CN203167384U - 一种交流直接驱动led灯电流控制电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及照明电路领域，特别涉及一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，其由整流桥、恒流电路和LED灯串组成，其中，整流桥输入全波整流电流，整流桥的输出正端接LED串联灯串的阳极和恒流电路的偏置端，整流桥的输出负端接与恒流电路串联的电流检测电阻的负端，恒流电路Hi的输入端接第i段LED灯串和第i+1段灯串的交点；所述恒流电路，包括一个偏置电路和一个调节与设置电路；所述LED灯串分为n段。本实用新型的有益效果在于：寿命长、低成本、节能。

Description

一种交流直接驱动LED灯电流控制电路
技术领域
本实用新型涉及照明电路领域，特别涉及一种交流直接驱动LED灯电流控制电路。
背景技术
发光二极管（LED）固体光源具有发光效率高、环保、寿命长等优点，被誉为第五代照明光源。
交流直接驱动LED灯（AC LED）电路中，交流电压不经大容量电容滤波，直接加载串联LED灯串的两端，由于LED导通阈值电压的存在，灯串在输入电压高于灯串阈值电压之后才导通，功率因数仅有0.65左右，寿命短、成本高、高耗能、谐波电流过大，无法大范围推广应用。 
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，本实用新型拟采取的技术方案为：一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，包括LED灯串；其特征在于整流桥输入全波整流电流，整流桥的输出正端接LED串联灯串的阳极和恒流电路的偏置端，整流桥的输出负端接与恒流电路串联的电流检测电阻的负端，恒流电路(Hi)的输入端接第i段LED灯串和第i+1段灯串的交点；所述恒流电路，包括一个偏置电路和一个调节与设置电路；所述LED灯串分为n段。
恒流电路有n个，包括n个与恒流电路串联的电流检测电阻,第i个恒流电路电流检测电阻的数量为（n+1-i）（i=1,2，···n）。 
偏置电路包括一个MOS管和一个偏置电阻，其为串联，偏置电路连接在整流桥输出正端和MOS管的栅极之间，MOS管漏极接对应的LED灯串阴极，源极接电流检测电阻。 
调节与设置电路包括一个三极管和一个电流检测电阻，三极管的集电极接偏置电路MOS管的栅极，发射极接地，基极接电流检测电阻和偏置电路MOS管的源极。 
本实用新型的有益效果在于：寿命长、低成本、节能。 
1、由于本实用新型所述电路全部由半导体器件和电阻组成，没有任何种类的电容，因此其使用寿命与LED寿命相匹配，能够达到5万小时以上，远高于常规的LED驱动电路。 
2、本实用新型所述电路，可依据输入电压确定接入工作的LED数量，并自动切换LED灯串的工作电流，电路简单有效，驱动转换效率达到97%，功率因数可达0.99。 
3、本实用新型所述电路不需用变压器、电感、电解电容等体积和重量较大的器件，因此本实用新型的体积和重量远小于常规LED驱动电源，是同功率常规电源的1/10左右。 
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
图2为本实用新型实施例1的电路原理图。 
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的内容做进一步详细说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。 
实施例1：参照图2，将LED分为3段，输入的50Hz正弦交流电镜整流桥BD1后的电压波形为100Hz全波；R1、M1、Q1、R4、R5、R6构成恒流电路1；R2、M2、Q2、R5、R6构成恒流电路2；R3、M3、Q3、R6构成恒流电路3。整流桥的输出正端接3个串联的LED灯串的阳极和3个恒流电路的偏置端，整流桥的输出负端接3个恒流电路中调节电路Q1、Q2、Q3的发射极和第3个恒流电路检测电阻R6。3个恒流电路中的电流检测电阻R4、R5、R6全部串联使用，LED灯串分为3段，恒流电路的输入端接对应灯串的阴极，构成完整的电流控制电路。 
设LED总的阈值电压为 
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，全波整流最大电压为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，当输入电压小于
Figure DEST_PATH_IMAGE006
时，恒流电路1导通，接入第1段LED灯串工作；当输入电压上升到
Figure 471361DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 470541DEST_PATH_IMAGE002
之间时，第2个恒流电路导通，接入第1段和第2段LED灯串工作，电阻R4两端电压相等，第1个恒流电路自动截止；当输入电压高于
Figure 754892DEST_PATH_IMAGE002
时，第3个恒流电路导通，接入全部的LED灯串工作，电阻R5两端电压相等，第2个恒流电路自动截止；当输入电压下降到和
Figure 631636DEST_PATH_IMAGE002
之间时，恒流电路3截止，恒流电路2导通工作，接入第1段和第2段LED灯串；当输入电压下降到低于
Figure 813219DEST_PATH_IMAGE006
时，恒流电路1工作，接入第1段LED灯串。 
实施例2：参照图2，以n段LED灯串串联为例，每串LED的型号相同、数量相等，设LED灯串总的阀值电压为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，则第i段LED灯串阀值为（i=1,2…n，n≥2），当电压处于和
Figure 2013201721766100002DEST_PATH_IMAGE012
之间时，第i个恒流电路导通。由于第i个恒流电路的电流检测电阻阻值小于第i-1个恒流电路，设定的电流比第i-1个恒流电路大，第i-1个恒流电路自动截止，实现了电流的无缝切换。随着电压的升高，n个恒流电路逐步导通工作，电流逐步增加并将设定电流小的恒流电路截止。当输入电压超过总阀值电压
Figure 778081DEST_PATH_IMAGE008
时，第n个恒流电路导通，电流达到最大，当电压开始下降，且低于导通阀值电压时，则前一级电流小的恒流电路导通工作，流过LED灯串的电流逐步降低，使得输入电流在一个周期内随着电压的上升和下降阶梯变化，从而达到提高电源利用效率和功率因数的目的。且利用将恒流电路电流检测电阻串联的方法，自动截止电流小的恒流电路，大大简化了电路设计方案，降低成本，提高了可靠性。 
所述的三极管可以采用场效应管代替。 
由上可见，使用本实施例的种交流直接驱动LED灯电流控制电路，随着电压的升高和降低，LED分段点亮，并依据输入电压自行切换工作电流，经测试，功率因数最高可达0.99。 

Claims (4)

1.一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，包括：整流桥、恒流电路、LED灯串；其特征在于整流桥输入全波整流电流，整流桥的输出正端接LED串联灯串的阳极和恒流电路的偏置端，整流桥的输出负端接与恒流电路串联的电流检测电阻的负端，恒流电路Hi的输入端接第i段LED灯串和第i+1段灯串的交点；所述恒流电路，包括一个偏置电路和一个调节与设置电路；所述LED灯串分为n段。
2.根据权利要求1所述一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，其特征在于恒流电路有n个，包括n个与恒流电路串联的电流检测电阻,第i个恒流电路电流检测电阻的数量为n+1-I，i=1,2，···n。
3.根据权利要求1所述一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，其特征在于偏置电路包括一个MOS管和一个偏置电阻，其为串联，偏置电阻连接在整流桥输出正端和MOS管的栅极之间，MOS管漏极接对应的LED灯串阴极，源极接电流检测电阻。
4.根据权利要求1所述一种交流直接驱动LED灯电流控制电路，其特征在于调节与设置电路包括一个三极管和一个电流检测电阻，三极管的集电极接偏置电路MOS管的栅极，发射极接地，基极接电流检测电阻和偏置电路MOS管的源极。
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