一種雙電壓線性恆流驅動電路以及LED燈具的製作方法

2023-09-20 22:41:35

本實用新型涉及LED光源領域，尤其涉及一種雙電壓線性恆流驅動電路以及LED燈具。

背景技術：

雙電壓線性恆流驅動電路是為了實現LED燈具的輸出光通量和光效在雙電壓輸入範圍內基本相等。當前市場上已有的線性恆流驅動雙電壓方案多採用兩燈串分別控制的模式，系統的架構複雜，外圍電路複雜，使用的LED恆流驅動晶片較多，因此市場上的競爭優勢不夠突出。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種雙電壓線性恆流驅動電路以及LED燈具。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：構造一種雙電壓線性恆流驅動電路，包括：

LED發光電路，包括第一LED燈串和第二LED燈串，第一LED燈串的負極和第二LED燈串的正極連接；

整流濾波電路，與第一LED燈串的正極連接，用於將電網中的交流電轉換為直流電，並進行濾波後給LED發光電路供電；

電壓採樣電路，與整流濾波電路連接，用於採樣電網電壓；

恆流控制電路，分別與電壓採樣電路、第一LED燈串的負極、第二LED燈串的負極連接，用於在電網電壓滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極開路，在電網電壓不能滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極導通。

在本實用新型所述的雙電壓線性恆流驅動電路中，所述恆流控制電路包括一恆流驅動晶片，所述恆流驅動晶片的電網電壓檢測埠與所述電壓採樣電路連接，所述恆流驅動晶片的第一恆流輸出端與所述第一LED燈串的負極連接，所述恆流驅動晶片的第二恆流輸出端與所述第二LED燈串的負極連接。

在本實用新型所述的雙電壓線性恆流驅動電路中，所述恆流控制電路還包括第一電流調節電阻、第二電流調節電阻、濾波電容，所述恆流驅動晶片的第一輸出電流設置埠經由所述第一電流調節電阻接地，所述恆流驅動晶片的第二輸出電流設置埠經由所述第二電流調節電阻接地，所述恆流驅動晶片的電網電壓檢測埠經由所述濾波電容接地。

在本實用新型所述的雙電壓線性恆流驅動電路中，電壓採樣電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端連接至整流濾波電路的整流橋的正輸出端，所述第一分壓電阻的另一端連接至第二分壓電阻的一端以及所述恆流驅動晶片的電網電壓檢測埠，所述第二分壓電阻的另一端接地。

在本實用新型所述的雙電壓線性恆流驅動電路中，所述整流濾波電路包括繞線電阻、整流橋、第一二極體、濾波電解電容、放電電阻；

整流橋的正輸入端經所述繞線電阻連接交流電的正輸入端，整流橋的負輸入端連接交流電的負輸入端，整流橋的正輸出端分別連接電壓採樣電路和第一二極體的正極，第一二極體的負極連接第一LED燈串的正極以及分別經由濾波電解電容、放電電阻接地。

本實用新型還公開了一種LED燈具，包括所述的雙電壓線性恆流驅動電路。

實施本實用新型的雙電壓線性恆流驅動電路以及LED燈具，具有以下有益效果：本實用新型的架構具有精簡易用的特點，第一LED燈串的負極、第二LED燈串的負極分別與恆流控制電路連接，恆流控制電路通過電壓採樣電路獲知電網電壓，在電網電壓滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極開路，此時第一LED燈串和第二LED燈串串接導通，兩個燈串都工作；在電網電壓不能滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極導通，此時電流經由第一LED燈串與恆流控制電路形成迴路，第二LED燈串不工作，從而實現雙電壓線性恆流驅動。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖：

圖1是本實用新型的雙電壓線性恆流驅動電路的較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明，應當理解本實用新型實施例以及實施例中的具體特徵是對本申請技術方案的詳細的說明，而不是對本申請技術方案的限定，在不衝突的情況下，本實用新型實施例以及實施例中的技術特徵可以相互組合。

參考圖1，是本實用新型的雙電壓線性恆流驅動電路的較佳實施例的結構示意圖。

本實用新型的雙電壓線性恆流驅動電路包括：整流濾波電路100、電壓採樣電路200、恆流控制電路300和LED發光電路400，所述整流濾波電路100分別連接LED發光電路400和電壓採樣電路200，所述恆流控制電路300分別連接所述電壓採樣電路200和LED發光電路400。

下面詳細介紹各個電路的具體結構和功能。

LED發光電路400，包括第一LED燈串和第二LED燈串，其中，第一LED燈串的正極連接至整流濾波電路100的輸出端，第一LED燈串的負極和第二LED燈串的正極連接，第一LED燈串的負極、第二LED燈串的負極分別與恆流控制電路300連接。本實施例中，第一LED燈串由LED A1～LED An組成，第二LED燈串由LED B1～LED Bn組成。第一LED燈串和第二LED燈串的電壓值相等，即U_LEDA＝U_LEDB，其中第一LED燈串的電壓值小於120Vac交流的電網電壓整流濾波後的電壓值。

整流濾波電路100，與第一LED燈串的正極連接，用於將電網中的交流電轉換為直流電，並進行濾波後給LED發光電路400供電。較佳實施例中，所述整流濾波電路100包括繞線電阻FR1、整流橋DB1、第一二極體D1、濾波電解電容E1、放電電阻R3。其中，整流橋DB1的正輸入端經所述繞線電阻連接交流電的正輸入端L，整流橋DB1的負輸入端連接交流電的負輸入端N，整流橋DB1的正輸出端分別連接電壓採樣電路200和第一二極體D1的正極，第一二極體D1的負極連接第一LED燈串的正極以及分別經由濾波電解電容E1、放電電阻R3接地。

電壓採樣電路200，與整流濾波電路100連接，用於採樣電網電壓。較佳實施例中，電壓採樣電路200包括第一分壓電阻R4和第二分壓電阻R5，所述第一分壓電阻R4的一端連接至整流橋DB1的正輸出端，所述第一分壓電阻R4的另一端連接至第二分壓電阻R5的一端以及恆流控制電路300，所述第二分壓電阻R5的另一端接地。

恆流控制電路300，分別與電壓採樣電路200、第一LED燈串的負極、第二LED燈串的負極連接，用於在電網電壓滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極開路，在電網電壓不能滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極導通。

較佳實施例中，所述恆流控制電路300包括一恆流驅動晶片U1、第一電流調節電阻R1、第二電流調節電阻R2、濾波電容C1。恆流驅動晶片U1中，OVP埠為電網電壓檢測埠，REXT1埠為第一輸出電流設置埠，REXT2埠為第二輸出電流設置埠，OUT1埠為第一恆流輸出端，OUT2埠為第二恆流輸出端，GND埠代表晶片地。

其中，所述恆流驅動晶片U1的電網電壓檢測埠連接至第一分壓電阻R4的與第二分壓電阻R5連接的一端，且電網電壓檢測埠還經由所述濾波電容C1接地，所述恆流驅動晶片U1的第一恆流輸出端與所述第一LED燈串的負極連接，所述恆流驅動晶片U1的第二恆流輸出端與所述第二LED燈串的負極連接，所述恆流驅動晶片U1的第一輸出電流設置埠經由所述第一電流調節電阻R1接地，所述恆流驅動晶片U1的第二輸出電流設置埠經由所述第二電流調節電阻R2接地。

下面簡述本實用新型的工作原理：

分壓電阻R4、R5對交流輸入整流後的電壓波形進行實時採樣，經過濾波電容C1，濾成一低壓信號Ua，此信號Ua跟隨電網幅度而變化。恆流驅動晶片U1的OVP埠檢測該Ua信號。當Ua電壓信號值低於U1的OVP埠電壓值VOVP_OFF，U1的OUT1埠開啟，VOVP_OFF稱為U1的開啟信號值；當Ua電壓信號值高於晶片U1的OVP電壓值VOVP_ON，U1的OUT1埠關閉，VOVP_ON稱為恆流驅動晶片的關閉信號值，其中VOVP_ON大於VOVP_OFF；當Ua電壓信號值處於VOVP_OFF和VOVP_ON之間時，則OUT1埠的狀態維持之前的狀態不變。其中，VOVP_OFF與第一LED燈串的工作壓降相關，VOVP_ON與兩個LED燈串的工作壓降相關。

在120Vac電網電壓下，第一LED燈串和U1工作在同一個迴路，第二LED燈串不工作。具體原理為：此時的Ua電壓信號值低於U1的開啟信號值VOVP_OFF，U1的OUT1埠開啟，因第一LED燈串和第二LED燈串的工作電壓相等,此時第一LED燈串的電流無法流經第二LED燈串，而是直接經過U1的OUT1埠進行恆流，因此第二LED燈串不工作。具體的恆流值由REXT1埠連接的電阻R1設定：I1＝U1rext1/R1，其中，U1rext1為U1的REXT1埠的基準電壓。因此，系統的總輸出功率為第一LED燈串的功率P1＝I1×ULEDA。

在220Vac電網電壓下，兩個LED燈串串聯導通工作。具體原理為：此時的Ua電壓信號值高於U1的開啟信號值VOVP_OFF，U1的OUT1埠關閉，因此第一LED燈串的負極與U1是開路的，第一LED燈串的電流只能流往第二LED燈串，兩個LED燈串在同一個串聯迴路上，經過U1的OUT2埠進行恆流,具體的恆流值由REXT2埠連接的電阻R2設定：I2＝U1rext2/R2，其中，U1rext2為U1的REXT2埠的基準電壓。系統的總輸出功率為兩個LED燈串的功率之和，即P2＝I2×(ULEDA+ULEDB)

通過以上的分析，當電網電壓為120Vac,系統輸出功率為：

P1＝I1×ULEDA＝U1rext1/R1×ULEDA

當電網電壓為220Vac,系統輸出功率為：

P2＝I2×(ULEDA+ULEDB)＝U1rext2/R2×(ULEDA+ULEDB)

需要明確的是，U1的REXT1埠、REXT2埠的基準電壓U1rext1和U1rext2為固定值，調整R1、R2電阻值，可以使120Vac電網電壓輸入下的系統輸出功率P1等於220Vac電網電壓輸入下的輸出功率P2，從而實現雙電壓範圍內的線性恆流驅動電源的輸出功率相等，使用該電源製作的燈具具有輸出光通量和光效基本相等的特點。

本實用新型還公開了一種LED燈具，包括所述的雙電壓線性恆流驅動電路。

綜上所述，實施本實用新型的雙電壓線性恆流驅動電路以及LED燈具，具有以下有益效果：本實用新型的架構具有精簡易用的特點，第一LED燈串的負極、第二LED燈串的負極分別與恆流控制電路連接，恆流控制電路通過電壓採樣電路獲知電網電壓，在電網電壓滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極開路，此時第一LED燈串和第二LED燈串串接導通，兩個燈串都工作；在電網電壓不能滿足兩個LED燈串時控制與第一LED燈串的負極導通，此時電流經由第一LED燈串與恆流控制電路形成迴路，第二LED燈串不工作，從而實現雙電壓線性恆流驅動。

上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護之內。