CN219761387U - Led电源驱动电路、led电源电路和led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED电源驱动电路，LED电源电路及灯具，驱动电路包括：启动单元；脉冲宽度调制单元；驱动控制单元，第一输入端连接启动单元的输出，第二输入端PWM脉冲单元的输出；开关单元，控制端连接驱动控制单元的输出端；消磁单元和第一逻辑单元，所述消磁单元的输入端连接开关单元的电源驱动信号输出端，输出端连接第一逻辑单元的输入端，消磁单元通过合理的RC回路来吸收反向的脉冲电流，反向脉冲电流幅值与持续时间均可以调整，针对BUCK电路建立平均状态空间模型，设计电流环，电压环，均流环，验证三环控制多变换器并联运行均流特性。

Description

LED电源驱动电路、LED电源电路和LED灯具

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路与控制方法，特别涉及一种用于LED电源电路和LED灯具。

背景技术

现有的LED包括电源电路和LED灯组，其中LED电源电路是通过电源驱动电路实现外部电源向LED灯组的电源转化和供电。目前LED电源电路通常由PWM脉冲单元、驱动单元、开关单元等组成，外部电源将电源信号输入给驱动单元，通过PWM脉冲单元对于驱动单元的控制将电源信号脉冲输出给开关单元，在开关单元外部设置有储能电感，从而通过储能电感的共同作用，实现给LED灯组的供电，现有的LED电源供电中，在LED开启的瞬间由于噪声导致电压不稳。

实用新型内容

为了解决上述电源稳定性的问题，本实用新型提出了一种LED电源驱动电路，LED电源电路和LED灯具，从而使得电源更加稳定，LED的性能更优越。

本实用新型的LED电源驱动电路，包括：

启动单元，其输入端连接外部电源信号，根据外部电源信号给LED电源驱动电路上电；

PWM脉冲单元，用于产生并输出脉冲信号，第一输入端用于输入脉冲调制信号，第二输入端用于输入反馈信号，输出端用于输出脉冲信号；

脉冲宽度调制单元，输入端连接PWM脉冲单元的输出端，输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端,通过对PWM脉冲单元的关断时间进行调整来调整脉冲的宽度；

驱动控制单元，第一输入端连接启动单元的输出，第二输入端PWM脉冲单元的输出；

开关单元，控制端连接驱动控制单元的输出端；

消磁单元和第一逻辑单元，所述消磁单元的输入端连接开关单元的电源驱动信号输出端，输出端连接第一逻辑单元的输入端，脉冲宽度调制单元的输出端连接第一逻辑单元的第二输入端，第一逻辑单元的输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端，所述第一逻辑单元实现与逻辑功能。

本实用新型还提供了一种LED电源电路及灯具，包括前述的电源驱动电路，整流桥、储能单元、采样单元、电感和电容，整流桥单元输入端连接外部交流电；电源驱动电路输入端连接整流桥单元输出端；储能单元的一端连接于整流桥的输出端，另一端接低电平；电感第一端连接LED电源驱动电路的输出端；电容一端连接整流桥的输出，另一端连接电感的第二端。

本实用新型通过在反馈电路中设置消磁单元和第一逻辑单元，消磁单元通过合理的RC回路来吸收反向的脉冲电流，反向脉冲电流幅值与持续时间均可以调整，针对BUCK电路建立平均状态空间模型，设计电流环，电压环，均流环，验证三环控制多变换器并联运行均流特性。

附图说明

图1为本实用新型LED电源驱动电路一实施例的示意图；

图2为本实用新型LED电源电路一实施例的示意图；

图3为本实用新型LED电源驱动电路的工作时序图。

主要组件符号说明：

LED电源驱动单元100启动单元101PWM脉冲单元102

驱动控制单元103开关单元104反馈单元105

比较器106前消隐电路107消磁单元109

第一逻辑单元110过热保护单元111第二逻辑单元112

整流桥201储能单元202电感203

电容204灯组205

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，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型由于涉及电学领域，因此文中所述连接均指导电连接；连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型的具体结构如下：

请参照附图1，本实用新型的LED电源驱动电路，包括：启动单元101，其输入端连接外部电源信号HV，根据外部电源信号给LED电源驱动电路上电；PWM脉冲单元102，用于产生并输出脉冲信号，第一输入端用于输入启动信号，第二输入端用于输入反馈信号，输出端用于输出脉冲信号；脉冲宽度调制单元107，输入端连接PWM脉冲单元的输出端，输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端；驱动控制单元103，第一输入端连接启动单元的输出，第二输入端PWM脉冲单元的输出，例如驱动控制单元的电路为一个控制开关电路，当启动单元打开后，驱动单元接通PWM脉冲单元和开关单元；开关单元，控制端连接驱动控制单元的输出端，例如在本实施例中开关单元为NMOS管开关；

消磁单元109和第一逻辑单元110，例如消磁单元包括RC回路。所述消磁单元的输入端连接开关单元的驱动电源信号输出端，输出端连接第一逻辑单元的输入端，脉冲宽度调制单元的输出端连接第一逻辑单元的第二输入端，第一逻辑单元的输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端，所述第一逻辑单元实现与逻辑功能，例如第一逻辑单元可以为与门电路。

在本实施例中，所述PWM脉冲单元的第一输入端在消磁完成后与关断时间结束后才可以启动PWM脉冲的单元。如图2所示，开关单元输出端DR与外围电感单元203相连，当开关单元开启，电感充电流，当电感关断时，根据楞次定律，电感线圈有反向电流，由于整个输出是脉冲恒流输出，那反向一定也是脉冲电流，消磁单元通过合理的RC回路来吸收反向的脉冲电流，反向脉冲电流幅值与持续时间均可以调整，针对BUCK电路建立平均状态空间模型，设计电流环，电压环，均流环，验证三环控制多变换器并联运行均流特性。

在本实施例中，还可以包括连接在开关单元输出端和低电位之间的限流单元108，例如限流电阻。

实施例2

继续参考图1，在本实施例中与实施例1相同之处不再赘述，不同在于，还包括反馈单元105，第一输入端连接开关单元104的输出端，第二输入端输入预设电压，用于对开关单元输出的信号进行采样，和预设电压进行比较，在本实施例中预设电压为0.6V，采样信号当大于预设电压时，且在驱动控制单元输出开启的控制信号后的一定时间后，向PWM脉冲单元的第二输入端输入反馈信号。

具体的，在本实施例中，所述反馈单元105包括比较器106和前消隐电路107，比较器106的第一输入端连接开关单元104的输出端，第二输入端输入预设电压，例如预设电压为0.6V；比较器106的输出端连接前消隐电路107的输入端，前消隐电路107的输出端向PWM脉冲单元102的第二输入端输出反馈信号，所述反馈用于控制电源驱动电路的输出的电流值在一定范围，为电源驱动电路常用的反馈原理，本实用新型不同在于，设置了前消隐电路。例如在本实施例中，前消隐电路控制在驱动控制单元输出开启信号的200-300ns内反馈单元不输出有效信号，在驱动控制单元输出开启信号的200-300ns后，输出信号，从而有效的将电路开启后200-300ns内产生的电压尖峰误差滤除掉不进行采样。由于LED灯存在电路噪声，开启的瞬间电压有下降变化，从而造成LED灯闪烁的问题，本实用新型的实用新型人经过研究发现在开关管导通的瞬间会产生由开关管寄生电容和续流二极管反向恢复电流造成的电压尖峰，从而给电源输出造成偏差，使得反馈电路造成误判，从而错误的反馈，使得误操作关断PWM脉冲的单元，因此本实用新型通过在反馈电路中设置前消隐电路，使得在电源电路开启的前面很短时间，不进行采样反馈，从这样就把刚开机的时候因为寄生电容导致限流电阻上面的高电压给屏蔽。

实施例3

继续参考图1，在本实施例中与实施例1、实施例2相同之处不再赘述，不同在于，还包括过热保护单元111和第二逻辑单元112，所述过热保护单元的输出端第二逻辑单元的输入端，反馈单元的输出端连接第二逻辑单元的第二输入端，第二逻辑单元的输出端连接PWM脉冲单元的反馈信号端，所述第二逻辑单元实现与逻辑功能，例如第二逻辑单元可以为与门电路。

在本实施例中，过热保护单元可以包括测温传感器和比较电路，其可以检测电路温度，当检测温度和正常值比较后，当温度为正常时，整个电流采样正常，反馈电路正常反馈，当温度高于正常时，通过内部输出电流的基准开始逐渐降低达到温度平衡，输出电压与反馈单元的输出与操作，输出合理的电压。

在本实施例中，需要满足内部温度检测保护与前消隐完成才可以向PWM脉冲单元进行输出有效信号。第一单元与第二单元同时完成PWM脉冲单元才可以进行输出脉冲信号。

具体的，参考图3，在本实施例中，开关单元为功率管开关，当启动单元开启后，驱动控制单元开启，PMW脉冲单元输入均为高电平，输出高电平，开关单元开启，采样输出端CS输出电压逐渐升高，电源驱动信号输出端DR电压Vsw为低电平，当PWM脉冲单元输入端四个触发条件中的任何一个触发条件触发时，PWM脉冲单元的输出反转。在本实施中，反馈单元在启动后的200ns内不进行采样，在200ns后检测到电源驱动电路输出端CS的电流大于设定值，也就是电压大于0.6V时，输出低电平，从而PWM脉冲单元反转输出低电平，开关单元关闭，电源驱动信号输出端DR输出高电平。同样，当过热保护单元检测到电路温度高于设定值时，也可以触发PWM脉冲单元反转输出高电平。同样，当脉冲调制单元达到脉冲的关闭时间时，也可以触发PWM脉冲单元翻转。并且脉冲宽度调制单元可以设置关断时间，通过关断时间的大小来调节脉冲宽度的大小，关断时间长，脉冲小，关断时间短，脉冲大，通过对PWM脉冲单元输出端时间的监测，满足关断时间时，脉冲宽度调制单元达到触发条件，输出低电平。同样，当消磁单元消磁未未完成时，PWM脉冲单元输出高电平。消磁单元在PWM脉冲单元输出低电平时，开关单元关闭，电感反向电流，通过合理的RC回路来吸收反向的脉冲电流。图中I为电感电流。

实施例4，

参考图2，本实施例具体介绍了一种包括上述实施例LED电源驱动电路的LED电源，包括：电源驱动电路100，整流桥201、储能单元202、电感203、电容204，整流桥单元输入端连接外部交流电；电源驱动电路输入端连接整流桥单元输出端；储能单元202的一端连接于整流桥的输出端，另一端接低电平；电感第一端连接LED电源驱动电路的输出端DR；电容一端连接整流桥的输出，另一端连接电感的第二端。

除此之外，本实用新型还提供了一种LED灯具，包括上述的LED电源电路，还包括并联于电容两端的和灯组205，所述电源电路用于为灯组提供电源。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种LED电源驱动电路，其特征在于，包括：

启动单元，其输入端连接外部电源信号，根据外部电源信号给LED电源驱动电路上电；

PWM脉冲单元，用于产生并输出脉冲信号，第一输入端用于输入脉冲调制信号，第二输入端用于输入反馈信号，输出端用于输出脉冲信号；

脉冲宽度调制单元，输入端连接PWM脉冲单元的输出端，输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端,通过对PWM脉冲单元的关断时间进行调整来调整脉冲的宽度；

驱动控制单元，第一输入端连接启动单元的输出，第二输入端PWM脉冲单元的输出；

开关单元，控制端连接驱动控制单元的输出端；

消磁单元和第一逻辑单元，所述消磁单元的输入端连接开关单元的电源驱动信号输出端，输出端连接第一逻辑单元的输入端，脉冲宽度调制单元的输出端连接第一逻辑单元的第二输入端，第一逻辑单元的输出端连接PWM脉冲单元的第一输入端，所述第一逻辑单元实现与逻辑功能。

2.根据权利要求1所述的LED电源驱动电路，其特征在于，还包括

反馈单元，其第一输入端连接开关单元的采样输出端，第二输入端输入预设电压，用于对开关单元采样端输出的信号进行采样，和预设电压进行比较，当大于预设电压时，且在驱动控制单元输出开启的控制信号后的一定时间后，向PWM脉冲单元的第二输入端输出比较器比较后的反馈信号。

3.根据权利要求2所述的LED电源驱动电路，其特征在于，所述反馈单元包括比较器和前消隐电路，比较器的第一输入端连接开关单元的采样输出端，第二输入端输入预设电压；比较器的输出端连接前消隐电路的输入端，前消隐电路的输出端向PWM脉冲单元的第二输入端输出反馈信号。

4.根据权利要求3所述的LED电源驱动电路，其特征在于，前消隐电路控制在驱动控制单元输出开启信号的200-300ns内反馈单元不输出有效信号，在驱动控制单元输出开启信号的200-300ns后，输出信号。

5.根据权利要求4所述的LED电源驱动电路，其特征在于，所述比较器输入端输入的预设电压为0.6V。

6.根据权利要求1所述的LED电源驱动电路，其特征在于，还包括过热保护单元和第二逻辑单元，所述过热保护单元的输出端第二逻辑单元的输入端，反馈单元的输出端连接第二逻辑单元的第二输入端，第二逻辑单元的输出端连接PWM脉冲单元的第二输入端，所述第二逻辑单元实现与逻辑功能。

7.一种LED电源电路，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的电源驱动电路；还包括

整流桥、储能单元、采样单元、电感和电容，

整流桥单元输入端连接外部交流电；

电源驱动电路输入端连接整流桥单元输出端；储能单元的一端连接于整流桥的输出端，另一端接低电平；电感第一端连接LED电源驱动电路的输出端；电容一端连接整流桥的输出，另一端连接电感的第二端。

8.一种LED灯具，其特征在于，包括权利要求7所述的LED电源电路，还包括并联于电容两端的灯组，所述电源电路用于为灯组提供电源。