CN205160832U - 一种兼容传统荧光灯管镇流器的led驱动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，包括有PWM脉宽降压电路、高频电感镇流电路和频率识别控制电路，依据此电路原理做成的LED驱动电源，具有直接接各个国家的市电电压，也可以直接接传统荧光灯镇流器的输出端，使传统荧光灯镇流器,发挥最大节能和利用价值,而不被废弃，做成的LED灯成品安装方式跟传统荧光灯一样,安装相当方便；本实用新型的原理做成的LED驱动电源产品品质可靠性高，使用安全性好，制作成本低，容易实现产量化，而且能够根据需要生产各种功率和电压电流可以调节的电源。

Description

一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源

技术领域

本实用新型涉及照明灯具驱动电源领域，尤其是涉及一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源。

背景技术

目前，由于LED光源技术的发展稳定和成熟，普通LED光源已经在亮度和寿命以及环保上超过普通的传统的荧光灯，由于LED光源对比传统的荧光灯节能效果非常明显，其代替传统的荧光灯是历史发展的必然趋势，LED驱动电源则提供稳定的电流供LED发光使用的核心部件，在不同的市电电压网络中具有极好的适应性和稳定性，因此使用LED驱动电源的LED灯具代替传统光源成为热潮。

最好的方法就是直接使用带有LED驱动电源的led光源替换传统光源，但是传统的荧光灯具都带有镇流器，且固定在灯具支架内部，其输出高压高频率的信号驱动其发光，而普通LED自镇流光源接入高压高频率信号会造成灯具或者传统镇流器烧毁，所以不可以直接替换上去，如果替换就需要对原来的电路进行改造以接入新的LED光源，而改造成本又相当高，原来的镇流设备也无法利用被废弃，因此LED光源代替传统光源受到极大的限制。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，提供一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种兼容传统荧光管镇流器的LED电源，包括有一个开关降压恒流电路和桥式整流电路，开关降压恒流电路接在桥式整流电路的两输出端，其特征在于：还包括有为兼容镇流器设计的高频电感镇流电路和频率识别控制电路，

高频电感镇流电路包括有高频电感L1、电容CX1，高频电感L1一端接在一个电源输入Vin端，高频电感L1另一端和另一个电源输入Vin端分别接桥式整流电路的两输入端，CX1两端分别连接桥式整流电路的两输入端；

频率识别控制电路包括有互感变压器T1、电容CX2、开关二极管D1和开关管Q2，互感变压器T1的初级线圈一端和电容CX2串接后与电容CX1并接，开关二极管D1一端接互感变压器T1的次级线圈一端，开关二极管D1另一端连接开关管Q2，开关管Q2设置在开关降压恒流电路上。

优选的，桥式整流电路由四个高速二极管BD1、BD2、BD3、BD4和滤波电容C1组成。

优选的，高速二极管为高速开关二极管。

优选的，开关管Q2为开关MOS管，开关MOS管Q2的G极接开关二极管D1。

优选的，开关降压恒流电路为PWM脉宽降压电路，PWM脉宽降压电路包括有PWM信号控制器、开关MOS管Q1、开关二极管D2和高频电感L2，所述开关二极管D2阳极接开关MOS管Q1的D极，所述开关二极管D2阴极接在整流输出的电源正，所述开关MOS管Q1的S极接在整流输出的电源负，所述高频电感L2一端接于所述开关二极管D2阳极和开关MOS管Q1的D极，另一端是开关降压恒流电路输出负，整流输出正也是开关降压恒流电路输出正，通过开关降压恒流电路输出负，和开关降压恒流电路输出正就可提供LED负载点亮电流；所述PWM控制器接在开关MOS管Q1的G极。

本实用新型的有益效果是：

使用了本实用新型驱动电源电路做成的LED灯可以接双线输出和四线输出的镇流器，而电路最后具体输入情况都是为双线输入，减少输入线数量，减低了整个电路的复杂程度和最后的实际加工成本，提高生产产家竞争力；本实用新型的LED驱动电源可靠性高，安全性好；在接入电路时可以自己切换适合的工作电路，可以接全球通用市电电压输入，也可以兼容大部分镇流器品牌和众多型号而无需改造原有线路，适用范围大，可以满足大部分场合的使用；且原先的镇流器可以继续使用，减少了不必要的浪费；电路结构简单，加工成本低，容易量产化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源电路原理图；

图2为本实用新型兼容电子镇流器时LED驱动电源实际工作电路原理图；

图3为本实用新型兼容电感镇流器或市电接入时LED驱动电源实际工作电路原理图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步详细说明。

如图1所示的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源的优选实施方式的电路原理图，其中高频电感L1、高压薄膜电容CX1和电流保险丝F1串接，外接输入电源，T1互感变压器初级线圈La端和高压薄膜电容CX2串接后与高压薄膜电容CX1并接，高速二极管BD1、BD2、BD3、BD4桥式连接在高压薄膜电容CX1两端，高速开关二极管D2和高速开关MOS管Q1串接后与滤波电容C1并接，高速关二极管D2阴极一端接高速二极管BD2、BD1的阴极；LED串接高频电感L2后与高速开关二极管D2并接,高速开关MOS管Q2串接高频电感L2后与高速开关MOS管Q1并接，高速开关二极管D1正极接互感变压器T1的次级线圈Lb端，高速开关二极管D1接高速开关MOS管Q2的G极。

高频电感镇流电路包括有高频电感L1、高压薄膜电容CX1。其中高频电感L1采用磁性材料和铜导线绕制而成，其电感量能与传统荧光灯管镇流器内部电感量相匹配以达到限制电流的目的，调节电感量的大小就可以使电路输出不同的功率大小。其中，电流保险丝F1、高频电感L1、高压薄膜电容CX1组成电源启动点火电路，高压薄膜电容CX1为启动电容，其配合高频电感L1构成LC谐振回路，以达到快速启动电子或者电感镇流器的作用。

高压薄膜电容CX1和CX2是聚酯膜高压电容，具有高频特性好，耐压高的明显优点。

桥式整流电路由四个高速开关二极管BD1、BD2、BD3、BD4和滤波电容C1组成，其将镇流器输出的高频交流方波整流成直流信号通过滤波电容，从而驱动LED发光，高速二极管提高了桥式整流电路的安全性和稳定性，也提高了整体电路的实用性。

频率识别控制电路，由互感变压器T1、高压薄膜电容CX2、开关二极管D1和开关MOS管Q2组成，互感变压器T1的初级线圈La端和高压薄膜电容CX2串接后与高压薄膜电容CX1并接，开关二极管D1正极接互感变压器T1的次级线圈Lb端，阴极连接开关MOS管Q2的G极，开关MOS管Q2一端和LED灯负载相接，一端接在整流器电路正电位。开关MOS管Q2在电路中位置无特别的限制，可以是桥式整流电路的正电位也可以是负电位，以能准确断开或接入电路，控制PWM脉宽降压电路工作或旁路为准。

其中，互感变压器T1在较低频率电路中不起作用，如市电和带有电感镇流器的电源，开关MOS管Q2处于初始状态；在接入较高频率电路，如带有电子镇流器的电源中，被激活，控制开关MOS管Q2闭合，将PWM脉宽降压电路旁路。

PWM脉宽降压电路包括有PWM信号控制器、开关MOS管Q1、LED负载、开关二极管D2和高频电感L2，开关二极管D2阳极接开关MOS管Q1的D极，开关二极管D2阴极接在整流输出的电源正，开关MOS管Q1的S极接在整流输出的电源负，高频电感L2一端接于开关二极管D2阳极和开关MOS管Q1的D极，另一端接LED灯负载的阴极，LED灯负载的阳极接整流输出的电源正，PWM控制器接在开关MOS管Q1的G极。PWM脉宽降压电路接入低频时即接入市电或者电感镇流器的时候起作用。

电源输入为双线输入，减少了输入线的数量，减少了电路的复杂程度，减少生产成本。

工作原理：

图1按照实际功能可以表示为图2和图3，本兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源可以根据接入的电路环境自动选择合适电路进行工作，所以可以直接接在各个国家的市电网络中使用，也可以接在传统的荧光灯管镇流器输出端使用，包括电子镇流器和电感镇流器，输入特征为两线输入。

当本电路接市电和电感镇流器输出端的时候，电路频率不高于100Hz，频率识别控制电路被旁路不起作用，PWM脉宽恒流电路开始工作，由PWM信号控制器控制电路恒流给LED供电使用，LED灯具被点亮。具体工作电路如图3所示。

当接电子镇流器输出端时，由于电子镇流器输出20kHz以上的高频信号，互感变压器T1启动，频率识别控制电路控制高速MOS开关Q2将PWM脉宽恒流电路旁路，使高频开关桥式整流电路和LED负载以及高频电感镇流电路连接传统荧光灯管镇流器回路构成自镇流恒流控制电路从而点亮LED灯具，具体工作电路如图2所示。

在图2所示的电路中，调节高频电感L1的绕线匝数或者改变电感量，就可以使电路达到不同的功率输出，启动电容CX1在点火时与高频电感L1串联发生谐振从而启动电路，在启动的瞬间产生较大电流，随着LED负载导通点亮，其流过的电流将大大减低。

如图3所示的电路，为本实用新型兼容电感镇流器和市电接入时LED驱动电源的实际工作电路，该电路即典型的开关恒流电源电路，变压器将高压变为低压，并进行整流滤波，以便输出稳定的低压直流电。

开关降压恒流电路可以是PWM脉宽恒流电路，也可以是其他的适用于市电和电感镇流器输出端接入的常规电路，不限制于隔离式电路或者非隔离式电路。

本电路也可以使用在除了荧光灯之外其他的带有镇流器的灯上，如卤素灯。

如上所述，仅为本实用新型治具具体实施方式，不能以此为限定本实用新型具体实施范围，凡根据本实用新型权利要求及说明内容所作的变化与修改，皆在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，包括有一个开关降压恒流电路和桥式整流电路，所述开关降压恒流电路接在所述桥式整流电路的两输出端，其特征在于：还包括有为兼容镇流器设计的高频电感镇流电路和频率识别控制电路，

所述高频电感镇流电路包括有电感L1、电容CX1，所述电感L1一端接在一个电源输入Vin端，所述电感L1另一端和另一个电源输入Vin端分别接所述桥式整流电路的两输入端，CX1两端分别连接桥式整流电路的两输入端；

所述频率识别控制电路包括有互感变压器T1、电容CX2、开关二极管D1和开关管Q2，所述互感变压器T1的初级线圈与电容CX2串接后与电容CX1并接，所述开关二极管D1一端接互感变压器T1的次级线圈一端，所述互感变压器次级线圈另一端接所述控制开关管Q2的低电位端,所述开关二极管D1另一端连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q2设置在所述开关降压恒流电路上。

2.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述开关管Q2的S极接整流输出负，Q2的D极接开关降压恒流电路输出负。

3.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述桥式整流电路由四个高速二极管BD1、BD2、BD3、BD4和滤波电容C1组成。

4.如权利要求3所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述高速二极管为高速开关二极管。

5.如权利要求3所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述高速二极管为快恢复二极管。

6.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述开关管Q2为开关MOS管，所述开关MOS管Q2的G极接开关二极管D1的阴极，D1的阳极接互感变压器T1的次级线圈一端，互感变压器T1的次级线圈另一端接桥式整流输出负。

7.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：所述开关降压恒流电路为PWM脉宽降压电路，所述PWM脉宽降压电路包括有PWM信号控制器、开关MOS管Q1、开关二极管D2和高频电感L2，所述开关二极管D2阳极接开关MOS管Q1的D极，所述开关二极管D2阴极接在整流输出的电源正，所述开关MOS管Q1的S极接在整流输出的电源负，所述高频电感L2一端接于所述开关二极管D2阳极和开关MOS管Q1的D极，另一端是开关降压恒流电路输出负，整流输出正也是开关降压恒流电路输出正，通过开关降压恒流电路输出负，和开关降压恒流电路输出正就可提供LED负载点亮电流；所述PWM控制器接在开关MOS管Q1的G极。

8.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：开关降压恒流电路可以是隔离式或非隔离式。

9.如权利要求1所述的一种兼容传统荧光灯管镇流器的LED驱动电源，其特征在于：电感L1是高频电感。