CN205336580U - 恒流led灯及其恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯的恒流驱动电路及恒流LED灯。其中，恒流驱动电路包括分流单元、稳压单元、限流单元及NPN型三极管；分流单元的一端与驱动电源的正极以及LED灯的输入端连接，另一端与NPN型三极管的基极及稳压单元的输出端连接；分流单元用于给NPN型三极管提供基极电流以使得NPN型三极管工作在放大状态；稳压单元的输入端与NPN型三极管的基极连接，稳压单元的输出端与NPN型三极管的发射极连接，稳压单元的接地端接地；NPN型三极管的发射极串联限流单元后接地；NPN型三极管的集电极与LED灯的输出端连接，上述LED灯的恒流驱动电路消除了LED灯受驱动电压变化产生的闪烁现象。

Description

恒流LED灯及其恒流驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LED灯领域，特别是涉及一种LED灯的恒流驱动电路及恒流LED灯。

背景技术

LED灯具的灯泡体积小、重量轻、并以环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动、且亮度衰减周期长，所以其使用寿命可长达50,000-100,000小时，远超过传统钨丝灯泡的1,000小时及萤光灯管的10,000小时。由于LED灯具的使用年限可达5至10年，所以可大幅降低灯具替换的成本。又因其具有极小电流即可驱动发光的特质，在同样照明效果的情况下，耗电量也只有萤光灯管的二分之一，因此LED也同时拥有省电与节能的优点。

由于LED具有体积小。重量轻、且容易制成各种形状的优点，目前，冰箱中也常用LED灯来照明，根据LED的优点，冰箱中使用的LED灯具有节能和照明效果好的优点，且单颗LED的体积小，可以做成任何形状。但LED灯为光电器件，其亮度对流过其的电流非常敏感，驱动电压的轻微变化会导致流过其的电流发生变化，使LED灯有闪烁现象。严重影响消费者的体验，甚至会引起消费者的投诉。

实用新型内容

基于此，有必要针对LED灯对流过其的电流非常敏感容易造成闪烁的问题，提供一种LED灯的恒流驱动电路及恒流LED灯。

一种恒流驱动电路，设置于LED灯的驱动电源与所述LED灯之间，用于驱动LED灯；其特征在于，所述恒流驱动电路包括分流单元、稳压单元、限流单元及NPN型三极管；其中，

所述分流单元的一端与所述驱动电源的正极以及所述LED灯的输入端连接，另一端分别与所述NPN型三极管的基极及所述稳压单元的输入端连接；所述分流单元用于给所述NPN型三极管提供基极电流以使得所述NPN三极管工作在放大状态；

所述稳压单元的输入端与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压单元的输出端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述稳压单元的接地端接地；所述NPN型三极管的发射极串联所述限流单元后接地；

所述NPN型三极管的集电极用于与所述LED灯的输出端连接。

在其中一个实施例中，所述分流单元包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述驱动电源的正极及所述LED灯的输入端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述NPN型三极管的基极及所述稳压单元的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述稳压单元包括基准稳压芯片；所述基准稳压芯片的输入端与所述NPN型三极管的基极连接，所述基准稳压芯片的输出端与所述NPN型三极管的发射极及所述电流侦测单元的一端连接，所述基准稳压芯片的接地端接地。

在其中一个实施例中，所述电流侦测单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述NPN型三极管的发射极及所述稳压单元的输出端连接，所述第二电阻的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述第二电阻为可调电阻。

一种恒流LED灯，包括LED灯，其特征在于，还包括如前述任一实施例所述的恒流驱动电路。

在其中一个实施例中，所述LED灯包括由多个相互串联的LED灯珠构成的灯串。

在其中一个实施例中，所述LED灯包括多个相互并联的所述灯串。

上述LED灯的恒流驱动电路，通过分流单元提供给稳压单元和NPN型三极管工作电压，稳压单元在正常工作时，NPN型三极管的发射极电压恒定从而使得限流单元的工作电压恒定，也即使得流过限流单元的电流恒定。由于限流单元与NPN型三极管及LED灯串联，也即流过LED灯的电流恒定，从而保证LED灯不受驱动电源电压变化的影响而工作在恒流状态，消除了LED灯的闪烁现象。

附图说明

图1为一实施例中的恒流LED灯的示意图；

图2为一实施例中LED灯的恒流驱动电路框图；

图3为一实施例中LED灯的恒流驱动电路的电路原理图；

图4为冰箱中常用的LED灯的示意图；

图5为某型号的LED灯珠电流和发光强度的曲线示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种恒流LED灯及其驱动电路。其中恒流LED灯如图1所示。

图1为一实施例中的恒流LED灯的示意图。由图1可知，本实施例的恒流LED灯包括LED灯10及恒流驱动电路20。

其中，LED灯10包括相互并联的灯串11和灯串12。

进一步地，灯串11和灯串12分别包括3个相互串联的LED灯珠。可以理解地，在一些实施例中，LED灯10可由不同个数的LED灯珠相互串联构成不同长度的灯串，并可由多个灯串相互并联构成。LED灯10中的LED的数量可根据具体的使用需要而定。

恒流驱动电路20的结构框图如图2所示。由图2可知，本实施例的恒流驱动电路20包括：分流单元21，稳压单元22、限流单元23及NPN型三极管Q1。

其中，分流单元21的一端与驱动电源的正极连接，另一端与NPN型三极管Q1的基极及稳压单元22的输入端连接，用于给NPN型三极管Q1提供基极电流、及给稳压单元22提供工作电流，从而使得NPN型三极管Q1工作在放大状态，且使稳压单元22能够正常工作。

稳压单元22的输入端与NPN型三极管Q1的基极连接，稳压单元22的输出端与NPN型三极管Q1的发射极连接，稳压单元22的接地端接地，且稳压单元22的输出端与限流单元23的一端连接。

限流单元23的另一端与稳压单元22的接地端连接。

NPN型三极管Q1的集电极与LED灯10连接。

在上述恒流驱动电路20中，稳压单元22输出恒定的工作电压至限流单元23，也即保证流过限流单元23的电流恒定。又由于限流单元23与NPN型三极管Q1及LED灯10串联，所以当流过限流单元23的电流恒定时，LED灯10的工作电流与限流单元23的电流相等且为恒定，即保证了LED灯10不受驱动电源电压变化的影响而工作在恒流状态，也即消除LED灯的闪烁现象。

图3为一具体实施例中的LED灯的恒流驱动电路的电路原理图。

由图3可知，在本实施例中，分流单元21包括第一电阻R1，稳压单元22包括基准稳压芯片U1，限流单元23包括第二电阻R2。

具体地，第一电阻R1的一端与驱动电源26的正极连接及LED灯10的输入端(即LED灯10的正极)连接，第一电阻R1的另一端与NPN型三极管Q1的基极及基准稳压芯片U1的输入端连接，用于提供NPN型三极管Q1的基极电流使NPN型三极管Q1工作在放大状态。第一电阻R1还用于提供基准稳压芯片U1的工作电流。

基准稳压芯片U1的输入端与NPN型三极管Q1的基极连接，基准稳压芯片U1的输出端与NPN型三极管Q1的发射极及第二电阻R2的一端连接，基准稳压芯片U1的接地端接地。第二电阻R2的一端与NPN型三极管Q1的发射极及基准稳压芯片U1的输出端连接，第二电阻R2的另一端接地。在本实施例中，基准稳压芯片U1为芯片TL432，且TL432芯片的阳极对应与NPN型三极管Q1的发射极及第二电阻R2的一端连接，TL432芯片的阴极接地，TL432芯片的参考极分别与第二电阻R2的一端及NPN型三极管Q1的发射极连接。

具体地，基准稳压芯片U1在第一电阻R1提供的工作电流下处于饱和导通状态，即基准稳压芯片U1输出端的电压维持在恒定状态，也即连接在基准稳压芯片U1输出端与接地端之间的第二电阻R2的电压维持在恒定状态。又由于第二电阻R2、NPN型三极管Q1和LED灯10相互串联，所以在NPN型三极管Q1放大状态下，流过LED灯10的总电流与第二电阻R2的电流相等且恒定。

同时，第二电阻R2用来限制流过NPN型三极管Q1和LED灯10的电流。在本实施例中，第二电阻R2为可调电阻，可通过调节第二电阻R2的阻值，来调节流过LED灯10的电流使LED灯10达到需要的亮度。

在本实施例中，驱动电源26提供12V的工作电压，且基准稳压芯片U1的型号为TL432。由TL432的工作原理可知，其在饱和导通状态下，其输出端的电压(即参考极)始终维持在1.25V，也即第二电阻R2的电压始终维持在1.25V，从而使得第二电阻R2的电流为恒定值1.25V/R2，也即在NPN型三极管Q1导通的状态下，流过LED灯10的总电流为1.25V/R2。在本实施例中，LED灯10包括两个并联的灯串，因此流过每个灯串的电流恒定为1.25V/(2*R2)。

上述恒流LED灯10及其恒流驱动电路20，可以有效消除LED灯10的闪烁现象，特别适合用于一些对LED灯的稳定性有较高需求的场所中。下面仅以冰箱为应用场景为例，进行说明。可以理解，上述恒流LED灯10及其恒流驱动电路20也可以用在其他对LED灯的稳定性有较高要求的场所中。

冰箱的LED照明灯在冰箱中起到照明作用，已在冰箱上大批量应用，取代了原有的卤素灯泡。照明效果相对传统的卤素灯泡有着节能、照明效果好等特点。但LED灯为光电器件，其亮度对流过其的电流非常敏感，驱动电压的轻微变化会导致流过其的电流发生变化，导致LED灯有闪烁现象。严重影响消费者的体验，不利于产品的品质，引起消费者的投诉。

常用的冰箱内部的LED照明灯由多个相互串联的LED灯珠相互并联组成。LED灯的+12V电源由冰箱中的主控板或者由RC阻容降压等电源转换电路提供。冰箱中常用的LED灯由两串相互并联的LED灯串组成，且每一灯串由3个LED灯珠相互串联组成，具体如图4所示。驱动电源提供12V的工作电压。由于每个LED灯珠的导通电压为3V，R11和R10的阻值分别为100Ω。所以实际通过每个LED灯珠的电流为(12-3*3)/100＝0.03A＝30mA，也即当12V的电压变化时会导致流过LED灯珠的电流有30mA的变化。

LED灯珠的亮度对通过的电流非常敏感，电流的轻微变化会导致LED灯珠的亮度剧烈变化，从而引起LED照明灯的亮度变化，人眼会感觉到明显的明暗闪烁。具体的，某型号LED灯珠电流和发光强度的曲线如图5所示。

图5为某型号的LED灯珠电流和发光强度的曲线示意图。其中图5的横坐标为流过LED灯的电流值，单位为mA，纵坐标为LED灯的相对发光强度，其单位为mcd。

由图5可看出，当流过LED灯珠的电流为30mA时，其对应的相对发光强度为1500mcd，当流过LED灯珠的电流为60mA时，其对应的相对发光强度为6000mcd。显然，当流过LED灯珠的电流从30mA变为60mA时，电流仅增加了30mA，但是LED灯的相对发光强度增加了4500mcd。因此，当流过LED灯的电流发生变化时，很容易导致LED灯有闪烁现象，严重影响消费者的体验，不利于产品的品质，甚至会引起消费者的投诉。

若在冰箱中使用本实用新型恒流LED灯，则可有效地防止冰箱中LED灯的闪烁现象，使用户的体验效果更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种恒流驱动电路，设置于LED灯的驱动电源与所述LED灯之间，用于驱动LED灯；其特征在于，所述恒流驱动电路包括分流单元、稳压单元、限流单元及NPN型三极管；其中，

所述分流单元的一端与所述驱动电源的正极以及所述LED灯的输入端连接，另一端分别与所述NPN型三极管的基极及所述稳压单元的输入端连接；所述分流单元用于给所述NPN型三极管提供基极电流以使得所述NPN型三极管工作在放大状态；

所述稳压单元的输入端与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压单元的输出端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述稳压单元的接地端接地；所述NPN型三极管的发射极串联所述限流单元后接地；

所述NPN型三极管的集电极用于与所述LED灯的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的恒流驱动电路，其特征在于，所述分流单元包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述驱动电源的正极及所述LED灯的输入端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述NPN型三极管的基极及所述稳压单元的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的恒流驱动电路，其特征在于，所述稳压单元包括基准稳压芯片；所述基准稳压芯片的输入端与所述NPN型三极管的基极连接，所述基准稳压芯片的输出端与所述NPN型三极管的发射极及所述限流单元的一端连接，所述基准稳压芯片的接地端接地。

4.根据权利要求1所述的恒流驱动电路，其特征在于，所述限流单元包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述NPN型三极管的发射极及所述稳压单元的输出端连接，所述第二电阻的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的恒流驱动电路，其特征在于，所述第二电阻为可调电阻。

6.一种恒流LED灯，包括LED灯，其特征在于，还包括如权利要求1至5任一项所述的恒流驱动电路。

7.根据权利要求6所述的恒流LED灯，其特征在于，所述LED灯包括由多个相互串联的LED灯珠构成的灯串。

8.根据权利要求7所述的恒流LED灯，其特征在于，所述LED灯包括多个相互并联的所述灯串。