CN2831680Y

CN2831680Y - 高压直接供电的串联led恒流驱动电路

Info

Publication number: CN2831680Y
Application number: CN 200520045143
Authority: CN
Inventors: 刘木清; 孙耀杰; 周小丽
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2015-09-20

Abstract

本实用新型公开了一种可以直接工作在90－270V交流输入电压下的高压串联LED的恒流直接驱动电路。电路由交流输入整流电路、电压整定电路、恒流驱动、电流反馈、过压、过流保护等部件组成。该电路适合于LED照明场合应用，可以由市电220V直接供电，是一种PWM型高压恒流驱动的电路，还具备PWM调光功能。比目前LED照明广泛应用的低压恒流驱动技术减少了AC/DC的电源部分，降低了成本。本实用新型还可以用于其它要求交流80－270V直接供电的场合。

Description

高压直接供电的串联LED恒流驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种适合于LED照明场合应用的电路，可以直接输入交流90-270V高电压工作的串联LED的恒流驱动电路。

背景技术

半导体照明技术继引发了微电子革命之后，又在孕育着一场新的产业革命——照明革命。半导体灯，采用发光二极管作为新光源(LED)，具有高光效、长寿命、低压、点光源、环保，色纯等优点。发展新型LED照明是目前光源与照明技术发展的一个重要方向。LED光源在许多应用中，特别是特种应用中代替白炽灯和荧光灯将是大势所趋，如交通信号灯，特种景观照明、煤矿铁路等安全性要求高的特种应用。但是目前LED的工程使用成本较高，对LED照明光源的推广还存在一定的阻力。

在LED的驱动电路中，低压LED恒流驱动技术较多，低压驱动技术难度较小，主要适合于LED手电，以及一些手持式设备。若要应用于220V交流供电的场合，要增加AC/DC的电源部分，提供较低的直流电压，这个方案会提高成本。

采用恒流驱动技术，可以获得相同光强和色彩，于流经每个LED的正向电流持续保持一致，因而色彩坐标不会偏移。通过电流的调节，既可以达到调光的目的又不会带来坐标偏移。因此目前均在发展恒流驱动技术，但是恒流驱动的电路相对恒压驱动电路复杂程度高，而且主要是低压应用。

也有一些公司推出应用方案，但是大多只适合于低压的应用场合。因为对低压应用LED不容易出问题，技术难度较小；对高压应用，常烧坏LED。不幸的是LED常常需要高压使用，目前适合于LED照明场合应用的高压电流驱动方式的低成本电路方案尚属空白。

发明内容

本实用新型的目的在于，提出一种电路结构简化、成本降低、照明效果良好的直接输入交流90-270V高电压工作的串联LED的恒流驱动电路，其适合于LED照明场合应用。

本实用新型提出的一种高压直接供电的串联LED恒流驱动电路，该电路有：交流输入整流电路1，电压整定电路2，恒流驱动5，电流反馈4，过压、过流保护3以及串联LED阵列6的6个部分；其如下联接：

输入整流电路1和电压整定电路2相联，电压整定电路2和恒流驱动电路5、电流反馈电路4相联，过压、过流保护电路分别和交流输入整流电路1、电流反馈电路4、串联LED阵列6相联，完成电路的过流、过压保护功能。

上述各部份电路均是现有技术，但是将各部分电路如本实用新型方式连接尚未见报道。通过本实用新型上述电路结构的联接可以实现如下功能：

输入整流电路和电压整定电路的相联，通过整流向电路提供直流电压；电压整定电路和恒流驱动、电流反馈电路的相联，根据电流的反馈值，给恒流驱动电路提供浮动的直流电压，满足恒流驱动电路的供电要求；过压、过流保护电路分别和交流输入整流电路、电流反馈、串联LED阵列相联，完成电路的过流、过压保护功能。

本实用新型通过电流反馈电路调节恒流驱动电路的工作点，向串联LED阵列输出恒定的电流，驱动LED发出稳定的光。

本实用新型电压整定电路通过电流反馈电路调节工作点，根据LED工作电流的大小，进行电压调节，完成降压功能，并向恒流驱动部分提供合适的直流电压。

本实用新型中，LED串联阵列与电压整定电路之间依次联有电流采样8、运方反馈调理9、电压调整7电路。

本实用新型采用恒流驱动技术，可以获得相同光强和色彩，于流经每个LED的正向电流持续保持一致，因而色彩坐标不会偏移；和常规降压电路相比，大大地简化了电路结构；具有显著的经济价值和社会价值。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1)适合于LED照明场合，可以直接输入交流90-270V高电压工作，减少了低压应用中的AC/DC的电源部分，减少了LED在照明应用中的成本，对于LED在照明工程中的应用有很大的现实意义；

2)采用恒流驱动技术，可以获得相同光强和色彩，于流经每个LED的正向电流持续保持一致，因而色彩坐标不会偏移；

3)在电路中加入电压整定电路，通过电流反馈电路调节工作点，根据LED工作电流的大小，进行电压调节，既可以完成降压功能，还保证了向恒流驱动部分提供合适的直流电压，和常规降压电路相比，大大的简化了电路结构。

附图说明

图1是本实用新型电路结构图。

图2是本实用新型实施例电路结构图。

上述图中1是交流输入整流电路，2是电压整定电路，3是过压、过流保护，4是电流反馈，5是恒流驱动，6是串联LED阵列，7是电压调整，8是电流采样，9是运方反馈调理。

具体实施方式

下述实施例，对本实用新型发明作进一步的详细说明。按如下方式连接各电路：

输入整流电路1和电压整定电路2相联，通过整流电路1提供直流电压；电压整定电路2分别和恒流驱动5、电流反馈电路4相联，根据电流的反馈值，给恒流驱动电路5提供浮动的直流电压，满足恒流驱动电路5的供电要求；过压、过流保护电路3分别和交流输入整流电路1，电流反馈5，串联LED阵列相联6，完成电路的过流、过压保护功能。

图2是具体电路结构，如图2连接以达到下述各部件作用：输入整流电路1和电压整定电路2见图1，D1、D2、D3、D4完成整流功能，K1、K2、D5以及电容C、C2和电感L1一起实现电压整定功能。

如图2连接电压整定电路，通过电压调整IC控制功率管K1和K2完成升降压，并满足恒流驱动电路所需的电压范围；电压调整IC的输入是LED的反馈电流，通过电流采样电路采样，经运方反馈调理后输出LED的当前电流，根据LED的当前电流的大小，通过电压调整IC控制功率管K1和K2的打开与关断，调节电压工作点，进行电压调节。避免恒流驱动部分的输入电压波动太大，同时将直接整流产生的高压降到可以承受的电压范围，并向恒流驱动部分提供合适的稳定的直流电压。

其中恒流驱动电路由图1中的恒流驱动IC、电感L2和功率管K3组成。如图2连接。通过电流反馈电路采集串联LED阵列的工作电流，输入恒流驱动IC实现电流反馈调节。并根据串联LED阵列驱动电流的要求，控制功率管K3的打开与关断，电感L2起电流滤波、平滑的作用，LED阵列输出恒定的电流，驱动LED发出稳定的光。电感Ls和Ca起缓冲和吸收控制功率管K3开关时产生的电压尖峰干扰的作用。

过流、过压保护主要完成电路的保护。避免在短路，输入交流过压等异常工作情况下，串联LED阵列驱动电流过大烧坏LED灯的故障，同时当电路输出由于某些原因短路时，可以关断功率器件的输出，保护电路。

本领域普通技术人员根据上述说明书可以对本实用新型的电路进行修改实现多个实施例，因此，该说明应理解为只是说明性的，其目的是使本领域普通技术人员可以用最好的方式执行本实用新型。本领域普通技术人员按照权利要求范围内，对本实用新型的电路实施例进行修改和变形均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种高压直接供电的串联LED恒流驱动电路，其特征在于，该电路有：交流输入整流电路(1)，电压整定电路(2)，恒流驱动(5)，电流反馈(4)，过压、过流保护(3)以及串联LED阵列(6)6个部分；其如下联接：

输入整流电路(1)和电压整定电路(2)相联，电压整定电路(2)和恒流驱动(5)、电流反馈电路(4)相联，过压、过流保护电路分别和交流输入整流电路(1)、电流反馈电路(4)、串联LED阵列(6)相联，完成电路的过流、过压保护功能。

2、如权利要求1所述的恒流驱动电路，其特征在于，LED串联阵列(6)与电压整定电路(2)之间依次联有电流采样(8)、运方反馈调理(9)、电压调整(7)电路。