CN204145835U - 一种带温控的led恒流驱动电路 - Google Patents

一种带温控的led恒流驱动电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种带温控的LED恒流驱动电路，其包括：温度控制单元，其用于感应驱动电路工作温度，并根据所述工作温度调整所述驱动电路输入的电压信号大小，所述温度控制单元由双向晶闸管TR1、双向二极管DB1和热敏电阻R5组成，其中双向晶闸管的T1极连接至市电火线，T2极连接至整流滤波单元，控制极G极依次串接双向二极管和热敏电阻并接地线；整流滤波单元；恒流驱动单元，其电连接至整流滤波单元的正极输出端和负极输出端，包括恒流二极管CRD1和与之串接的LED串，用于为所述LED串提供恒定的驱动电流；其中，整流滤波单元的负极输出端接电路地。本实用新型所述的LED恒流驱动电路能保持长时间的照明不闪烁，且有效的延长了灯的使用效力和使用寿命。

Description

一种带温控的LED恒流驱动电路
技术领域
本实用新型属于家居照明领域，尤其设计一种带温控的LED恒流驱动电路。
背景技术
LED即发光二级管，是一种能够将电能转化成可见光的固态半导体器件，它可以直接把电转化为光。对于驱动LED发光的驱动电路而言，一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±10％的范围内变动；二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED的系统效率保持在较高水平。目前对于LED的恒流驱动电路很多，较常见的是通过调光效果好且成本低的可控硅来实现，但是无论是哪一种驱动电路，其在运行过程中，都会出现电流过大而导致整个电路温度发热高的缺陷，而温度过高，就会使得系统效率降低，甚者可能缩短LED的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型基于上述缺陷提供了一种带温控的LED恒流驱动电路，其通过巧妙利用正温度系数的热敏电阻特性，来调节位于信号输入端的晶闸管的导通角进而改变驱动电路的输入电压，通过改变输入电压的方式来控制整个驱动电路的温度，具有极佳的可行性。
本实用新型提供的技术方案为：
一种带温控的LED恒流驱动电路，其包括：
温度控制单元，其用于感应所述驱动电路工作温度，并根据所述工作温度调整所述驱动电路输入的电压信号大小，所述温度控制单元由双向晶闸管TR1、双向二极管DB1和热敏电阻R5组成，其中所述双向晶闸管的T1极连接至市电火线，T2极连接至整流滤波单元，控制极G极依次串接所述双向二极管和热敏电阻并接地线；
整流滤波单元，其交流电输入端一端经所述双向晶闸管连接至市电火线，另一端连接至市电零线，用于接收经过所述双向晶闸管调整输出的电压信号，并将该电压信号经过整流滤波后输出给恒流驱动单元；
恒流驱动单元，其电连接至所述整流滤波单元的正极输出端和负极输出端，包括恒流二极管CRD1和与之串接的LED串，用于为所述LED串提供恒定的驱动电流；其中，所述整流滤波单元的负极输出端还连接至电路地GND。
优选的是，所述整流滤波单元包括由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成的全桥整流元件以及连接在所述全桥整流元件正极输出端的滤波电容C1。
优选的是，所述的带温控的LED恒流驱动电路还包括：第一电阻R1，其一端连接至市电零线，另一端连接至所述整流滤波单元的交流输入端的所述另一端。
优选的是，所述全桥整流元件的正极输出端还电连接至第二电阻R2的一端，所述第二电阻的另一端接电路地GND。
优选的是，所述恒流驱动单元还包括：第三电阻R3和第四电阻R4，其中，所述第三电阻一端连接至所述全桥整流元件正极输出端，另一端连接至所述恒流二极管的阳极；
所述第四电阻一端连接至LED串的阴极，另一端接地。
优选的是，所述双向晶闸管采用单向晶闸管代替。
优选的是，所述热敏电阻采用正温度系数的热敏电阻。
优选的是，所述LED串由至少两个以上的LED灯珠组成。
本实用新型所述的带温控的LED恒流驱动电路，通过设计了温度控制单元使得整个驱动电路能够保持在一个较佳的温度环境范围，提高了对LED的保护，有效延长了灯的使用效力和使用寿命。与此同时，为了保证LED灯在输入电压变化的情况下，能够保持同样的亮度以及长时间的照明不闪烁，本实用新型采用了恒流二极管的方式，简单可行，成本低，具有较大的推广价值。
附图说明
图1为本实用新型所述的带温控的LED恒流驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本实用新型提供一种带温控的LED恒流驱动电路，其包括三大模块：
温度控制单元1，其用于感应所述驱动电路工作温度，并根据所述工作温度调整所述驱动电路输入的电压信号大小，所述温度控制单元由双向晶闸管TR1、双向二极管DB1和热敏电阻R5组成，其中所述双向晶闸管的T1极连接至市电火线，T2极连接至整流滤波单元，控制极G极依次串接所述双向二极管和热敏电阻并接地线；
整流滤波单元2，其交流电输入端一端a经所述双向晶闸管连接至市电火线，另一端b连接至市电零线，用于接收经过所述双向晶闸管调整输出的电压信号，并将该电压信号经过整流滤波后输出给恒流驱动单元；
恒流驱动单元3，其电连接至所述整流滤波单元的正极输出端和负极输出端，包括恒流二极管CRD1和与之串接的LED串，用于为所述LED串提供恒定的驱动电流；其中，所述整流滤波单元的负极输出端还连接至电路地GND。所述整流滤波单元的正极输出端和负极输出端分别参见图1中的c、d点。
上述温度控制单元中，热敏电阻R5属于敏感元件，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值；正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。本实用新型优选采用的是正温度系数的热敏电阻即PTC，通过巧妙利用其自身的热变效应，来控制晶闸管的导通角进而实现输入电压的控制。而对于恒流二极管而言，只要加在其上的电压在一定范围内，流过它的电流始终保持为一个恒定值。
上述整流滤波单元中，其包括由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成的全桥整流元件以及连接在所述全桥整流元件正极输出端的滤波电容C1。在220V交流电的正半周时，第二二极管D2和第四二极管D4导通；反之，在220V交流电的负半周时，第一二极管D1和第三二极管D3导通。上述整流滤波单元用于将接收到的交流电转换成含有直流电压和交流电压混合电压的单向脉动性直流电，并尽可能减小单向脉动性的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，其中滤波电容C1即是滤交流电压的。
所述的带温控的LED恒流驱动电路还包括：第一电阻R1，其一端连接至市电零线，另一端连接至所述整流滤波单元的交流输入端的所述另一端。该电阻主要是起到限流的作用。
其中所述全桥整流元件的正极输出端还电连接至第二电阻R2的一端，所述第二电阻的另一端接电路地GND。该电阻主要起到分流的作用。
优选的是，所述恒流驱动单元还包括：第三电阻R3和第四电阻R4，其中，所述第三电阻一端连接至所述全桥整流元件正极输出端，另一端连接至所述恒流二极管的阳极；所述第四电阻一端连接至LED串的阴极，另一端接地。这里，所述第三电阻R3和第四电阻R4主要起到分压和限流作用，以配合其中的恒流二极管为LED串(LED1-LEDn)提供恒定的驱动电流，让其亮度基本保持不变，且保持不闪烁的状态。
优选的是，所述双向晶闸管也可以采用单向晶闸管代替。
所述LED串由至少两个以上的LED灯珠组成，即图1中的LED1-LEDn。
本实用新型所述的带温控的LED恒流驱动电路工作原理是：220V交流电信号经温度控制单元连接至整流滤波单元，经整流滤波单元转换成直流电后输送给恒流驱动单元，以驱动LED串发光。当整个驱动电路电流过大导致温度升高时，PTC利用其自身的热变效应，控制晶闸管调压，当温度低时控制其输出的电压高，温度高时调节其电压逐渐下降，再经整流滤波后、经限流恒流后驱动LED串发光。这里，由于可控硅触发端只要有正或负极性的电压都会导通，而从市电N端到第四二极管D4再经热敏电阻PTC就可以得到使可控硅触发导通的负极性电压。
本实用新型所述的带温控的LED恒流驱动电路通过设计了温度控制单元使得整个驱动电路能够保持在一个较佳的温度环境范围，提高了对LED的保护，有效延长了灯的使用效力和使用寿命。与此同时，为了保证LED灯在输入电压变化的情况下，能够保持同样的亮度以及长时间的照明不闪烁，本实用新型采用了恒流二极管的方式，简单可行，成本低，具有较大的推广价值。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，包括：
温度控制单元，其用于感应所述驱动电路工作温度，并根据所述工作温度调整所述驱动电路输入的电压信号大小，所述温度控制单元由双向晶闸管TR1、双向二极管DB1和热敏电阻R5组成，其中所述双向晶闸管的T1极连接至市电火线，T2极连接至整流滤波单元，控制极G极依次串接所述双向二极管和热敏电阻并接地线；
整流滤波单元，其交流电输入端一端经所述双向晶闸管连接至市电火线，另一端连接至市电零线，用于接收经过所述双向晶闸管调整输出的电压信号，并将该电压信号经过整流滤波后输出给恒流驱动单元；
恒流驱动单元，其电连接至所述整流滤波单元的正极输出端和负极输出端，包括恒流二极管CRD1和与之串接的LED串，用于为所述LED串提供恒定的驱动电流；其中，所述整流滤波单元的负极输出端还连接至电路地GND。
2.如权利要求1所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述整流滤波单元包括由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成的全桥整流元件以及连接在所述全桥整流元件正极输出端的滤波电容C1。
3.如权利要求2所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，还包括：第一电阻R1，其一端连接至市电零线，另一端连接至所述整流滤波单元的交流输入端的所述另一端。
4.如权利要求3所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述全桥整流元件的正极输出端还电连接至第二电阻R2的一端，所述第二电阻的另一端接电路地GND。
5.如权利要求4所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动单元还包括：第三电阻R3和第四电阻R4，其中，
所述第三电阻一端连接至所述全桥整流元件正极输出端，另一端连接至所述恒流二极管的阳极；
所述第四电阻一端连接至LED串的阴极，另一端接地。
6.如权利要求5所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述双向晶闸管采用单向晶闸管代替。
7.如权利要求6所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述热敏电阻采用正温度系数的热敏电阻。
8.如权利要求7所述的带温控的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述LED串由至少两个以上的LED灯珠组成。
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