[發明專利]非隔離型LED驅動電路

有效

• 申請號: 201310503707.X
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103596327A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 來新泉;韓杰;何惠森;邵麗麗
• 申請（專利權）人: 西安銓芯電子有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，特別是一種非隔離型LED驅動電路，適用于三端可控硅調光器和非隔離型AC-DC轉換器。

背景技術

發光二級管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（As）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管。據《2013-2017年中國LED照明產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》分析認為，LED照明市場一直被認為是LED最重要、最具發展前景的應用，總體來看，宏觀環境對于LED照明應用的發展非常有利，主要表現為：1）節能減排成為全球關注的議題并得到積極推進；2）傳統光源技術成長緩慢，面臨發展瓶頸；3）由于LED照明技術的不斷進步與成本的不斷降低，長期市場的障礙已不大。LED照明是當下的熱點，但是LED驅動電路的設計卻給工程設計帶來了挑戰。

目前市面上最主流的LED驅動方案為原邊反饋PSR隔離型結構，比傳統的副邊反饋省卻了光耦和穩壓器。這種結構盡管已廣泛應用于LED照明，但必須使用大電解電容和變壓器，使得LED燈的使用壽命受到限制，且應用電路設計比較復雜，很難實現小型化。此外，上述LED驅動電路不能直接用于三端可控硅調光器，必須通過添加額外電路來實現。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有LED驅動電路的不足，提出了一種非隔離型LED驅動電路，以提高功率因數，降低電磁干擾，延長使用壽命，使其能直接用于三端可控硅調光器。

為實現上述目的，本發明包括：整流橋1和被驅動單元4；其特征在于還包括：控制器2和儲能單元3；

所述整流橋1，其輸出端o通過開關器件Q1連接至儲能單元3的輸入端a，該輸入端a通過采樣電阻R_S連接至參考地，用于對流過儲能單元3的電流進行采樣，并輸出采樣信號V_S；

所述控制器2，其輸入端CS連接采樣信號V_S，其輸出端G連接至開關器件Q1的控制端，通過判斷采樣信號V_S的大小控制開關器件Q1的導通與關斷；

所述儲能單元3，其輸入端b連接至參考地，其輸出端c和輸出端d均連接至被驅動單元4，為被驅動單元4提供工作電壓和工作電流。

作為優選，上述非隔離型LED驅動電路，其中所述控制器2包括：計時器21、比較器22、或門23和基準模塊24；

所述基準模塊24，用于產生兩個零溫度系數的基準電壓V_REF1和V_REF2，且V_REF1>V_REF2；

所述計時器21，其輸出端連接至或門23的第一輸入端D，用于對開關器件Q1的導通時間進行計時；

所述比較器22，其第一輸入端A作為控制器2的CS端，連接采樣信號V_S；其第二輸入端B連接第一基準電壓V_REF1；其第三輸入端C連接第二基準電壓V_REF2；其輸出端O連接至或門23的第二輸入端E；

所述或門23，其輸出端作為控制器2的輸出端G，控制開關器件Q1的導通與關斷。

作為優選，上述非隔離型LED驅動電路，其中所述儲能單元3包括電感L1、二極管D1和電容C_OUT；其中二極管D1的負端作為儲能單元3輸入端a，其正端作為儲能單元3的輸出端c，并通過電容C_OUT連接至電感L1的一端；電感L1的另一端作為儲能單元3的輸入端b，電感L1與電容C_OUT的公共端作為儲能單元3的輸出端d。

上述非隔離型LED驅動電路，其中所述被驅動的單元4包括一個或多個LED燈，其采用串聯連接或并聯連接或串并聯連接后跨接于儲能單元3的輸出端c和儲能單元3的輸出端d之間，且任意一個LED燈的的正端或負端均可作為接地端。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

（1）本發明由于添加了控制器，使得LED驅動電路在輸入電壓較低時處于恒定導通時間的工作模式，降低了電感電流的峰值，減小了輸入功率，從而提高了功率因數PF；在輸入電壓較高時，控制器通過比較采樣電阻R_S上的采樣信號與基準電壓來控制開關器件的導通和關斷時間，使得整個電路的工作頻率隨輸入電壓的變化而變化，從而減小了電磁干擾EMI，可用于可控硅調光；

（2）本發明的由于添加了儲能單元，使得LED驅動電路既可以實現升壓又可以實現降壓，無需使用電解電容，提高了整個電路的使用壽命；