一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路的製作方法

2023-09-20 22:33:55 2

本實用新型涉及一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路。

背景技術：

LED作為新一代綠色光源,是當前照明領域研究和發展的熱點,隨著LED應用越來越廣泛, LED的驅動方式也越來越多，總體來講，分為隔離和非隔離兩者驅動模式。由於非隔離驅動方案具有低成本的特點，近幾年，非隔離驅動方案越來越多，其中，一種分段式（含單段輸出、多段輸出）高壓線性恆流LED驅動調光技術迅速發展,顯示了極大的應用價值，高壓線性恆流驅動技術方案已躋身LED電源驅動的主流市場\隨著LED大規模進入商業和家庭照明，客戶對產品的性能、價格、可靠性提出了更為嚴格的要求。一方面要求LED的發光效率不斷提高、價格不斷降低,另一方面對於LED燈具壽命也提出了更多要求。由於電源都類同傳統開關電源原理，電路複雜，電子元件較多，生產工藝複雜，生產成本較高，故障機率較高。為了降低成本，業內多家方案公司推出高壓線性恆流IC方案。其有低成本、高效率、高PF值、低THD、易於調光、高性價比、光電一體化、模塊化、長壽命、無電磁幹擾、零件較少、生產簡單、製造成本低的優點，但是也依然存在輸入電壓範圍只能是單電壓輸入，尚未能做到全電壓的恆流，屬於高壓非隔離電源、高壓輸出、產品電隔離必須得做很好。抗幹擾力度差、容易受外界條件幹擾、影響調光效果的缺點，產品作為一類電氣使用時（即具有接地線），在調光過程中，特別是最暗時，由於LED兩極會積累電荷、產生電位差導至LED調到最暗時出現燈閃或燈不滅等現象、影響實際調光效果。存在上述缺點在於由於上述所有的線性恆流方案的LED光源都是由多個的LED晶片串聯組成，分成一段或多段。由於一類LED燈具的外殼接地，所以形成LED安裝的PCB線路板和地線之間的絕緣電阻或電容行程很小電流的通路，引起每顆LED上由獨立的微弱感應電流存在，導致暗光現象。由於PCB板布線和外殼接觸面積等複雜原因，每個LED的暗光大小也不相同。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於解決了高壓線性恆流LED驅動技術領域中因外界條件幹擾、或接地引起的調光燈閃或燈不滅等現象的問題，提供一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路，在LED兩端直接並聯洩放電阻、以最低成本的方式解決了高壓線性恆流LED驅動技術領域中因外界幹擾、或接地引起調光燈閃、燈不滅的難題。

本實用新型採用的技術方案為：一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路，其由線性恆流驅動的LED燈珠串和電阻串串接組成，其中，每一個電阻並聯一個LED燈珠，並與線性恆流驅動的電路相連接。

所述的電阻阻值的範圍在510歐姆到100k之間、且上述電阻串中的各電阻不等值。

所述的LED燈珠串可以是全部LED燈珠各並聯一個電阻，也可以只是需要防暗光的LED燈珠並聯一個電阻。

所述的LED燈珠串可以為一顆LED二極體，也可以是多顆LED通過串並聯而形成的實際的包含多顆LED的LED燈珠。

如權利要求1所述的一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路，其特徵在於，所述的線性恆流驅動包括以下幾種方案：

方案一.恆流電晶體+外置MOSFET；

方案二.恆流管+內置MOSFET+溫度補償電路；

方案三.智能控制IC+外置MOSFET；

方案四. 多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路；

方案五.智能分段線性恆流IC多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路+過壓調節電路。

本實用新型的有益效果為：在LED兩端直接並聯洩放電阻、以最低成本的方式解決了高壓線性恆流LED驅動技術領域中因外界幹擾、或接地引起調光燈閃、燈不滅的難題。他的根本思想是電網的L或N線通過驅動器的電路和串聯的燈珠和串聯的耦合電容以及地線形成一個供電迴路，使得LED兩端產生壓差而發光，從而影響使用效果,我們通過並聯在LED端電阻，可以降低LED兩端的壓差，使其保持在LED導通的閾值內，而不產生發光現象。

附圖說明

圖1為線性恆流方案一的電路原理示意圖。

圖2為線性恆流方案二的電路原理示意圖。

圖3為線性恆流方案三的電路原理示意圖。

圖4為線性恆流方案四的電路原理示意圖。

圖5、6、7為本實用新型的電路原理示意圖。

具體實施方式

如圖5至圖7所示為本實用新型的一種較佳的具體實施例子，一種線性恆流驅動的LED光源的防暗光電路，其由線性恆流驅動的LED燈珠串和電阻串串接組成，其中，每一個電阻並聯一個LED燈珠，並與線性恆流驅動的電路相連接。

具體地，上述的電阻阻值的範圍在510歐姆到100k之間、且上述電阻串中的各電阻不等值。

具體地，上述的LED燈珠串可以是全部LED燈珠各並聯一個電阻，也可以只是需要防暗光的LED燈珠並聯一個電阻，可根據實際情況選擇使用。

具體地，上述的LED燈珠串可以為一顆LED二極體，也可以是多顆LED通過串並聯而形成的實際的包含多顆LED的LED燈珠。

具體地，上述LED燈珠串可以為一串或者多串。

具體地，上述的線性恆流驅動包括以下幾種：線性恆流方案存在以下幾種：

方案一.恆流電晶體+外置MOSFET

方案二.恆流管+內置MOSFET+溫度補償電路

方案三.智能控制IC+外置MOSFET

方案四. 多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路

方案五.智能分段線性恆流IC多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路+過壓調節電路。

下面針對上述線性恆流驅動方案進行詳細闡述其優缺點，以方便理解本實用新型的有益效果及其實用新型目的。

方案一.恆流電晶體+外置MOSFET（圖1），主要是靠一顆低壓的帶PWM調節的恆流電晶體，通過外掛MOS來承受高壓多串後線路中產生的壓差。

方案二.恆流管+內置MOSFET+溫度補償電路（圖2），該方案主要是方案1的升級版，優劣勢如下：1、MOS內置，並且加上溫度補償電路，外部線路更簡單。2、通過內置MOS來承受高壓多串後線路中產生的壓差，當市電電壓突然過高時候，電流會在一定程度會增大，IC溫度達到一定程度，電流調節就會啟動。3、因IC製程關係，目前正向工作電壓一般是7-200V，所以有些廠家的管子當市電低於燈珠VF總電壓時候會有閃爍。大部分IC耐壓在90V-120V，所以在工作電壓波動大或者長期電壓偏高地區有一定風險性。4、單顆IC一般在50MA以下，需要更大功率用2顆或更多顆並聯。但並聯的2顆因為內阻不一樣，會存在功率偏向現象，某一顆會損壞快一些。5、電源效率高達85-90%以上，但無功率因素校正。

方案三、智能控制IC+外置MOSFET（圖3），該方案除了電路簡單外，與方案一、方案二有所不同之處。優點有：1、MOS外掛，可以根據不同功率選擇不同MOS，單顆IC功率可以做更大；2、智能IC控制，有過溫自動保護、過溫自動調節功能；3、此IC最大特點是過壓調節功能，可以根據自己需要設定起調點，當市電高於這個電壓時候馬上調節輸出電流，這樣不需要等待IC溫度過高時候就提前調節保護燈珠和器件；4、恆流精度高，隨市電升高或降低功率波動比較小；5、IC的工作電壓-0.3V-25V均正常工作，所以當輸入電壓低於燈珠VF總電壓時候，也不會閃爍。

方案四.多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路（圖4），該方案採用MOSFET內置方式，市面上目前最多的採用3-4通道恆流，具備一般線性恆流方案的基本功能。優劣如下：1、此款方案最大優點在於有功率因素校正，功率因素高達90%以上，但電源效率一般在80%-86%；2、通過內置MOS來承受高壓多串後線路中產生的壓差，當市電電壓突然過高時候，電流會在一定程度會增大，IC溫度達到一定程度，電流調節就會啟動。3、因為IC分3段或者4段控制，每段的亮度有差距，在產品布板排列就相對要複雜些。

方案五.智能分段線性恆流IC多通道恆流內置MOSFET+溫度補償電路+過壓調節，該方案採用MOSFET內置方式，是採用4通道恆流，具備一般線性恆流方案的基本功能。優劣如下：1、此款方案有高功率因素校正，功率因素高達90%以上，效率在86%；2、通過內置MOS來承受高壓多串後線路中產生的壓差，當市電電壓突然過高時候，電流會在一定程度會增大，IC溫度達到一定程度，電流調節就會啟動。3、此IC最大特點是過壓調節功能，可以根據自己需要設定起調點，當市電高於這個電壓時候馬上調節輸出電流，這樣不需要等待IC溫度過高時候就提前調節保護燈珠和器件；4、恆流精度高，隨市電升高或降低功率波動比較小；5、IC的工作電壓-0.3V-25V均正常工作，所以當輸入電壓低於燈珠VF總電壓時候，也不會閃爍；因為IC分4段控制，每段的電流大小有所不同，亮度有差距，在產品布板排列就相對要複雜些；

由於這些線性恆流方案（5個方案）無需高頻變壓器，簡化了燈具的工藝流程，大大的降低了成本，提高了可靠性，所以得到迅速的普及和應用。但由於上述線性恆流方案的LED燈珠和市電沒有隔離，由於市電直接進燈珠而沒有進行降壓，燈珠串聯的又多，由於存在絕緣電阻和電容因素，當線性恆流方案的LED燈具採用單線開關時，在開關 關斷的情況下LED燈珠還有暗光（俗稱鬼火），不能完全熄滅，這種現象直接影響了線性LED燈具 的產品質量。

本實用新型的解決方案：本質上這些感應電流很微弱，只要在每顆LED燈珠上並聯一個電阻，就可以削弱感應電流，從而消除暗光，但要注意的是如果並聯的電阻阻值太小又會增大燈具的損耗，所以需選用合適阻值的電阻，在暗光大的地方並聯小阻值的電阻，在暗光小的地方並聯大阻值的電阻，沒有暗光的LED可以不並電阻，使得既弱化了感應電流，又能保證電阻的損耗在合理的範圍之內。

如圖7所示，並聯在LED上的電阻Rb1-- Rb12分別貼上4.7k、Rb13 Rb14分別貼上2.2k等電阻時，使用調光器將燈調滅後：1、用手接觸燈的地線或金屬外殼時、沒有出現燈微亮、閃爍等現象2、當燈具接地時或電風扇電機幹擾時沒有出現燈微亮、微閃爍等現象。

綜上， 在LED兩端直接並聯洩放電阻、以最低成本的方式解決了高壓線性恆流LED驅動技術領域中因外界幹擾、或接地引起調光燈閃、燈不滅的難題。他的根本思想是電網的L或N線通過驅動器的電路和串聯的燈珠和串聯的耦合電容以及地線形成一個供電迴路，使得LED兩端產生壓差而發光，從而影響使用效果,我們通過並聯在LED端電阻，可以降低LED兩端的壓差，使其保持在LED導通的閾值內，而不產生發光現象。

本實用新型的實施例以及附圖只是為了展示本實用新型的設計構思，本實用新型的保護範圍不應當局限於這一實施例。

通過上面的敘述可以看出本實用新型的設計目的是可以有效實施的。實施例的部分展示了本實用新型的目的以及實施功能和結構主題，並且包括其他的等同替換。

因此，本實用新型的權利構成包括其他的等效實施，具體權利範圍參考權利要求。