端相连；LED整流桥输出端接入平滑电容；DC-DC驱动电路接在平滑电容两侧，DC-DC驱动电路后级接入LED负载；控制电路包括电流控制模块、逻辑驱动模块。本实用新型可直接应用于日常环境中，其优点在于能够减少功耗，同时能额外满足实际需求，提供两种工作模式可供选择。
Description
技术领域
本实用新型属于一种驱动电路，具体而言属于LED驱动电路。
背景技术
随着照明技术的发展，LED广泛应用于照明，手机背光显示，车灯等领域。LED以其寿命长，效率高，环保等优势逐渐代替传统的照明设备。现阶段LED主要采用AC-DC或是AC-DC-DC型驱动方式，即市电通过整流转换为直流电或者再通过DC-DC变换器将交流电转换为直流电，恒流驱动LED。
无论是以上哪种驱动电路，都会多一级甚至两级电路结构，增加了额外的损耗。同时，若驱动电路失效，则LED也不能正常驱动，降低系统可靠性。目前已有交流驱动的LED灯，因此可设计一种通过一定的电压变换直接交流驱动LED的电路。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述LED驱动方式的不足，提供一种基于自整流模式下的交流LED驱动电路，即通过一定的电压变换直接交流驱动LED的电路。
为了实现上述目标，本实用新型采用的技术方案是：一种交流驱动LED电路，包括工频变压器、LED整流桥、平滑电容、DC-DC驱动电路、LED负载、控制电路；市电与工频变压器的初级绕组连接，工频变压器的次级绕组与LED整流桥输入端相连；LED整流桥由5组LED串组成，每组LED串由多个LED串联组成，每个LED还反相并联1个LED，LED整流桥输出端接入平滑电容；DC-DC驱动电路接在平滑电容两侧，DC-DC驱动电路后级接入LED负载；控制电路包括电流控制模块、逻辑驱动模块，LED负载输出反馈信号给电流控制模块，电流控制模块输出电流控制信号给DC-DC驱动电路以控制通过LED负载的驱动电流，用于控制工作模式切换的外部控制信号输入到逻辑驱动模块，逻辑驱动模块输出驱动信号给DC-DC驱动电路以控制DC-DC驱动电路的通断。
上述技术方案中，将交流型LED作为不可控整流桥。传统的不可控整流桥每半个周期只有一个桥臂工作，三个二极管导通。本技术方案在传统不可控整流桥的基础上，在每个LED上再反相并联一个LED，则每半个周期有6个LED串导通。
为了满足额外的需求，本技术方案在LED整流桥后还接入DC-DC驱动电路，将LED整流桥整流后的直流电转换为能够驱动LED负载的直流电。如果交流LED整流桥不能满足实际环境应用要求、需要更多LED发光的情况下，可以通过控制电路打开DC-DC驱动电路，驱动DC-DC驱动电路工作，直流驱动DC-DC驱动电路接入的LED负载。
控制电路用于控制DC-DC驱动电路。LED若整流桥满足用户需求时，控制电路控制DC-DC驱动电路，使DC-DC驱动电路及LED负载处于断开状态，不工作，交流驱动LED电路工作在模式1。若需要后级的LED负载工作时，则控制电路控制DC-DC驱动电路工作，使DC-DC驱动电路驱动LED负载，交流驱动LED电路工作在模式2。
上述的技术方案还可以进一步优化为：所述DC-DC电路为反激变换器电路，包括变压器、功率开关管、二极管、电容，所述LED负载与电容并联。变压器初级绕组与功率开关管连接，次级绕组与二极管连接，二极管输出端与电容连接。
上述的技术方案还可以进一步优化为：所述电流控制模块包括误差放大器、PWM比较器、斜坡补偿电路及带隙基准电源。
上述的技术方案还可以进一步优化为：所述控制电路还包括保护电路模块，用于提供过压保护和过温保护，过压保护信号和过温保护信号输入到逻辑驱动模块。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的技术方案采用LED整流桥交流驱动方式，可直接应用于日常环境中。每个LED上并联一个反相LED，保证单个LED损坏的情况下，LED整流桥仍能正常工作。后级直流驱动的LED负载的个数可根据实际需求选择设计。相较于传统的LED驱动电路，其优点在于能够减少功耗，同时能额外满足实际需求，提供两种工作模式可供选择。
附图说明
图1为传统不可控整流桥。
图2为交流驱动LED电路原理图。
图3为反激变换器电路原理图。
图4为逻辑驱动模块原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本实用新型作进一步详细描述。
图1为传统不可控整流桥，每半个周期时，仅有一个桥臂工作。
如图2所示，本实用新型中的交流驱动LED电路，包括工频变压器、LED整流桥、平滑电容C1、DC-DC驱动电路、控制电路、LED负载6。
市电接入工频变压器，工频变压器可进行电压变换，同时有一定的滤波功能，在工频变压器后级接入交流LED整流桥。
LED整流桥由LED串1~5组成，LED串1~5连接成整流桥。每组LED串由多个LED串联组成，每个LED上还反相并联1个LED。LED整流桥输出端接入平滑电容C1。
该交流驱动LED电路有两种工作模式，其中工作模式1为直接交流驱动LED整流桥，工作模式2为LED整流桥和LED负载6共同工作。
工作模式1时，仅LED整流桥工作。在交流正半周输入时，有6个LED串可点亮。同理，交流负半周输入时，也有6个LED串可点亮，正半桥臂LED和负半桥臂LED可同时工作。导通过程中，LED整流桥工作，将交流输入整流为直流输出。在该模式下，DC-DC驱动电路不工作，采用交流直接驱动LED整流桥。
工作模式2时，LED整流桥和DC-DC驱动电路同时工作。平滑电容C1将LED整流桥整流后的直流电进行滤波和储能，作为DC-DC驱动电路的输入信号。
如图3所示，DC-DC驱动电路为反激变换器，由变压器P，功率开关管Q1，二极管D1，电容C2组成，变压器P初级绕组与功率开关管Q1连接，次级绕组与二极管D1连接，二极管D1负极接入电容C2。DC-DC驱动电路提供满足LED负载6驱动条件的直流电，通过DC-DC驱动电路恒流驱动LED负载6。当功率开关管Q1开通时，二极管D1导通，电容C2进行充电，同时向LED负载6供电。当功率开关管Q1关断时，二极管D1截止，电容C2放电。DC-DC驱动电路稳定后，输出电流恒定。
控制电路中包括控制DC-DC驱动电路驱动电流的电流控制模块及逻辑驱动模块。
控制电路控制DC-DC驱动电路。工作模式1时，控制电路使DC-DC驱动电路处于断开状态，不工作也不给LED负载6提供驱动电流。工作模式2时，控制电路使DC-DC驱动电路工作，同时控制并调节DC-DC驱动电路工作的占空比，稳定输出电压，恒流驱动LED负载6。
电流控制模块包括误差放大器、PWM比较器、斜坡补偿电路及带隙基准电源。采用峰值电流控制方式，电压外环，电流内环控制。LED负载6的输出电压反馈至误差放大器的反相端，同基准电压比较，误差放大器的输出作为PWM比较器的给定，将采样LED负载6的电流通过斜坡补偿环节，作为PWM比较器的反馈值，输出PWM调制信号用于电流控制。
如图4所示，逻辑驱动模块驱动开关管的通断。用于控制工作模式切换的外部控制信号输入到逻辑驱动模块。若需要DC-DC驱动电路驱动LED负载6，外部控制信号为高电平。若不需要DC-DC驱动电路开启，则外部控制信号为低电平。逻辑驱动模块中包括多个与非门及RS触发器。通过判断高低电平的方式，驱动开关管的通断及控制DC-DC驱动电路的工作。
控制电路还包括保护电路模块，用于提供过压保护和过温保护，过压保护信号和过温保护信号输入到逻辑驱动模块。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
Claims (4)
1.一种交流驱动LED电路，其特征在于：
包括工频变压器、LED整流桥、平滑电容、DC-DC驱动电路、LED负载、控制电路；
市电与工频变压器的初级绕组连接，工频变压器的次级绕组与LED整流桥输入端相连；
LED整流桥由5组LED串组成，每组LED串由多个LED串联组成，每个LED上还反相并联1个LED，LED整流桥输出端接入平滑电容；
DC-DC驱动电路接在平滑电容两侧，DC-DC驱动电路后级接入LED负载；
控制电路包括电流控制模块、逻辑驱动模块，LED负载输出反馈信号给电流控制模块，电流控制模块输出电流控制信号给DC-DC驱动电路以控制通过LED负载的驱动电流，用于控制工作模式切换的外部控制信号输入到逻辑驱动模块，逻辑驱动模块输出驱动信号给DC-DC驱动电路以控制DC-DC驱动电路的通断。
2.根据权利要求1所述的交流驱动LED电路，其特征在于：所述DC-DC电路为反激变换器电路，包括变压器、功率开关管、二极管、电容，所述LED负载与电容并联。
3.根据权利要求2所述的交流驱动LED电路，其特征在于：所述电流控制模块包括误差放大器、PWM比较器、斜坡补偿电路及带隙基准电源。
4.根据权利要求1~3任一所述的交流驱动LED电路，其特征在于：所述控制电路还包括保护电路模块，用于提供过压保护和过温保护，过压保护信号和过温保护信号输入到逻辑驱动模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012201288718U CN202514135U (zh) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | 一种交流驱动led电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2012201288718U CN202514135U (zh) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | 一种交流驱动led电路 |
Publications (1)
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| CN202514135U true CN202514135U (zh) | 2012-10-31 |
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| CN (1) | CN202514135U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104869715A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-26 | 无锡晶凯科技有限公司 | Hv-led驱动模块 |
| CN110996446A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-10 | 中国计量大学 | 一种交流驱动的led器件及其在交流电电源下的发光方法 |
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2012
- 2012-03-30 CN CN2012201288718U patent/CN202514135U/zh not_active Expired - Fee Related
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