一種基於三極體的led電流紋波消除驅動電路的製作方法
2023-05-19 11:15:11 2
一種基於三極體的led電流紋波消除驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，該LED電流紋波消除驅動電路的一端連接一輸入源，另一端連接一LED負載，該LED電流紋波消除驅動電路包括一濾波電阻，該濾波電阻連接一濾波電容，該濾波電容連接一放大三極體的基極，該放大三極體的發射極連接一功率三極體的基極，該放大三極體的集電極和該功率三極體的集電極連接所述輸入源，該功率三極體的發射極連接該LED負載，該濾波電阻和該濾波電容將輸入電容上的紋波電壓信號轉化為電壓信號，該電壓信號驅動該放大三極體和功率三極體，使該LED負載上的電壓和電流為一無紋波的直流信號。
【專利說明】—種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED驅動電路，尤其涉及一種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路。
【背景技術】
[0002]現有技術中常見的LED恆流驅動電路如圖1中所示。高功率因數LED恆流驅動電路包括一恆流輸出的LED驅動器10，一濾波電容Cl和一 LED負載，該濾波電容和LED負載直接並聯。為了實現高功率因數，所述恆流輸出的LED驅動器10輸出電流含有工頻紋波的成分，例如電網頻率為50Hz，則恆流輸出的LED驅動器輸出電流含有IOOHz的紋波，濾波電容Cl上的電壓也具有IOOHz的紋波，同樣，LED負載中的電流也含有IOOHz的紋波，使光輸出含有IOOHz的頻閃。長期處於這種低頻頻閃的LED燈下工作，會引起人的視覺疲勞。
實用新型內容
[0003]為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型提供一種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路。
[0004]為了實現上述實用新型目的，本實用新型公開一種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，該LED電流紋波消除驅動電路的一端連接一輸入源，另一端連接一 LED負載，該LED電流紋波消除驅動電路包括一濾波電阻，該濾波電阻連接一濾波電容，該濾波電容連接一放大三極體的基極，該放大三極體的發射極連接一功率三極體的基極，該放大三極體的集電極和該功率三極體的集電極連接所述輸入源，該功率三極體的發射極連接該LED負載，該濾波電阻和該濾波電容將輸入電容上的紋波電壓信號轉化為電壓信號，該電壓信號驅動該放大三極體和功率三極體，使該LED負載上的電壓和電流為一無紋波的直流信號。
[0005]更進一步地，為了保證電路正常運作，該濾波電容和該放大三極體的基極之間還包括一驅動電阻，該驅動電阻用於在該LED電流紋波消除驅動電路異常的情況下保護該放
大三極體。
[0006]更進一步地，該放大三極體和該功率三極體可被替換為一達林頓三極體。該功率三極體可被替換為一 MOSFET管。
[0007]更進一步地，該濾波電阻和一穩壓管並聯，該穩壓管用於在該LED電流紋波消除驅動電路啟動時為該濾波電容快速充電。
[0008]更進一步地，該LED電流紋波消除驅動電路與該輸入源之間還包括一輸入電容，該輸入電容上包含一紋波電壓。
[0009]更進一步地，該輸入源為反激式開關電源、降壓開關電源或升降壓開關電源。
[0010]與現有技術相比較，本實用新型所公開的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，智能地控制LED驅動電路的電流，使得LED負載中的電流等於輸入電流源的平均電流，使功率三極體上的電壓等於該濾波電容電壓的紋波成分，使LED負載上的電壓為一近似無紋波的直流電壓，LED負載電流為一近似無紋波的直流電流，達到LED電流紋波消除的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]關於本實用新型的優點與精神可以通過以下的實用新型詳述及所附圖式得到進一步的了解。
[0012]圖1是現有技術中所使用的聞功率因數LED恆流驅動電路不意圖；
[0013]圖2是根據本實用新型所示出的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的示意圖；
[0014]圖3是根據本實用新型所示出的電路工作典型波形圖；
[0015]圖4是根據本實用新型所示出的反激結構高功率因數的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的示意圖；
[0016]圖5是根據本實用新型所示出的降壓結構高功率因數的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的示意圖；
[0017]圖6是根據本實用新型所示出的降壓結構高功率因數的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路另一實施方式的示意圖；
[0018]圖7是根據本實用新型所示出的升降壓結構高功率因數的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施例。
[0020]為了解決現有技術中高功率因數LED恆流驅動電路所產生的工頻波紋，本實用新型的目的在於提供一種消除該波紋的LED驅動電路。本實用新型所提供的技術方案，通過消除該紋波對LED負載電流的影響，使LED負載電流實現很小的工頻紋波，實現LED電流紋波消除的目的。該無頻閃LED驅動器的結構如圖2中所示。本實用新型所示的無頻閃LED驅動器200，該無頻閃LED驅動器200連接於輸入電容Cl和負載LED之間。該無頻閃LED驅動器200包括一濾波電阻Rl。該濾波電阻Rl的一端連接輸入電容Cl，該濾波電阻Rl和穩壓管ZDl並聯，該穩壓管的陽極連接於輸入電容Cl的正端。濾波電容C2連接於濾波電阻Rl和濾波電容負端之間。濾波電容C2通過一驅動電阻R2連接放大三極體Ql的基極，該放大三極體Ql的集電極連接於輸入電容Cl的正端，放大三極體Ql的發射級連接功率三極體Q2的基極，該功率三極體Q2的集電極也連接於輸入電容Cl的正端，功率三極體Q2的發射極連接LED負載。
[0021 ] 輸入源為一帶有紋波電流的LED驅動器，比如有源功率校正LED恆流驅動器，含有2倍電網頻率的紋波成分，輸入電流源經輸入電容Cl濾波後,在輸入電容Cl上產生一電壓，該電壓也帶有2倍電網頻率的紋波。本實用新型的目的在於，消除該紋波對LED負載電流的影響，使LED負載電流實現很小的工頻紋波，實現LED電流紋波消除的目的。
[0022]濾波電阻Rl和濾波電容C2的時間常數為若干個工頻周期，輸入電容Cl上的紋波電壓經過濾波電阻Rl和濾波電容C2的濾波，在濾波電容C2上產生一近似無紋波的直流電壓。該直流電壓通過驅動電阻R2驅動放大三極體Ql，Ql的發射極電流驅動功率三極體Q2，Q1起到提高電流放大倍數的作用。濾波電容C2上的電壓比LED負載電壓高兩個PN結電壓，約1.2V左右，因為濾波電容C2電壓近似無紋波，所以輸出LED負載電壓也近似無紋波。當輸入電容Cl電壓高於LED負載電壓時，功率三極體Q2集電極C和發射極E之間電壓V。!；承擔了輸入電容Cl上的紋波電壓成分,其功率被功率三極體耗散掉。
[0023]在電路啟動時，穩壓管ZDI為濾波電容C2快速充電，起到快速啟動的目的，在穩定工作時，穩壓管ZDl不起作用，穩壓管ZDl的電壓值需要高於輸入電容Cl上的紋波電壓成分。
[0024]驅動電阻R2為放大三極體Ql起到保護作用，當電路有異常情況出現時，如LED負載短路時，驅動電阻R2限制流入放大三極體Ql基極的電流，保護放大三極體Ql免於損壞。
[0025]圖3為根據本實用新型所示出的電路工作典型波形。輸入電容Cl上的電壓301含有2倍的工頻紋波，濾波電容C2上的電壓303為一近似無紋波的直流電壓，LED負載電壓302比濾波電容C2上的電壓303低兩個PN結的電壓，輸入電容Cl電壓301的最低值比濾波電容C2電壓303低一個PN結的電壓。LED負載的電流304等於輸入源電流的平均值，且為一近似無紋波的直流電流。
[0026]圖4是根據本實用新型所示出的反激結構高功率因數基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的一個實施例，如圖4中所示，該實施方式中輸入源為一反激APFC LED驅動器 400。
[0027]圖5是根據本實用新型所示出的降壓結構高功率因數基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的一個實施例，如圖5中所示，該實施方式中輸入源為一降壓APFC LED驅動器 500。
[0028]圖6是根據本實用新型所示出的降壓結構高功率因數基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的另一個實施例。本實用新型所公開的LED電流紋波消除驅動電路作為降壓開關電源的另一種連接方式，其 中600為降壓APFC LED驅動器。
[0029]圖7是根據本實用新型所示出的升降壓結構高功率因數基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路的一個實施例，其中700為升降壓APFC LED驅動器。
[0030]與現有技術相比較，本實用新型所公開的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，智能地控制LED驅動電路的電流，使得LED負載中的電流等於輸入電流源的平均電流，使功率三極體上的電壓等於該濾波電容電壓的紋波成分，使LED負載上的電壓為一近似無紋波的直流電壓，LED負載電流為一近似無紋波的直流電流，達到LED電流紋波消除的目的。
[0031]本說明書中所述的只是本 實用新型的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型的限制。凡本領域技術人員依本實用新型的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本實用新型的範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述LED電流紋波消除驅動電路的一端連接一輸入源，另一端連接一 LED負載，所述LED電流紋波消除驅動電路包括一濾波電阻，所述濾波電阻連接一濾波電容，所述濾波電容連接一放大三極體的基極，所述放大三極體的發射極連接一功率三極體的基極，所述放大三極體的集電極和所述功率三極體的集電極連接所述輸入源，所述功率三極體的發射極連接所述LED負載，所述濾波電阻和所述濾波電容將輸入電容上的紋波電壓信號轉化為電壓信號，所述電壓信號驅動所述放大三極體和功率三極體，使所述LED負載上的電壓和電流為一無紋波的直流信號。
2.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述濾波電容和所述放大三極體的基極之間還包括一驅動電阻，所述驅動電阻用於在所述LED電流紋波消除驅動電路異常的情況下保護所述放大三極體。
3.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述放大三極體和所述功率三極體可被替換為一達林頓三極體。
4.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述功率三極體可被替換為一 MOSFET管。
5.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述濾波電阻和一穩壓管並聯，所述穩壓管用於在所述LED電流紋波消除驅動電路啟動時為所述濾波電容快速充電。
6.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述LED電流紋波消除驅動電路與所述輸入源之間還包括一輸入電容，所述輸入電容上包含一紋波電壓。
7.如權利要求1所述的基於三極體的LED電流紋波消除驅動電路，其特徵在於，所述輸入源為反激式開關電源、降壓開關電源或升降壓開關電源。
【文檔編號】H05B37/02GK203523119SQ201320671015
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】孫順根, 何穎彥, 於得水 申請人:上海晶豐明源半導體有限公司