CN205029943U - 一种基于阻尼电路的led驱动器 - Google Patents

Abstract

一种基于阻尼电路的LED驱动器，本实用新型涉及电路设计领域，其旨在解决现有LED驱动电路存在功率不匹配，调光闪烁，稳定性差且抗电磁干扰能力低等技术问题。该发明结构特征包括晶闸开关电路：连接第一电源；整流桥：输入端口连接有晶闸开关电路和第一电源；动态调节电路：连接整流桥的输出端；阻尼电路：其输入端连接晶闸开关电路的导通端且输出端连接至动态调节电路的输入端；控制单元：连接动态调节电路；与控制单元连接的电压补偿电路：其中包括泄放电路和偏置电路；输出电路：连接有整流桥的输出端和动态调节电路的输出端。本实用新型用于驱动LED灯。

Description

一种基于阻尼电路的LED驱动器

技术领域

本发明涉及电路设计领域，具体涉及一种基于阻尼电路的LED驱动器。

背景技术

现有LED驱动电路，一般地，设置有传统晶闸开关，其触发电流较高，工作功率较高，而LED工作功率相对较低，并且如果有调光电路的存在，LED的工作功率会进一步降低，导致传统晶闸管不能达到触发电流，引起器件失效，从而造成LED发光闪烁；随着发光强度继续调弱，驱动电路中的维持电流会越来越小，最终导致低于晶闸开关的阈值，并导致截止；由于闭锁电流所在相位固定，晶闸管截止区长度固定，触发相位不能进行调节。

发明内容

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于阻尼电路的LED驱动器，其旨在解决现有LED驱动电路存在功率不匹配，功率因数较低，切相固定，调光闪烁，稳定性差且抗电磁干扰能力低等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于阻尼电路的LED驱动器，包括第一电源，还包括晶闸开关电路：连接第一电源；整流桥：输入端口连接有晶闸开关电路和第一电源；动态调节电路：连接整流桥的输出端；阻尼电路：其输入端连接晶闸开关电路的导通端且输出端连接至动态调节电路的输入端；控制单元：连接动态调节电路；与控制单元连接的电压补偿电路：其中包括泄放电路和偏置电路；输出电路：连接有整流桥的输出端和动态调节电路的输出端。

上述方案中，所述的晶闸开关电路，包括保护电阻；相位控制电路：连接第一电源；与相位控制电路连接的三端双通道晶闸管：非控制端连接保护电阻。提供了晶闸开关触发相位基点。

上述方案中，所述的动态调节电路，包括第一二极管：正极连接整流桥的输出端，负极连接控制单元；齐纳二极管：负极连接整流桥的输出端，正极接地；第一电容：并联齐纳二极管；第一场效应管：栅极连接齐纳二极管的负极，源极接地。第一二极管给控制单元提供了反馈电压信号；齐纳二极管和第一电容积累电压信号；根据输入的电压变化，第一场效应管提供晶闸开关触发对应的闭锁电流，即提供了相对滞后的切相位置。

上述方案中，所述的阻尼电路，包括有源阻尼电路；有源阻尼电路包括定时并联开关和电阻值在320欧姆以上且620欧姆以下的电阻；定时并联开关与电阻并联连接。

上述方案中，所述的偏置电路，包括第二电源；还包括与第二电源连接的第二二极管和第二电容：构成半波整流滤波电路。根据控制单元的控制信号对负载进行电参数调节，提升了电路稳定性和抗干扰能力。

上述方案中，所述的泄放电路，包括开关二极管：正极连接第二电源；第二场效应管：漏极连接开关二极管的负极，栅极接收控制单元的输出电压。

上述方案中，优选地，所述的输出电路，包括变压器，与变压器连接的第三二极管和第三电容：构成半波整流滤波电路。

上述方案中，优选地，所述的输出电路，输出端连接LED阵列。

上述方案中，优选地，所述的第一场效应管，源极输出电压至控制单元。反馈输出电压至控制单元，当输出电压异常时，控制单元将接入偏置电路，稳定输出。

上述方案中，优选地，所述的控制单元，包括集成数模转换器和/或模数转换器的现场可编程门阵列器件。增加驱动电路的通用性。

与现有技术相比，本发明有益效果：基本消除调光闪烁；极致的调光表现；更合理的切相位置；能动变化的切相位置；晶闸开关得到显著地而有效地触发；稳定性较高，抗干扰能力得到增强。

附图说明

图1为本发明的具体电路元件连接原理图；

图2为本发明和现有驱动电路切相比较示意图；

图中：V1、V2-电源，98-阻尼电路，99-相位控制电路，100-晶闸开关电路，101-泄放电路，102-偏置电路，103-控制单元，104-动态调节电路，105-输出电路，106-LED阵列，Rx-电阻，D1-整流桥，D2、D4、D5、D6-二极管，D3-齐纳二极管，Q1，Q2，Q4-场效应管，Q3-BJT三极管，C1、C2、C3、C4-电容，T1-变压器，S1-三端双通道晶闸管，X1、X2……Xn-发光二极管，图2左-现有驱动电路切相，图2右-本发明驱动电路切相。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明的具体电路元件连接原理图，一种基于阻尼电路的LED驱动器，包括第一电源V1，还包括晶闸开关电路100：连接第一电源V1；整流桥D1：输入端口连接有晶闸开关电路100和第一电源V1；动态调节电路104：输入端连接整流桥D1的输出端；阻尼电路98：其输入端连接晶闸开关电路100的导通端且输出端连接至动态调节电路104的输入端；控制单元103：连接动态调节电路104；与控制单元103连接的电压补偿电路：其中包括泄放电路101和偏置电路102；输出电路105：连接有整流桥D1的输出端和动态调节电路104的输出端。

实施例1

所述的动态调节电路104，其中齐纳二极管D3和第一电容C1通过电阻R2接收整流桥D1的输出电压，并积累在第一电容C1中，获得产生闭锁电流的基础；第一场效应管Q2，通过电阻R2接收整流桥D1的输出电压，当接收到的电压超出参考水平，则产生闭锁电流以触发晶闸开关；第一场效应管Q2具有开关的作用，此处为导通状态。

实施例2

所述的动态调节电路104，其中齐纳二极管D3通过电阻R2接收到的电压很高，即电压节点107电压值较高，高出齐纳二极管D3的反向导通电压时，齐纳二极管D3反向导通，第一电容C1将放电，第一场效应管Q2将截止，处于断开状态；当电路需要进行重置时，控制单元103通过二极管D2对动态调节电路104进行重置，恢复饱和电压值或低于阈值电压值。

实施例3

图2为本发明和现有驱动电路切相比较示意图，工作电压较低时，现有驱动电路在三端双通道晶闸管触发后，会出现较多的MISFIRE触发信号，导致三端双通道晶闸管截止失效，进一步造成调光闪烁，通过延后触发相位，减小触发后的相对时间，将能够显著降低MISFIRE的出现；闭锁区形成晶闸开关的截止区，通过相对扩大闭锁电流波形占空比，可以获得相对滞后的截止区，即切相滞后+△α，缩小触发后区。

实施例4

所述的阻尼电路98，包括第三场效应管Q4：源极连接晶闸开关电路100的三端双通道晶闸管S1，漏极接地，漏极还通过电阻R5连接源极；第四电容C4：一端连接第三场效应管Q4的源极，另一端连接第三场效应管Q4的栅极；三极管Q3：集电极连接第三场效应管Q4的源极，发射极连接第三场效应管Q4的栅极；反馈二极管D7：正极连接三极管Q3的基极，负极连接三极管Q3的发射极；三极管Q3的发射极进一步通过电阻R7连接其集电极；三极管Q3的发射极还通过电阻R6连接至电压节点107。

实施例5

所述的控制单元103，通过电压检测点检测第一场效应管Q1的源极电压；当电压值异常（或高或低），控制单元103将第二场效应管Q2的栅极电压置高，使得开关二极管D5转换为截止，二极管D4将导通，引入第二电源V2，将第一二极管D2反向导通，对动态调节电路104进行重置。

实施例6

所述的控制单元103，适用DSP、CPU或者GPU、APU的RISC架构、ARM或x86架构或FPGA技术选择。硬件出现未知的异变，技术的进步只是选用标准的参考。但是出于改劣发明,或者成本考量,仅仅从实用性的技术方案选择。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于阻尼电路的LED驱动器，包括第一电源V1，其特征在于，还包括

晶闸开关电路（100）：连接第一电源V1；

整流桥D1：输入端口连接有晶闸开关电路（100）和第一电源V1；

动态调节电路（104）：输入端连接整流桥D1的输出端；

阻尼电路（98）：其输入端连接晶闸开关电路（100）的导通端且输出端连接至动态调节电路（104）的输入端；

控制单元（103）：连接动态调节电路（104）；

与控制单元（103）连接的电压补偿电路：其中包括泄放电路（101）和偏置电路（102）；

输出电路（105）：连接有整流桥D1的输出端和动态调节电路（104）的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基于阻尼电路的LED驱动器，其特征在于，所述的动态调节电路（104），包括

第一二极管D2：正极连接整流桥D1的输出端，负极连接控制单元（103）；

齐纳二极管D3：负极连接整流桥D1的输出端，正极接地；

第一电容C1：并联齐纳二极管D3；

第一场效应管Q2：栅极连接齐纳二极管D3的负极，源极接地。

3.根据权利要求1所述的一种基于阻尼电路的LED驱动器，其特征在于，所述的阻尼电路（98），包括有源阻尼电路；有源阻尼电路包括定时并联开关和电阻值在320欧姆以上且620欧姆以下的电阻；定时并联开关与电阻并联连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于阻尼电路的LED驱动器，其特征在于，所述的偏置电路（102），包括第二电源V2；还包括与第二电源V2连接的第二二极管D4和第二电容C2：构成半波整流滤波电路。

5.根据权利要求2所述的一种基于阻尼电路的LED驱动器，其特征在于，所述的第一场效应管Q2，源极输出电压至控制单元（103）。