CN208337933U - 一种新型led灯驱动电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型LED灯驱动电路结构，包括依次连接的可控硅调压器、输入及EMC抗干扰模块、宽压调光低点补偿模块、高频整流模块、输出滤波及放电模块、LED灯；所述宽压调光低点补偿模块的输出端连接宽压调光稳压模块；所述高频整流模块输出端连接输出电压检测模块、电流检测模块；所述输出滤波及放电模块输出端与输出稳定性检测模块连接；所述输出稳定性检测模块输出端分别与输出电压检测模块、电流检测模块连接。有益效果：电路可靠性高，结构简单、输出电压及电流稳定，抗干扰能力强。

Description

一种新型LED灯驱动电路结构

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯电路结构，具体涉及一种新型LED灯驱动电路结构，属于照明电子技术领域。

背景技术

LED即发光二极管的缩写，其基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳。LED灯泡具有卓越的能效和较长寿命，换用高能效LED照明后，实现的能源节省量将会非常惊人。由于LED灯是一种非线性负载，灯管有最低到导通电压，如果灯管上的电压低于一定值，则会熄灭或不能发光。高性能的调光驱动电路，特别是针对各个国家、地区电源电压不同时能进行的性能优良的调光驱动。

现有技术中，诸如中国专利申请号：CN201610438619，公开了一种高效率的可控硅调光线性LED驱动电路，该电路包括可控硅调光器、整流桥、二极管、LED负载、第一驱动电路、第二驱动电路、反馈回路；输入交流电压通过可控硅调光器后，接入整流桥的输入端；整流桥的输出端与二极管、LED负载串联后，与第一驱动电路相连；第一驱动电路调制LED负载的输出电路；第一驱动电路通过反馈回路与第二驱动电路连接；第二驱动电路给可控硅调光器提供电流；第二驱动电路具有第一偏置电阻和第二偏置电阻；反馈回路通过第二驱动电路与整流桥的输出端相连。

又如，现有技术中国专利申请号：CN201621331114，公开了一种用于可控硅调光的线性LED驱动电路，该电路包括电源、可控硅开关电路和整流桥，构成可控硅驱动电源电路；所述可控硅驱动电源电路的输出端连接有泄放通道和LED通道；取样电位点，为在所述泄放通道和/或LED通道上最低、有电位的电位点；所述泄放通道和/或LED通道，由所述取样电位点的电压，选择地输出切换信号至其通道开关；滞回逻辑控制电路，控制所述泄放通道和/或LED通道延时使能输出或延迟输出所述切换信号。

然而，现有技术中的驱动电路结构缺少电压电流的监测以及宽压调光稳压、宽压调光低点补偿电路的设计，从而导致整个电路结构可靠性差、信号输出不稳定等缺点。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足，设计一种具有信号反馈功能以及宽压调光低点补偿电路的新型LED灯驱动电路结构。

本实用新型采用下述技术方案：

一种新型LED灯驱动电路结构，包括依次连接的可控硅调压器、输入及EMC抗干扰模块、宽压调光低点补偿模块、高频整流模块、输出滤波及放电模块、LED灯；其特征为：所述宽压调光低点补偿模块的输出端连接宽压调光稳压模块；所述高频整流模块输出端连接输出电压检测模块、电流检测模块；所述输出滤波及放电模块输出端与输出稳定性检测模块连接；所述输出稳定性检测模块输出端分别与输出电压检测模块、电流检测模块连接。

优选为：所述输入及EMC抗干扰模块的电路结构组成如下：交流电源的火线、零线分别与由电感L1和电阻并联组成的EMC抗干扰模块的一端连接，所述EMC抗干扰模块的另一端与整流桥的交流输入端连接；所述零线、火线之间串联连接一防雷抗干扰模块；所述火线通过快速保险管与EMC抗干扰模块连接。

优选为：所述宽压调光低点补偿模块的电路结构组成如下：所述整流桥的输出正极与由电感L2和电阻并联组成的滤波模块一端连接；所述滤波模块的两端分别与由多个电阻并联组成的第一电阻矩阵、第二电阻矩阵的一端连接，所述第一电阻矩阵的另一端连接一电容C2的一端；所述电容C2的另一端与整流桥的负端连接，所述第二电阻矩阵的另一端通过电容C4与地连接；所述整流桥的正、负极两端连接一个电容C1。

优选为：所述输出滤波及放电模块的电路结构组成如下：电容C9一端、二极管D4的阴极与LED灯的正极连接；电容C9的另一端、二极管D4的阳极分别连接在由电阻 R1、R24并联组成的电路一端，二极管D4的阳极同时连接在场效应管Q1的漏极、变压器 T1的原边。

优选为：所述宽压调光稳压模块的电路结构组成如下：电容C7与稳压二极管D3并联后一端通过电阻R6，R15与整流桥的正极连接，另一端接地；电容CE1与稳压二极管D5 并联后一端通过R23，R2电阻串联后与整流桥的正极连接，另一端接地。

优选为：所述输出稳定性检测模块的电路结构组成如下：LED等负极通过电阻R9、R8串联后与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的集电极接地，发射极通过电阻R20与驱动芯片U1的COMP脚连接；所述三极管的基极还连接电阻R10、电容C13的一端；所述电阻 R10、C13的另一端接地。

优选为：所述输出电压检测模块的电路结构如下：由电阻R19与电容C10并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的FB脚连接，同时通过电阻R16与变压器的副边连接；变压器的原边一端通过二极管D4与LED灯的正极连接，原边另一端通过电容C12与地连接；所述电流检测模块的电路结构组成如下：通过三个电阻R13、R14、RS并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的CS脚连接.

优选为：所述输出滤波及放电模块的电路结构如下：LED灯的正极连接电容C7、CE2、 CE3、电阻R3的一端，LED1灯的负极与电容C7、CE2、CE3、电阻R3的另一端连接。

优选为：所述驱动芯片U1型号为TC2108。

优选为：所述驱动芯片U1的输出端与场效应管Q1的原极连接；Q1的栅极通过二极管D1与电阻R12并联后组成的限流防电流倒灌电路后与电容C7连接；所述Q1的漏极与变压器T1的原边连接。

本实用新型有益效果：电路可靠性高，结构简单、输出电压及电流稳定，抗干扰能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。

图1为本实用新型LED灯驱动电路结构的结构框图；

图2为本实用新型LED灯驱动电路结构的输入及其EMC抗干扰模块电路图；

图3为本实用新型LED灯驱动电路结构的高压调光低点补偿模块电路图；

图4为本实用新型LED灯驱动电路结构的宽压调光稳压模块电路图；

图5为本实用新型LED灯驱动电路结构的输出滤波及放电模块电路图；

图6为本实用新型LED灯驱动电路结构的输出稳定性检测模块电路图；

图7为本实用新型LED灯驱动电路结构的输出电压、电流检测模块电路图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图7所示，本实用新型一种宽电压兼容可控硅调光LED灯电路结构，包括依次连接的可控硅调压器、输入及EMC抗干扰模块、宽压调光低点补偿模块、高频整流模块、输出滤波及放电模块、LED灯；所述宽压调光低点补偿模块的输出端连接宽压调光稳压模块；所述高频整流模块输出端连接输出电压检测模块、电流检测模块；所述输出滤波及放电模块输出端与输出稳定性检测模块连接；所述输出稳定性检测模块输出端分别与输出电压检测模块、电流检测模块连接。

优选为：所述输入及EMC抗干扰模块的电路结构组成如下：交流电源的火线、零线分别与由电感L1和电阻并联组成的EMC抗干扰模块的一端连接，所述EMC抗干扰模块的另一端与整流桥的交流输入端连接；所述零线、火线之间串联连接一防雷抗干扰模块；所述火线通过快速保险管与EMC抗干扰模块连接。所述宽压调光低点补偿模块的电路结构组成如下：所述整流桥的输出正极与由电感L2和电阻并联组成的滤波模块一端连接；所述滤波模块的两端分别与由多个电阻并联组成的第一电阻矩阵、第二电阻矩阵的一端连接，所述第一电阻矩阵的另一端连接一电容C2的一端；所述电容C2的另一端与整流桥的负端连接，所述第二电阻矩阵的另一端通过电容C4与地连接；所述整流桥的正、负极两端连接一个电容C1。所述高频滤波模块的电路结构组成如下：电容C9一端、二极管D4的阴极与LED 灯的正极连接；电容C9的另一端、二极管D4的阳极分别连接在由电阻R1、R24并联组成的电路一端，二极管D4的阳极同时连接在场效应管Q1的漏极、变压器T1的原边。所述宽压调光稳压模块的电路结构组成如下：电容C7与稳压二极管D3并联后一端通过电阻R6， R15与整流桥的正极连接，另一端接地；电容CE1与稳压二极管D5并联后一端通过R23， R2电阻串联后与整流桥的正极连接，另一端接地。所述输出稳定性检测模块的电路结构组成如下：LED等负极通过电阻R9、R8串联后与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的集电极接地，发射极通过电阻R20与驱动芯片U1的COMP脚连接；所述三极管的基极还连接电阻R10、电容C13的一端；所述电阻R10、C13的另一端接地。所述输出电压检测模块的电路结构如下：由电阻R19与电容C10并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的FB脚连接，同时通过电阻R16与变压器的副边连接；变压器的原边一端通过二极管D4与LED灯的正极连接，原边另一端通过电容C12与地连接；所述电流检测模块的电路结构组成如下：通过三个电阻R13、R14、RS并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的CS脚连接；所述输出滤波及放电模块的电路结构如下：LED灯的正极连接电容C7、CE2、CE3、电阻 R3的一端，LED1灯的负极与电容C7、CE2、CE3、电阻R3的另一端连接。所述驱动芯片 U1型号为TC2108。所述驱动芯片U1的输出端与场效应管Q1的原极连接；Q1的栅极通过二极管D1与电阻R12并联后组成的限流防电流倒灌电路后与电容C7连接；所述Q1的漏极与变压器T1的原边连接。

工作原理如下：

输入及EMC模块详解：保险管用于电路短路紧急情况切断电源，保证不出现火灾情况；防雷器件用于吸收外部电网中的尖峰干扰，放置有害尖峰进入DB1及后面的电路，造成过压元件损害；L1，L3，R5，R26构成EMI传导干扰吸收电路，有效的滤除后级电路高频振荡时产生的150K-30M频段波形；放置此段干扰通过有线线路传输工频电网。

宽压调光稳压电路：R6，R15，C7，D3构成并联型稳压电路，保证在外部电压 AC100-277V稳定提供给开关管Q1基极导通电压；R2，R23，CE1，D5构成并联型稳压电路，保证外部电压AC100-277V均能稳定可靠提供给驱动芯片U1工作时需要DC15V电源维持电路运行。

此外，主驱动芯片U1上电后，首先对VCC进行欠压检测，低于7V或高于18V，则强制关断开关管Q1，当供电正常时，驱动芯片U1发出开机指令，管脚PIN5输出低电平，开关管Q1导通，同时管脚COMP，CS,FB对外部送入的电压及其电流波形进行检测，并与内部基准电压比较；经过比较后通过管脚pin5输出频率及其占空比可变的波形以控制开关管Q1的导通关断，最终保持合适的输出电压及其电流供给LED灯。

进一步工作原理如下：交流电源通过电源输入端输送给输入整流滤波单元对进入的宽电压电源进行整流滤波，处理后的平滑直流电进过可控硅调光兼容性单元增加调光兼容性。同时输出给变压器T1以及驱动芯片U1，该芯片U1将固定的直流电源变换成可变的直流电压。而驱动芯片U1的变换程度通过开关控制单元进行控制实现,开关控制单元的调控根据电压电流反馈取样单元采样输出整流滤波单元输出电流电压通过比较放大单元比较放大后反馈信号进行控制。本驱动电路在宽电压输入范围内不管是高压还是低压都能高性能稳定实现调光。其中整流管DB1和外接MOS管Q1选材由功率决定，同时电阻R11，R17， R18，R4，R21，R22选用1-1.5K。电压电流反馈模块通过对输出电压的采样及比较放大电路放大后反馈给驱动控制芯片U1，同时电流采样通过驱动控制芯片U1电流采样端外接采样电阻进行实现。即内部功率MOS源极外接采样电阻实现对开关控制单元的影响。

此外，驱动控制芯片U1和场效应管Q1，驱动控制芯片U1内部功率MOS漏极连接外接场效应管Q1源极，驱动控制芯片U1内部功率MOS漏极与芯片电源之间正向连接二极管三D2，输入整流滤波模块的输出端正极通过依次串联连接电阻R2、电阻R23和极性电容一CE1后接模拟地，场效应管Q1的栅极通过电阻R12连接电容C7，电容C7的两端还并联连接有稳压二极管D3。场效应管Q1的漏极连接变压器T1原边。这里通过驱动控制芯片U1内部的功率MOS漏及外接场效应管Q1实现PWM脉冲调制控制。驱动控制芯片 U1芯片电源端通过电阻R2和电阻R23串联连接于电感L2的输出端。在开关控制电路简便的情况下达到稳定调光的目的。驱动控制芯片U1为TC2108系列芯片。TC2108系列芯片为非隔离高精度恒流控制的LED驱动芯片。具有高输入功率因素，芯片工作与临界模式，适用于宽范围的输入电压。同时驱动控制芯片U1的稳定性补偿端外接电容七C6进行补偿。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型LED灯驱动电路结构，包括依次连接的可控硅调压器、输入及EMC抗干扰模块、宽压调光低点补偿模块、高频整流模块、输出滤波及放电模块、LED灯；其特征为：所述宽压调光低点补偿模块的输出端连接宽压调光稳压模块；所述高频整流模块输出端连接输出电压检测模块、电流检测模块；所述输出滤波及放电模块输出端与输出稳定性检测模块连接；所述输出稳定性检测模块输出端分别与输出电压检测模块、电流检测模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述输入及EMC抗干扰模块的电路结构组成如下：交流电源的火线、零线分别与由电感L1和电阻并联组成的EMC抗干扰模块的一端连接，所述EMC抗干扰模块的另一端与整流桥的交流输入端连接；所述零线、火线之间串联连接一防雷抗干扰模块；所述火线通过快速保险管与EMC抗干扰模块连接。

3.据权利要求2所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述宽压调光低点补偿模块的电路结构组成如下：所述整流桥的输出正极与由电感L2和电阻并联组成的滤波模块一端连接；所述滤波模块的两端分别与由多个电阻并联组成的第一电阻矩阵、第二电阻矩阵的一端连接，所述第一电阻矩阵的另一端连接一电容C2的一端；所述电容C2的另一端与整流桥的负端连接，所述第二电阻矩阵的另一端通过电容C4与地连接；所述整流桥的正、负极两端连接一个电容C1。

4.根据权利要求3所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述输出滤波及放电模块的电路结构组成如下：电容C9一端、二极管D4的阴极与LED灯的正极连接；电容C9的另一端、二极管D4的阳极分别连接在由电阻R1、R24并联组成的电路一端，二极管D4的阳极同时连接在场效应管Q1的漏极、变压器T1的原边。

5.根据权利要求4所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述宽压调光稳压模块的电路结构组成如下：电容C7与稳压二极管D3并联后一端通过电阻R6，R15与整流桥的正极连接，另一端接地；电容CE1与稳压二极管D5并联后一端通过R23，R2电阻串联后与整流桥的正极连接，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述输出稳定性检测模块的电路结构组成如下：LED等负极通过电阻R9、R8串联后与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的集电极接地，发射极通过电阻R20与驱动芯片U1的COMP脚连接；所述三极管的基极还连接电阻R10、电容C13的一端；所述电阻R10、C13的另一端接地；驱动芯片U1型号为TC2108。

7.根据权利要求6所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述输出电压检测模块的电路结构如下：由电阻R19与电容C10并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的FB脚连接，同时通过电阻R16与变压器的副边连接；变压器的原边一端通过二极管D4与LED灯的正极连接，原边另一端通过电容C12与地连接；所述电流检测模块的电路结构组成如下：通过三个电阻R13、R14、RS并联后一端接地，另一端与驱动芯片U1的CS脚连接。

8.根据权利要求7所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述输出滤波及放电模块的电路结构如下：LED灯的正极连接电容C7、CE2、CE3、电阻R3的一端，LED1灯的负极与电容C7、CE2、CE3、电阻R3的另一端连接。

9.根据权利要求8所述的一种新型LED灯驱动电路结构，其特征为：所述驱动芯片U1的输出端与场效应管Q1的原极连接；Q1的栅极通过二极管D1与电阻R12并联后组成的限流防电流倒灌电路后与电容C7连接；所述Q1的漏极与变压器T1的原边连接。