CN206283687U - 波纹消除电路、电源及led灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种波纹消除电路、电源和LED灯，所述波纹消除电路用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块和恒流稳压模块；所述滤波整流模块的输入端与驱动电源连接，输出端与恒流稳压模块的输入端连接；所述恒流稳压模块的输出端与负载连接；所述恒流稳压模块包括场效应管以及设置在场效应管栅极与源极之间的第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的电压值使得所述场效应管保持在恒流区工作。本实用新型能够有效消除电源输出电流中的电流波纹。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种波纹消除电路、电源和LED灯。
背景技术
LED(Lighting Emitting Diode，发光二极管)，具有节能、环保、高效、安全等特点，因此，被广泛应用于景观、路灯和电子产品背光灯等照明场合。
传统的LED驱动电路包括LED驱动器和输出电容，LED驱动器将交流市电(工作频率为50Hz)转换为直流电提供给LED负载，由于LED驱动器输出给LED负载的驱动电流包含有100Hz左右的交流分量，从而导致LED发光时会出现人眼能够感知到的闪烁现象。若长期使用会对人类眼睛造成较大伤害。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种波纹消除电路、电源和LED灯，能够有效消除电源输出电流中的电流波纹。
为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
第一方面，本实用新型提供了一种波纹消除电路，所述波纹消除电路用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块和恒流稳压模块；
其中，所述滤波整流模块的输入端与驱动电源连接，输出端与恒流稳压模块的输入端连接；所述恒流稳压模块的输出端与负载连接；
其中，所述恒流稳压模块包括场效应管以及设置在场效应管栅极与源极之间的第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的电压值使得所述场效应管保持在恒流区工作。
进一步地，所述滤波整流模块包括第二电容和第二电阻；
其中，所述第二电容的第一端与驱动电源的负极连接，第二端分别与所述恒流稳压模块的输入端以及第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与场效应管的漏极连接，其中，场效应管的源极与驱动电源的正极连接。
进一步地，所述第二电容的容值为C，所述第二电阻的阻值为R，滤波整流模块的时间常数τ＝R*C，其中，τ＞10ms。
进一步地，所述滤波整流模块的时间常数τ＝60～110ms。
进一步地，所述滤波整流模块的时间常数τ＝100ms。
进一步地，所述负载包括发光二极管。
进一步地，所述恒流稳压模块还包括：
设置在场效应管栅极与漏极之间的电压稳定单元，用于为场效应管提供稳定的栅极开启电压，所述电压稳定单元包括：第三电阻、第二二极管和第一稳压二极管，其中，第一稳压二极管的正极通过第三电阻与场效应管的栅极连接，第一稳压二极管的负极与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与场效应管的漏极连接。
进一步地，所述波纹消除电路还包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述第二电容的第一端连接，第二端与所述第二电阻的第二端连接。
进一步地，所述波纹消除电路还包括：与所述第一电容呈并联连接关系的第一电阻。
进一步地，所述波纹消除电路还包括：电感和第一二极管；
其中，所述第一二极管的正极与所述电感的第二端连接，负极与所述场效应管的漏极连接，所述电感的第一端与驱动电源的负极连接。
第二方面，本实用新型还提供了一种电源，包括如上面所述的波纹消除电路。
第三方面，本实用新型还提供了一种LED灯，包括如上面所述的波纹消除电路。
由上述技术方案可知，本实用新型提供的波纹消除电路，用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块和恒流稳压模块；所述滤波整流模块的一端与驱动电源连接，另一端与恒流稳压模块的输入端连接；所述恒流稳压模块的输出端与负载连接；其中，所述恒流稳压模块包括场效应管以及设置在场效应管栅极与源极之间的第二稳压二极管。可见，本实用新型提供的波纹消除电路，通过在场效应管栅极与源极之间设置第二稳压二极管，使得可以通过选择具有合适稳压值的第二稳压二极管来控制场效应管工作在恒流区，进而消除电源输出电流中的电流波纹，使得负载电流变为不包含交流分量的直流电流。此外，本实用新型提供的波纹消除电路，相对于现有的波纹消除电路来说，结构简单，实现方便，通过在场效应管栅极与源极之间设置一个稳压值合适的稳压二极管就实现了场效应管的稳定电流输出，不需要复杂的电路结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的波纹消除电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型一实施例提供了一种波纹消除电路，所述波纹消除电路用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，参见图1，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块100和恒流稳压模块200；
其中，所述滤波整流模块100的输入端与驱动电源300连接，输出端与恒流稳压模块200的输入端连接；所述恒流稳压模块200的输出端与负载连接；
其中，所述恒流稳压模块200包括场效应管Q1以及设置在场效应管Q1栅极与源极之间的第二稳压二极管DZ2，所述第二稳压二极管的电压值使得所述场效应管保持在恒流区工作，即所述第二稳压二极管DZ2的稳压值为使得所述场效应管Q1工作在恒流区的电压值。
可以理解的是，本实施例所述的场效应管Q1为具有恒流特性的场效应管。
可以理解的是，本实施例所述的负载可以为发光二极管LED(Lighting EmittingDiode)，也可以为其他负载器件。
由上述描述可知，本实施例提供的波纹消除电路，用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块和恒流稳压模块；所述滤波整流模块的一端与驱动电源连接，另一端与恒流稳压模块的输入端连接；所述恒流稳压模块的输出端与负载连接；其中，所述恒流稳压模块包括场效应管以及设置在场效应管栅极与源极之间的第二稳压二极管。可见，本实施例提供的波纹消除电路，通过在场效应管栅极与源极之间设置第二稳压二极管，使得可以通过选择具有合适稳压值的第二稳压二极管来控制场效应管工作在恒流区，进而消除电源输出电流中的电流波纹，使得负载电流变为不包含交流分量的直流电流。此外，本实施例提供的波纹消除电路，相对于现有的波纹消除电路来说，结构简单，实现方便，通过在场效应管栅极与源极之间设置一个稳压值合适的稳压二极管就实现了场效应管的稳定电流输出，不需要复杂的电路结构。
在一种可选实施方式中，参见图1，所述滤波整流模块100包括第二电容C2和第二电阻R2；
其中，所述第二电容C2的第一端与驱动电源的负极连接，第二端分别与所述恒流稳压模块200的输入端以及第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与场效应管Q1的漏极连接，其中，场效应管Q1的源极与驱动电源的正极连接。
在一种可选实施方式中，所述第二电容C2的容值为C，所述第二电阻R2的阻值为R，滤波整流模块100的时间常数τ＝R*C，为了使得滤波整流模块100能够滤除掉驱动电源输出电流中包含的100Hz左右的交流成分，优选地，可将时间常数τ设置在不小于10ms的范围内。优选地，时间常数τ的取值范围为60～110ms。更进一步优选地，时间常数τ的取值为100ms，此时滤波电路能够滤除交流纹波的最低频率为10Hz，从而使负载两端的电压为平直的电压。
在一种可选实施方式中，所述恒流稳压模块200还包括：
设置在场效应管Q1栅极与漏极之间的电压稳定单元，所述电压稳定单元包括：第三电阻R3、第二二极管D2和第一稳压二极管DZ1，其中，第一稳压二极管DZ1的正极通过第三电阻R3与场效应管Q1的栅极连接，第一稳压二极管DZ1的负极与第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与场效应管Q1的漏极连接；所述电压稳定单元，用于为场效应管Q1提供稳定的栅极开启电压。
在一种可选实施方式中，参见图1，所述波纹消除电路还包括：第一电容C1，所述第一电容C1的第一端与所述第二电容C2的第一端连接，第二端与所述第二电阻R2的第二端连接。
在一种可选实施方式中，参见图1，所述波纹消除电路还包括：与所述第一电容C1呈并联连接关系的第一电阻R1。
在一种可选实施方式中，参见图1，所述波纹消除电路还包括：电感和第一二极管D1；
其中，所述第一二极管D1的正极与所述电感的第二端连接，负极与所述场效应管Q1的漏极连接，所述电感的第一端与驱动电源的负极连接。
综上，在一个较为优选的实施方式中，提供了如图1所示的用于LED电源输出电流去纹波电路，包括：场效应管Q1、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2，电解电容C1和电解电容C2，电感串联二极管D1的正极，电阻R1与电解电容C1并联后，电解电容C1的正极连接二极管D1的负极，电解电容C1的负极连接电感，电阻R2的两端分别连接电解电容C1的正极和电解电容C2的正极，电解电容C2的负极连接电解电容C1的负极，二极管D2的负极连接稳压二极管DZ1的负极，二极管D2的正极连接二极管D1的负极，稳压二极管DZ1的正极连接电阻R2与电解电容C2的共极端，电阻R3的两端分别连接稳压二极管DZ1的正极和场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的漏极连接二极管D1的正极，稳压二极管DZ2正极连接场效应管Q1的源极，稳压二极管DZ2负极连接场效应管Q1的栅极。
从图1可以看出，R2和C2组成的滤波电路并联于输出电容C1的两端，以滤除LED驱动器的输出电压所含的交流分量的脉动电压，使LED负载两端的电压为一平直电压。此外，D2和DZ1提供MOS管Q1稳定栅极开启电压，DZ2稳压管选择电压值合适就能够提供使MOS管Q1处在恒流区工作的稳定电压。由于MOS管的开启电压VTH为常量，当其处于恒流区时，若其栅-源极的电压VGS不变，则流过漏-源极的电流IDS恒定不变。由于MOS管具有上述特性，因此，只需控制MOS管工作在恒流区，且使VGS恒定不变，则MOS管具有恒流特性，使得LED负载电流是不含交流分量的直流。
可以理解的是，由于高功率因数电路常常伴随有较为明显的光闪烁或光抖动现象，因此本实用新型提供的波纹消除电路在高功率因数电路中的应用较为广泛。
基于相同的构思，本实用新型另一实施例提供了一种电源，所述电源包括如上面实施例所述的波纹消除电路。
由于本实施例提供的电源包括上面所述的波纹消除电路，因此本实施例提供的电源具有自动消除电源输出电流中交流分量的功能，因此可以用于一些对电源直流输出要求比较高的场合，如用于为LED灯供电的电源。当所述电源用于为LED灯供电时，可以有效解决LED闪烁的问题。
可以理解的是，本实施例所述的电源可以为移动电源，也可以为固定电源。
基于相同的构思，本实用新型又一实施例提供了一种LED灯，所述LED灯包括如上面实施例所述的波纹消除电路。
由于本实施例提供的LED灯包括上面所述的波纹消除电路，因此本实施例提供的LED灯不再会出现闪烁现象或闪烁现象可以得到较大改观，进而可以有效保护使用者的眼睛免受伤害。
可以理解的是，本实施例所述的LED灯，可以为电子产品背光灯、景观灯或路灯。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种波纹消除电路，其特征在于，所述波纹消除电路用于消除驱动电源输出的驱动电流中的交流分量，所述波纹消除电路包括：滤波整流模块和恒流稳压模块；
其中，所述滤波整流模块的输入端与驱动电源连接，输出端与恒流稳压模块的输入端连接；所述恒流稳压模块的输出端与负载连接；
其中，所述恒流稳压模块包括场效应管以及设置在场效应管栅极与源极之间的第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的电压值使得所述场效应管保持在恒流区工作。
2.根据权利要求1所述的波纹消除电路，其特征在于，所述滤波整流模块包括第二电容和第二电阻；
其中，所述第二电容的第一端与驱动电源的负极连接，第二端分别与所述恒流稳压模块的输入端以及第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与场效应管的漏极连接，其中，场效应管的源极与驱动电源的正极连接。
3.根据权利要求2所述的波纹消除电路，其特征在于，所述第二电容的容值为C，所述第二电阻的阻值为R，滤波整流模块的时间常数τ＝R*C，其中，τ＞10ms。
4.根据权利要求3所述的波纹消除电路，其特征在于，所述滤波整流模块的时间常数τ＝60～110ms。
5.根据权利要求4所述的波纹消除电路，其特征在于，所述滤波整流模块的时间常数τ＝100ms。
6.根据权利要求1所述的波纹消除电路，其特征在于，所述负载包括发光二极管。
7.根据权利要求1～6任一项所述的波纹消除电路，其特征在于，所述恒流稳压模块还包括：
设置在场效应管栅极与漏极之间的电压稳定单元，用于为场效应管提供稳定的栅极开启电压，所述电压稳定单元包括：第三电阻、第二二极管和第一稳压二极管，其中，第一稳压二极管的正极通过第三电阻与场效应管的栅极连接，第一稳压二极管的负极与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与场效应管的漏极连接。
8.根据权利要求2所述的波纹消除电路，其特征在于，还包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述第二电容的第一端连接，第二端与所述第二电阻的第二端连接。
9.根据权利要求8所述的波纹消除电路，其特征在于，还包括：与所述第一电容呈并联连接关系的第一电阻。
10.根据权利要求1～6、8、9任一项所述的波纹消除电路，其特征在于，还包括：电感和第一二极管；
其中，所述第一二极管的正极与所述电感的第二端连接，负极与所述场效应管的漏极连接，所述电感的第一端与驱动电源的负极连接。
11.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的波纹消除电路。
12.一种LED灯，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的波纹消除电路。
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|---|---|---|---|
| CN201621304357.XU CN206283687U (zh) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 波纹消除电路、电源及led灯 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106793261A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 江西美的贵雅照明有限公司 | 波纹消除电路、电源及led灯 |
-
2016
- 2016-11-30 CN CN201621304357.XU patent/CN206283687U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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