[發(fā)明專利]一種新型的LED驅(qū)動(dòng)電路

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102510605A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘永雄;鄭凌霄;賀倢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 潘永雄;元烽
• 主分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED照明驅(qū)動(dòng)電路，具體涉及一種基于驅(qū)動(dòng)電流脈沖幅度可控的非隔離式AC-DC照明LED脈沖電流驅(qū)動(dòng)方式及電路，普遍適用于各種中、大功率LED照明燈具。

背景技術(shù)

LED光源具有環(huán)保、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電壓低等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為二十一世紀(jì)最有前途的照明光源，尤其適合于辦公室、教室、商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、候車(chē)室、地鐵、隧道、路燈等需要長(zhǎng)時(shí)間照明的公共場(chǎng)所。

在現(xiàn)有市電供電的LED照明燈具中，多采用隔離或非隔離的AC/DC開(kāi)關(guān)電源恒流驅(qū)動(dòng)方式。在這種方式下，通過(guò)照明LED的電流始終維持在一定紋波范圍內(nèi)恒定值，使LED連續(xù)發(fā)光。一方面，這類(lèi)型驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，占用PCB面積及空間大，成本高。特別是在燈泡、射燈和T8光管等燈具，占用大部分空間，容易導(dǎo)致散熱不良；另一方面，在開(kāi)關(guān)電源中多使用電解電容，致使驅(qū)動(dòng)電源壽命遠(yuǎn)小于燈具內(nèi)LED芯片壽命。盡管AC-LED芯片僅需4個(gè)電阻即可直接用市電驅(qū)動(dòng)，但電源效率低，LED芯片利用率也不高，瞬態(tài)高壓應(yīng)變能力差，可靠性不高；而RC降壓AC驅(qū)動(dòng)方式只能用在5W以內(nèi)LED燈具中，并使用了電解電容濾波，效率、功率因素不高。

國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)指出：對(duì)于中小功率LED芯片，在脈沖參數(shù)選擇得當(dāng)情況下，脈沖驅(qū)動(dòng)效果優(yōu)于恒流驅(qū)動(dòng)方式。因此，現(xiàn)有部分市電高壓LED驅(qū)動(dòng)電路采用了脈沖驅(qū)動(dòng)方式，但這類(lèi)電路(芯片)內(nèi)部只有線性恒流控制部件，僅實(shí)現(xiàn)了脈沖驅(qū)動(dòng)電流幅度不隨輸入電壓升高而升高，如附圖1所示。在附圖1中，電壓Ui波形為交流電經(jīng)過(guò)如附圖3的整流橋BR整流輸出后的一個(gè)直流脈動(dòng)電壓波形，U1為欠壓波形，U2為正常電壓波形，U3為過(guò)壓波形。該類(lèi)型電路的缺點(diǎn)是，由于缺少過(guò)壓降低脈沖電流幅度控制電路與過(guò)熱保護(hù)電路，當(dāng)輸入電壓長(zhǎng)時(shí)間處在過(guò)壓(由U2變成U3)狀態(tài)時(shí)，盡管電流幅度保持恒定，但LED的導(dǎo)通時(shí)間由T2增加到T3，導(dǎo)致LED芯片及其驅(qū)動(dòng)電路功耗增加，引起過(guò)熱，縮短LED芯片壽命，甚至損壞?？梢?jiàn)，現(xiàn)有脈沖恒流驅(qū)動(dòng)電路只能在輸入電壓穩(wěn)定度較高的環(huán)境中使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有LED脈沖驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不足，提供了一種基于驅(qū)動(dòng)電流脈沖幅度受輸入電壓控制的LED脈沖驅(qū)動(dòng)控制方式，以及由該脈沖驅(qū)動(dòng)控制電路構(gòu)成的無(wú)電容的LED脈沖驅(qū)動(dòng)照明系統(tǒng)。

本發(fā)明技術(shù)方案：將線性恒流控制、過(guò)壓降低脈沖電流幅度控制、過(guò)熱檢測(cè)控制以及驅(qū)動(dòng)管等單元有機(jī)結(jié)合在一起，形成驅(qū)動(dòng)電流脈沖幅度可控的具有過(guò)熱保護(hù)的LED脈沖驅(qū)動(dòng)控制電路。脈沖驅(qū)動(dòng)控制電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)如附圖2所示，由LED電流檢測(cè)控制器A1、過(guò)壓減流控制器A2、過(guò)熱檢測(cè)控制器A3、內(nèi)部穩(wěn)壓、基準(zhǔn)電源、高壓驅(qū)動(dòng)管Q、偏置電路等部分組成，具有恒流、過(guò)壓減流、過(guò)熱保護(hù)三重功能。過(guò)壓控制部分由電壓取樣、比較、控制電路組成。其中的驅(qū)動(dòng)管可以是雙極型晶體管，也可以是MOS管；電阻R6可以內(nèi)置，也可以外置。

當(dāng)控制電路內(nèi)的驅(qū)動(dòng)管為NPN型或N溝MOS管時(shí)，則由該脈沖驅(qū)動(dòng)控制電路構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電流脈沖幅度可控的無(wú)電容的LED驅(qū)動(dòng)照明電路如附圖3所示：220V/110V市電分別接整流橋BR的交流輸入端，整流橋BR正極VCC接串聯(lián)LED芯片組的正極，控制電路的CD引腳接串聯(lián)LED芯片組的負(fù)極；電流采樣電阻R1一端接控制電路的電流采樣輸入端CS引腳，另一端接整流橋BR的負(fù)極；電阻R2一端接VCC，另一端接控制電路的VDD引腳；電壓取樣電路由R3、R4組成，R3一端接VCC，另一端與電阻R4相連并接到控制電路的電壓取樣輸入端VCH，電阻R4另一端與控制電路GND引腳并聯(lián)后接整流橋BR的負(fù)極，輸入過(guò)壓最小LED電流控制電阻R6一端接控制電路VDD引腳，另一端接控制電路過(guò)壓減流控制器A2的輸出端VCHO引腳；熱感應(yīng)電阻R5一端接VDD引腳，另一端接控制電路GND引腳。為防止LED串聯(lián)支路中某一LED芯片開(kāi)路后，造成整個(gè)串聯(lián)支路數(shù)十只LED芯片不亮現(xiàn)象，可選擇在一定數(shù)量串聯(lián)LED芯片兩端并聯(lián)一只穩(wěn)壓二極管VDZ，以減小LED芯片開(kāi)路后燈具黑斑面積。

進(jìn)一步的，當(dāng)控制電路內(nèi)的驅(qū)動(dòng)管為PNP型或P溝MOS管時(shí)，電流采樣電阻R1一端接整流橋BR正極VCC，另一端接控制電路的CS引腳；串聯(lián)LED芯片組正極接控制電路的CD引腳，其負(fù)極與整流橋負(fù)極相連；電阻R2一端接控制電路的VDD引腳，另一端接控制電路的GND引腳；而熱敏電阻R5一端接VCC，另一端接控制電路的VDD引腳。

再進(jìn)一步的，可由多個(gè)包含了該控制電路的串聯(lián)LED芯片組并聯(lián)，構(gòu)成不同輸出功率的無(wú)電容LED驅(qū)動(dòng)照明電路，如附圖4所示。