一種LED恆流驅動電路和LED照明裝置的製作方法

2023-09-20 15:09:05 2

本實用新型屬於LED照明領域，尤其涉及一種LED恆流驅動電路和LED照明裝置。

背景技術：

針對目前的LED(Light Emitting Diode，發光二極體)照明領域，由於客戶對系統低成本的要求越來越明顯，故高壓線性恆流方案因其外圍結構極其精簡而受到越來越多的重視。

傳統的用於LED的高壓線性恆流驅動方案如圖1所示，整流模塊對交流電進行整流並輸出直流電至所述第一恆流驅動模塊，當直流電的電壓大於第一恆流驅動模塊的工作電壓與LED負載的工作電壓之和時，第一恆流驅動模塊恆流驅動LED負載發光，LED負載由多個LED組成，由於當直流電的電壓不大於第一恆流驅動模塊的工作電壓與LED負載的工作電壓之和時，第一恆流驅動模塊停止工作，故LED負載上的紋波電壓或者紋波電流較大，雖然系統能實現高功率因數，但LED會發生頻閃。

因此，現有技術在實現高功率因數時出現LED存在頻閃的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種LED恆流驅動電路和LED照明裝置，旨在解決現有技術所存在的在實現高功率因數時出現LED存在頻閃的問題。

本實用新型是這樣實現的，一種LED恆流驅動電路，其包括整流模塊和第一恆流驅動模塊，所述整流模塊的輸入端接入交流電，所述整流模塊的輸出端連接所述第一恆流驅動模塊的輸入端，所述第一恆流驅動模塊的輸出端連接LED負載的輸入端，所述整流模塊的接地端與所述LED負載的輸出端共接於電源地；所述整流模塊對所述交流電進行整流並輸出直流電至所述第一恆流驅動模塊，當所述直流電的電壓大於所述第一恆流驅動模塊的工作電壓時，所述第一恆流驅動模塊恆流驅動所述LED負載發光；所述LED恆流驅動電路還包括第二恆流驅動模塊和濾波模塊；

所述濾波模塊的濾波輸入端與所述整流模塊的輸出端和所述第一恆流驅動模塊的輸入端連接，所述第二恆流驅動模塊的輸入端與所述濾波模塊的接地端共接於所述LED負載的輸出端，所述第二恆流驅動模塊的輸出端與電源地連接；

當所述直流電的電壓與所述第一恆流驅動模塊的工作電壓之差不小於所述LED負載的工作電壓與所述第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，所述直流電維持所述第一恆流驅動模塊和所述LED負載的正常工作，同時給所述濾波模塊充電；

當所述直流電的電壓與所述第一恆流驅動模塊的工作電壓之差小於所述LED負載的工作電壓與所述第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，所述第二恆流驅動模塊停止工作，所述濾波模塊放電以維持所述第一恆流驅動模塊恆流驅動所述LED負載發光。

本實用新型還提供一種LED照明裝置，其包括LED負載和上述的LED恆流驅動電路。

本實用新型提供的技術方案帶來的有益效果是：從上述本實用新型可知，由於包括整流模塊和第一恆流驅動模塊，整流模塊對交流電進行整流並輸出直流電至第一恆流驅動模塊，當直流電的電壓大於第一恆流驅動模塊的工作電壓時，第一恆流驅動模塊恆流驅動LED負載發光；LED恆流驅動電路還包括第二恆流驅動模塊和濾波模塊；當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊的工作電壓之差不小於LED負載的工作電壓與第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，直流電維持第一恆流驅動模塊和LED負載的正常工作，同時給濾波模塊充電；由於此充電電流被第二恆流驅動模塊限定，使得濾波模塊的充電電流不會過大，從而造成交流端的電流波形可以更好的跟隨輸入電壓的變化，實現高功率因數值；當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊的工作電壓之差小於LED負載的工作電壓與第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，第二恆流驅動模塊停止工作，濾波模塊放電以維持所述第一恆流驅動模塊恆流驅動所述LED負載發光；實現了LED無頻閃；故在保證系統高功率因數的同時，消除了LED負載上的紋波電壓和紋波電流，實現了LED無頻閃。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術LED恆流驅動電路的一種模塊結構圖；

圖2為本實用新型實施例提供的LED恆流驅動電路的一種模塊結構圖；

圖3為本實用新型實施例提供的的LED恆流驅動電路的一種示例電路結構圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

圖2示出了本實用新型實施例提供的LED恆流驅動電路的模塊結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下：

一種LED恆流驅動電路10，其包括整流模塊01和第一恆流驅動模塊02，整流模塊01的輸入端接入交流電，整流模塊01的輸出端連接第一恆流驅動模塊02的輸入端，第一恆流驅動模塊02的輸出端連接LED負載03的輸入端，整流模塊01的接地端與LED負載03的輸出端共接於電源地；整流模塊01對交流電進行整流並輸出直流電至第一恆流驅動模塊02，當直流電的電壓大於第一恆流驅動模塊02的工作電壓時，第一恆流驅動模塊02恆流驅動LED負載03發光；LED恆流驅動電路10還包括第二恆流驅動模塊04和濾波模塊05。

其中，濾波模塊05的濾波輸入端與整流模塊01的輸出端和第一恆流驅動模塊02的輸入端連接，第二恆流驅動模塊04的輸入端與濾波模塊05的接地端共接於LED負載03的輸出端，第二恆流驅動模塊04的輸出端與電源地連接。

在上述LED恆流驅動電路10中，當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊02的工作電壓之差不小於LED負載03的工作電壓與第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和時，直流電維持第一恆流驅動模塊02和LED負載03的正常工作，同時給濾波模塊05充電；當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊02的工作電壓之差小於LED負載03的工作電壓與第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和時，第二恆流驅動模塊04停止工作，濾波模塊05放電以維持第一恆流驅動模塊02恆流驅動LED負載03發光。

具體實施中，直流電的電壓與第一恆流驅動模塊02的工作電壓之差不小於LED負載03的工作電壓與第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和可以具體為：直流電的電壓高於第一恆流驅動模塊02的工作電壓、LED負載03的工作電壓以及第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和。

具體實施中，直流電的電壓與第一恆流驅動模塊02的工作電壓之差小於LED負載03的工作電壓與第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和可以具體為：直流電的電壓低於第一恆流驅動模塊02的工作電壓、LED負載03的工作電壓以及第二恆流驅動模塊04的工作電壓之和。

圖3示出了本實用新型實施例提供的LED恆流驅動電路10的一種示例電路結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下：

第一恆流驅動模塊02包括第一恆流驅動晶片U1和第一電阻R1。

第一恆流驅動晶片U1的電流輸入端OUT為第一恆流驅動模塊02的輸入端，第一恆流驅動晶片U1的電流調整端REXT與第一電阻R1的第一端連接，第一恆流驅動晶片U1的接地端GND和第一電阻R1的第二端共接作為第一恆流驅動模塊02的輸出端。

第二恆流驅動模塊04包括第二恆流驅動晶片U2和第二電阻R2。

第二恆流驅動晶片U2的電流輸入端OUT為第二恆流驅動模塊04的輸入端，第二恆流驅動晶片U2的電流調整端REXT與第二電阻R2的第一端連接，第二恆流驅動晶片U2的接地端GND和第二電阻R2的第二端共接作為第二恆流驅動模塊04的輸出端。

具體實施中，第一恆流驅動晶片U1和第二恆流驅動晶片U2均可以是型號為SM2082D的恆流驅動晶片。

濾波模塊05為電容C1。

電容C1的第一端和第二端分別為濾波模塊05的濾波輸入端和接地端。

LED負載03包括第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2。

第一發光二極體LED1的正極為LED負載03的輸入端，第一發光二極體LED1的負極與第二發光二極體LED2的正極連接，第二發光二極體LED2的負極為LED負載03的輸出端。

整流模塊01包括整流橋DB1和保險電阻FR1。

整流橋DB1的第一輸入端和整流橋DB1的第二輸入端共同構成整流模塊01的輸入端，且分別與火線L和零線N連接，整流橋DB1的輸出端為整流模塊01的輸出端，整流橋DB1的接地端為整流模塊01的接地端。

所述LED恆流驅動電路10還包括連接於火線L與整流橋DB1的第一輸入端之間的保險電阻FR1。

以下結合工作原理對圖3所示的LED恆流驅動電路10作進一步說明：

在具體實施過程中，整流橋DB1對交流電進行整流並輸出直流電至第一恆流驅動晶片U1，當直流電的電壓與第一恆流驅動晶片U1的工作電壓之差不小於第二恆流驅動晶片U2的工作電壓與第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2的工作電壓之和時，直流電維持第一恆流驅動晶片U1、第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2的正常工作，同時給電容C1充電；當直流電的電壓與第一恆流驅動晶片U1的工作電壓之差小於第二恆流驅動晶片U2的工作電壓與第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2的工作電壓之和時，第二恆流驅動晶片U2停止工作，電容C1放電以維持所述第一恆流驅動晶片U1恆流驅動第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2發光。

由於當直流電的電壓與第一恆流驅動晶片U1的工作電壓之差小於第二恆流驅動晶片U2的工作電壓與第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2的工作電壓之和時，第二恆流驅動晶片U2停止工作，流過第二恆流驅動晶片U2的電流為零，此時通過電容C1對第一恆流驅動晶片U1、第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2進行放電來維持LED發光，從而消除了LED負載上的紋波電壓和紋波電流，實現了LED無頻閃。

由於本實用新型方案中增加了第二恆流驅動晶片U2，使得當直流電的電壓小於第一恆流驅動晶片U1的工作電壓和第二恆流驅動晶片U2的工作電壓以及第一發光二極體LED1和第二發光二極體LED2的工作電壓之和時，限制電容C1充放電速度的作用。當電容C1的充放電速度減緩後，使得整流橋DB1輸入端的電流波形在每個交流周期內呈現出一定的階梯形狀，該階梯形狀和交流電壓波形存在較大的跟隨情況，最終保證了系統的高功率因數。

具體實施中，可以通過調整第一電阻R1和第二電阻R2的阻值，使得第一恆流驅動晶片U1的恆流電流小於第二恆流驅動晶片U2的恆流電流，可以達到限制電容C1充放電速度的目的。

基於上述LED恆流驅動電路10在保證高功率因數的同時實現了LED無頻閃，因此本實用新型實施例還提供一種LED照明裝置，其包括LED負載和上述的LED恆流驅動電路10。

綜上所述，本實用新型實施例通過包括整流模塊和第一恆流驅動模塊，整流模塊對交流電進行整流並輸出直流電至第一恆流驅動模塊，當直流電的電壓大於第一恆流驅動模塊的工作電壓時，第一恆流驅動模塊恆流驅動LED負載發光；LED恆流驅動電路還包括第二恆流驅動模塊和濾波模塊；當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊的工作電壓之差不小於LED負載的工作電壓與第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，直流電維持第一恆流驅動模塊和LED負載的正常工作，同時給濾波模塊充電；由於此充電電流被第二恆流驅動模塊限定，使得濾波模塊的充電電流不會過大，從而造成交流端的電流波形可以更好的跟隨輸入電壓的變化，實現高功率因數值；當直流電的電壓與第一恆流驅動模塊的工作電壓之差小於LED負載的工作電壓與第二恆流驅動模塊的工作電壓之和時，第二恆流驅動模塊停止工作，濾波模塊放電以維持所述第一恆流驅動模塊恆流驅動所述LED負載發光；實現了LED無頻閃；故在保證系統高功率因數的同時，消除了LED負載上的紋波電壓和紋波電流，實現了LED無頻閃。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。