CN205883647U - 一种无频闪的led线性恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无频闪的LED线性恒流驱动电路，其包括整流电路、线性恒流驱动电路、功率因数校正及频闪控制电路，负载包括LED，所述整流电路同时与功率因数校正及频闪控制电路、LED连接，所述LED与线性恒流驱动电路串联，所述功率因数校正及频闪控制电路与LED、线性恒流驱动电路的串联电路并联。采用本实用新型的技术方案，实现高功率因数的同时，还实现了无频闪、恒功率，性能更优，更加节能环保。

Description

一种无频闪的LED线性恒流驱动电路

技术领域

本实用新型属于LED照明技术领域，尤其涉及一种无频闪的LED线性恒流驱动电路。

背景技术

随着LED照明技术的不断发展，与节能灯和白炽灯相比，因为LED的低功耗、环保、低辐射受到人们的喜爱，越来越多的照明装置采用了LED灯。

而用于LED照明领域的驱动电路，传统的高压线性恒流方案存在明显的缺陷，其在满足高功率因数的同时，存在频闪现象；或者在满足无频闪的同时，功率因数又比较低，无法实现高功率因数无频闪。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型提供了一种无频闪的LED线性恒流驱动电路，同时实现高功率因数、无频闪。

对此，本实用新型的技术方案为：

一种无频闪的LED线性恒流驱动电路，其包括整流电路、线性恒流驱动电路、功率因数校正及频闪控制电路，负载包括LED，所述整流电路同时与功率因数校正及频闪控制电路、LED连接，所述LED与线性恒流驱动电路串联，所述功率因数校正及频闪控制电路与所述LED、线性恒流驱动电路的串联电路并联。

作为本实用新型的进一步改进，所述线性恒流控制电路包括线性恒流驱动芯片U1、电阻R1，所述线性恒流驱动芯片U1包括OUT管脚、GND管脚和REXT管脚，所述OUT管脚与LED连接，所述REXT管脚与电阻R1的一端串联，所述电阻R1的另一端接地，所述GND管脚接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述功率因数校正及频闪控制电路包括电解电容E1、第二线性恒流驱动芯片U2、二极管D1和电阻R2，所述第二线性恒流驱动芯片U2包括第二OUT管脚、第二GND管脚和第二REXT管脚，所述电解电容E1的正极与整流电路连接，所述电解电容E1的负极同时与第二OUT管脚、二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极、所述第二GND管脚接地，所述第二REXT管脚与电阻R2串联后接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二线性恒流驱动芯片U2的型号为SM2082D。

作为本实用新型的进一步改进，所述功率因数校正及频闪控制电路包括电解电容E1、第三线性恒流驱动芯片U3、二极管D1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C1；所述第三线性恒流驱动芯片U3包括第三OUT1管脚、第三GND管脚、第三REXT管脚、VT管脚和VDD管脚，所述电解电容E1的正极与整流电路连接，所述电解电容E1的负极同时与第三OUT1管脚、二极管D1的负极连接，所述VT管脚同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述线性恒流驱动芯片U1的OUT引脚连接，所述电阻R4的另一端接地；所述VDD管脚与电容C1串联后接地；所述二极管D1的正极、所述第三GND管脚接地；所述第三REXT管脚与电阻R2串联后接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三线性恒流驱动芯片U3的型号为SM2097E。

作为本实用新型的进一步改进，所述整流电路包括整流桥堆DB1。

作为本实用新型的进一步改进，所述无频闪的LED线性恒流驱动电路还包括浪涌抑制电路，所述浪涌抑制电路的输入端与市电连接，所述浪涌抑制电路的输出端与整流电路连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述浪涌抑制电路包括绕线电阻FR1，所述绕线电阻FR1的一端与市电连接，所述绕线电阻FR1的另一端与整流电路连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

采用本实用新型的技术方案，实现高功率因数的同时，实现了无频闪、恒功率，性能更优，更加节能环保。

附图说明

图1是本实用新型一种无频闪的LED线性恒流驱动电路的模块图。

图2是本实用新型实施例1的电路图。

图3是本实用新型实施例2的电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

一种无频闪的LED线性恒流驱动电路，如图1所示，其包括整流电路、线性恒流驱动电路、功率因数校正及频闪控制电路，负载包括LED，所述整流电路同时与功率因数校正及频闪控制电路、LED连接，所述LED与线性恒流驱动电路串联，所述功率因数校正及频闪控制电路与LED、线性恒流驱动电路的串联电路并联。

详细的电路通过以下的实施例来说明。

实施例1

如图2所示，所述无频闪的LED线性恒流驱动电路包括绕线电阻FR1、整流桥堆DB1、线性恒流驱动芯片U1、电阻R1、电解电容E1、第二线性恒流驱动芯片U2、二极管D1和电阻R2。所述线性恒流驱动芯片U1包括OUT管脚、GND管脚和REXT管脚；所述第二线性恒流驱动芯片U2包括第二OUT管脚、第二GND管脚和第二REXT管脚。

如图2所示，所述绕线电阻FR1一端与市电L端连接，所述绕线电阻FR1另一端与所述整流桥堆DB1的一输入端连接，所述整流桥堆DB1的另一输入端与市电N端连接。所述整流桥堆DB1的输出正端与所述电解电容E1的正极、LED的正极连接，所述LED的负极与所述线性恒流驱动芯片U1的OUT管脚连接，所述REXT管脚与电阻R1的一端串联。所述电解电容E1的负极同时与第二OUT管脚、二极管D1的负极连接，所述第二REXT管脚与电阻R2的一端串联；所述二极管D1的正极、所述第二GND管脚、电阻R2的另一端、电阻R1的另一端、所述GND管脚与整流桥堆DB1的输出负端连接后接地。所述线性恒流驱动芯片U1和第二线性恒流驱动芯片U2的型号为SM2082D。

线性恒流驱动芯片SM2082D的典型工作特点为：在OUT端口与芯片GND端口之间存在电压差，但压差不高于芯片的恒流阈值电压时，流过芯片的电流不恒定，电流会随着OUT端口与GND端口之间的压降增大而增大。当OUT端口与芯片GND端口之间的电压差高于芯片恒流阈值电压后，芯片呈现恒流工作状态，即流过芯片的电流基本保持不变。

如图2所示，直流侧电解电容E1和芯片U2串联，LED和芯片U1串联。交流输入端L、N的电压经整流桥DB1整流后，施加在E1、U2、LED和U1上，此时系统中若U2芯片短路，则电解电容E1可以进行快速的充放电，使得整流后的波形基本呈现水平状态，造成每个交流周期内，交流输入端的电流波形和电压波形严重不一致，从而导致功率因数偏低。

但此实用新型方案中增加线性恒流驱动芯片U2后，使得U2在恒流状态和非恒流状态流过的电流得到限制，从而减缓了电解电容E1的充电速度。当电解电容的充电速度减缓后，使得整流桥整流后的电压波形不再呈现出低纹波状态，而是呈现出一个明显的电压包络；此电压包络进一步造成交流输入端的电流波形在每个交流周期内呈现出一定的阶梯形状，此阶梯状的输入电流波形较好的跟随了交流输入电压波形，最终使得系统呈现出较高的功率因数。

对于频闪问题，其根源在于LED上的纹波电压或者纹波电流过大。图2所示，由于整流后的电压波形呈现出一个电压包络，当包络电压较低时，U2芯片处于不工作状态，即流过U2芯片的电流为零，此时电解电容E1通过LED、U1、D1回路进行放电，从而维持LED正常发光。根据LED的功率选择合适的电解电容容值，保证LED上不出现较大的纹波电压或者纹波电流，从而实现无频闪。

实施例2

如图3所示，所述无频闪的LED线性恒流驱动电路包括绕线电阻FR1、整流桥堆DB1、线性恒流驱动芯片U1、电阻R1、电解电容E1、第三线性恒流驱动芯片U3、二极管D1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C1。其中，所述第三线性恒流驱动芯片U3具有输入功率自动调节功能。

所述线性恒流驱动芯片U1包括OUT管脚、GND管脚和REXT管脚；所述第三线性恒流驱动芯片U3包括第三OUT1管脚、第三GND管脚、第三REXT管脚、VT管脚和VDD管脚。

如图3所示，所述绕线电阻FR1一端与市电L端连接，所述绕线电阻FR1另一端与所述整流桥堆DB1的一输入端连接，所述整流桥堆DB1的另一输入端与市电N端连接。所述整流桥堆DB1的输出正端与所述电解电容E1的正极、LED的正极连接，所述LED的负极与所述线性恒流驱动芯片U1的OUT管脚连接，所述REXT管脚与电阻R1的一端串联。所述电解电容E1的负极同时与第三OUT1管脚、二极管D1的负极连接，所述VT管脚同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述线性恒流驱动芯片U1的OUT引脚连接，所述VDD管脚与电容C1的一端串联；所述第三REXT管脚与电阻R2的一端串联。所述GND管脚、电阻R1的另一端、二极管D1的正极、电阻R4的另一端、电容C1的另一端、电阻R2的另一端、第三GND管脚与整流桥堆DB1的输出负端连接后接地。所述线性恒流驱动芯片U1的型号为SM2082D，所述第三线性恒流驱动芯片U3的型号为SM2097E。

如图3所示，在实施例1的基础上，将U2芯片由SM2082D更换为U3芯片SM2097E，SM2097E芯片是具有输入功率自动调节功能的线性恒流LED驱动芯片。本例的具体工作原理如下：

U3芯片通过VT端口检测U1芯片OUT端口电压的变化，当U1的OUT端口对GND电压升高时，减小流过芯片U3的电流；当U1的OUT端口电压降低时，增大流过芯片U3的电流。这样随输入电压的降低，U1的OUT端口电压也相应的降低，U3的VT端口检测到U1的OUT端口电压降低，从而增大流过芯片U3的电流，最终体现在输入功率上的下掉幅度就会相应减小。反之，随输入电压的升高，U1的OUT端口电压也相应的升高，U3的VT端口检测到U1的OUT端口电压升高，从而减小流过芯片U3的电流，最终体现在输入功率上的上涨幅度就会相应减小，方案整体损耗也会相应降低。

相对于实施例1来说，本例不仅实现了高功率因数、无频闪，还能进一步降低系统损耗，在一定输入电压范围内维持较为恒定的输入功率，性能更优，更加环保。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：其包括整流电路、线性恒流驱动电路、功率因数校正及频闪控制电路，负载包括LED，所述整流电路同时与功率因数校正及频闪控制电路、LED连接，所述LED与线性恒流驱动电路串联，所述功率因数校正及频闪控制电路与LED、线性恒流驱动电路的串联电路并联。

2.根据权利要求1所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述线性恒流控制电路包括线性恒流驱动芯片U1、电阻R1，所述线性恒流驱动芯片U1包括OUT管脚、GND管脚和REXT管脚，所述OUT管脚与LED连接，所述REXT管脚与电阻R1的一端串联，所述电阻R1的另一端接地，所述GND管脚接地。

3.根据权利要求2所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述功率因数校正及频闪控制电路包括电解电容E1、第二线性恒流驱动芯片U2、二极管D1和电阻R2，所述第二线性恒流驱动芯片U2包括第二OUT管脚、第二GND管脚和第二REXT管脚，所述电解电容E1的正极与整流电路连接，所述电解电容E1的负极同时与第二OUT管脚、二极管D1的负极连接，所述二极管D1的正极、所述第二GND管脚接地，所述第二REXT管脚与电阻R2串联后接地。

4.根据权利要求3所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述第二线性恒流驱动芯片U2的型号为SM2082D。

5.根据权利要求2所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述功率因数校正及频闪控制电路包括电解电容E1、第三线性恒流驱动芯片U3、二极管D1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C1；所述第三线性恒流驱动芯片U3包括第三OUT1管脚、第三GND管脚、第三REXT管脚、VT管脚和VDD管脚，所述电解电容E1的正极与整流电路连接，所述电解电容E1的负极同时与第三OUT1管脚、二极管D1的负极连接，所述VT管脚同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述线性恒流驱动芯片U1的OUT引脚连接，所述电阻R4的另一端接地；所述VDD管脚与电容C1串联后接地；所述二极管D1的正极、所述第三GND管脚接地；所述第三REXT管脚与电阻R2串联后接地。

6.根据权利要求5所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述第三线性恒流驱动芯片U3的型号为SM2097E。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述整流电路包括整流桥堆DB1。

8.根据权利要求1~6任意一项所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述无频闪的LED线性恒流驱动电路还包括浪涌抑制电路，所述浪涌抑制电路的输入端与市电连接，所述浪涌抑制电路的输出端与整流电路连接。

9.根据权利要求8所述的无频闪的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述浪涌抑制电路包括绕线电阻FR1，所述绕线电阻FR1的一端与市电连接，所述绕线电阻FR1的另一端与整流电路连接。