一種兼容日光燈鎮流器的led驅動電路的製作方法
2024-03-08 10:29:15 1
專利名稱：一種兼容日光燈鎮流器的led驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源電路，尤其涉及一種使用LED替換日光燈時，能夠兼容鎮流器的驅動LED的電源電路。
背景技術：
LED燈是一種節省電能、光效率高、使用壽命長而且環保的光源，是替換傳統日光燈的主要產品。但是在替換日光燈管過程中，面臨的技術難題是如何兼容現有的鎮流器。t匕如T8、T5等日光燈的鎮流器安裝在燈具中，通過引線連接到燈管的燈座中。如果用相應的LED燈管直接替換日光燈管，就必須具備兼容現有鎮流器的技術方案。
公開日為2011年06月01日、公開號為CN 201854483U的專利文獻公開了這樣的技術方案，一種LED燈管驅動電源，包含有過壓、過流保護電路，整流模塊，恆流驅動模塊等，市電交流電經過過壓、過流保護之後接整流模塊的輸入端，之後經過PFC電路和恆流驅動模塊驅動LED燈管，能在較大的電壓範圍內恆流，延長了 LED燈管的使用壽命。但是該技術方案的不足之處在於交流輸入電路的電路結構不能用於具有鎮流器的日光燈座的連接，更不能應用於雙燈管的交流電輸入方式。
發明內容本實用新型的主要目的在於提供一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，它能夠兼容包括單燈、雙燈鎮流器，以及啟輝器式鎮流器、快啟動鎮流器，同時也能兼容交流市電直接輸入，實現安全可靠工作，具有兼容性好，效率高，可靠性高，成本低等突出優點。本實用新型針對現有技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的，一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，包括LED，第一整流電路、第二整流電路、脈寬調製晶片、降壓式變換器，第一整流電路輸出端和第二整流電路輸出端正極互連作為工作電源正極、負極互連作為電源地，在正、負極間連接一隻濾波電容，第一整流電路的輸入端連接到日光燈管的一端所連接的接線端，第二整流電路的輸入端連接到日光燈管的另一端所連接的接線端，脈寬調製晶片分別連接整流電路的輸出端和降壓式變換器，降壓式變換器連接整流電路輸出端和LED。在該電路中，第一整流電路和第二整流電路將與日光燈管兩端相連的電路所輸出的交流電整流變換為直流電，經濾波電容濾波後作為脈寬調製晶片和降壓式(BUCK)變換器的工作電源，脈寬調製晶片控制BUCK變換器的電流輸出，使BUCK變換器輸出具有電壓、電流控制的直流電源，驅動LED穩定工作。作為優選，降壓式變換器包括開關管、電流採樣電阻、電感器和續流二極體，開關管的控制極連接脈寬調製晶片的輸出端、輸出極通過電流採樣電阻連接電源地、輸入極通過電感器連接LED的陰極，LED的陽極連接工作電源正極，脈寬調製晶片的CS端連接電流採樣電阻，續流二極體的陽極連接電感器的與開關管輸入級相連接的一端、陰極連接工作電源正極。其中，續流二極體在開關管關斷後將電感器中的電能補充到LED ;脈寬調製晶片通過電流採樣電阻控制LED所流過的電流。作為優選，脈寬調製晶片的電壓反饋輸入端通過電阻分壓電路連接在整流電路的輸出端。在脈寬調製晶片的電壓反饋輸入端DIM連接分壓電路，以檢測整流電路的輸出電壓，一是進行過壓保護，二是通過調整分壓電阻改變分壓值實現調光功能。作為優選，開關管是MOSFET，MOSFET的柵極連接脈寬調製晶片的輸出端、源極連接電流採樣電阻、漏極連接電感器。以利於對BUCK變換器進行較高的開關頻率控制和電流的寬範圍調節。作為優選，整流電路是全橋整流電路。以降低對整流二極體的耐壓要求。本實用新型帶來的有益效果是，能夠兼容現有的單燈、雙燈鎮流器，以及啟輝器式鎮流器和快啟動鎮流器，同時也能兼容交流市電直接輸入，實現替換LED燈後電路安全可靠地工作。該LED驅動電路具有電路簡潔，兼容性好，效率高，可靠性高，成本低等突出優點。
圖1是本實用新型的一種電路原理圖；圖2是2日光燈串聯的快啟動型鎮流器內部線路圖；圖3是本實用新型接入2日光燈串聯的快啟動型鎮流器的等效電路。圖中1是第一整流電路，2是第二整流電路，3是降壓式變換器。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。實施例如圖1所示，本實用新型是一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路。第一整流電路I的輸出端和第二整流電路2的輸出端正極互連作為工作電源正極、負極互連作為電源地，在正、負極間連接濾波電容Cl，第一整流電路I的輸入端連接到日光燈管的一端所連接的接線端，第二整流電路2的輸入端連接到日光燈管的另一端所連接的接線端，脈寬調製晶片Ul的輸出端連接降壓式變換器3的開關管控制極，降壓式變換器3控制LED的電流。其中第一整流電路I和第二整流電路2是全橋整流電路，降壓式變換器包括開關管(MOSFET)、電流採樣電阻、電感器和續流二極體。圖中Pinl、pin2、pin3、pin4為LED燈管的4個輸入端頭，Pinl、in2在一端,連接第一整流電路I的整流橋D1-D4，產生直流電壓加在Cl兩端，pin3、pin4在另一端，連接第二整流電路2的整流橋D5-D8，產生直流電壓也加在Cl兩端。由電感器L1、續流二極體D9、開關管Q1、電流採樣電阻R4組成一個BUCK變換器電路。脈寬調製晶片Ul控制開關管Ql的柵極，用固定的開關周期和可控的佔空比控制流過開關管Ql的電流，實現LED負載穩定工作。脈寬調製晶片Ul的DIM腳具有調光功能和過壓保護功能。電阻分壓電路的電阻R1、R2連接在濾波電容Cl兩端作為電壓採樣電路，當電阻R2、Rl的分壓在DIM腳的有效調光範圍內時，LED負載電流跟隨採樣電壓的變化而變化；當電阻R2，R1的分壓低於下限參考值時，輸出電流就為最小值；當電阻R2，Rl的分壓大於上限參考值時，輸出電流就達最大值。第一整流電路I的整流橋D1-D4、第二整流電路的整流橋D5-D8的作用是實現pinl-pin2或pin3-pin4的輸入整流，同時能阻斷啟輝器產生高壓。當接入帶啟輝器鎮流器時，由於二極體的單向導電性，使得啟輝器被二極體隔離，啟輝器不能電離，這樣就避免了在LED燈管兩端產生高壓。圖2所示為2日光燈串聯的快啟動型鎮流器內部線路圖，燈管I和燈管2串聯後，一端連接A接線端,另一端連接C接線端,中間連接B接線端。圖3所示為本實用新型接入2日光燈串聯的快啟動型鎮流器後的等效電路，負載I和負載2是本實用新型的LED驅動電路(包括LED)。A接線端經過整流電路產生電壓VdcI，C接線端經過整流電路產生電壓Vdc2，B接線端連接到兩個LED驅動電路(包括LED)的中間點，形成懸浮電位VF。如果不加控制，VF電位可能在Vdcl到Vdc2之間任意值，從而導致LED不能正常穩定工作。而本實用新型中由於脈寬調製晶片Ul使用了 DM電壓檢測端，當電壓變高時，DIM分壓變大，使得LED驅動電路輸出電流增大，結果是電容Ca的負載加大，使得電容Ca電壓降低，從而形成負反饋，實現了 VF的電壓穩定，即實現了負載I和負載2的動態平衡。所以本發明具有以下特徵能夠兼容現有的單燈、雙燈鎮流器，以及啟輝器式鎮流器和快啟動鎮流器，同時也能兼容交流市電直接輸入，實現替換LED燈後電路安全可靠地工作，且具有電路簡潔，兼容性好，效率高，可靠性高，成本低等突出優點。本實用新型提出的LED驅動電路原理圖中，降壓式變化器即BUCK變換器，也可以是buck-boost電路、flyback反激式電路等等,都在本實用新型的保護範圍內。儘管本文較多地使用了 Buck電路、整流電路、脈寬調製晶片等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。以上僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
權利要求1.一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，包括LED，其特徵在於:還包括第一整流電路、第二整流電路、脈寬調製晶片、降壓式變換器，所述第一整流電路輸出端和第二整流電路輸出端正極互連作為工作電源正極、負極互連作為電源地，在正、負極間連接一隻濾波電容，第一整流電路的輸入端連接到日光燈管的一端所連接的接線端，第二整流電路的輸入端連接到日光燈管的另一端所連接的接線端，脈寬調製晶片分別連接所述整流電路的輸出端和降壓式變換器，所述降壓式變換器連接所述整流電路輸出端和LED。
2.根據權利要求1所述一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，其特徵在於:所述降壓式變換器包括開關管、電流採樣電阻、電感器和續流二極體，所述開關管的控制極連接脈寬調製晶片的輸出端、輸出極通過所述電流採用電阻連接電源地、輸入極通過所述電感器連接LED的陰極，LED的陽極連接工作電源正極，脈寬調製晶片的CS端連接電流採樣電阻，所述續流二極體的陽極連接電感器的與開關管輸入級相連接的一端、陰極連接工作電源正極。
3.根據權利要求1或2所述一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，其特徵在於:所述脈寬調製晶片的電壓反饋輸入端通過電阻分壓電路連接在所述整流電路的輸出端。
4.根據權利要求2所述一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，其特徵在於:所述開關管是MOSFET，所述MOSFET的柵極連接脈寬調製晶片的輸出端、源極連接所述電流採樣電阻、漏極連接電感器。
5.根據權利要求1所述一種兼容日 光燈鎮流器的LED驅動電路，其特徵在於:所述整流電路是全橋整流電路。
專利摘要本實用新型公開了一種兼容日光燈鎮流器的LED驅動電路，它能夠兼容多種鎮流器，同時也能兼容交流市電直接輸入，實現安全可靠工作，具有兼容性好，效率高，可靠性高，成本低等突出優點，它包括LED，第一整流電路、第二整流電路、脈寬調製晶片、降壓式變換器，第一整流電路輸出端和第二整流電路輸出端正極互連作為工作電源正極、負極互連作為電源地，在正、負極間連接一隻濾波電容，第一整流電路的輸入端連接到日光燈管的一端所連接的接線端，第二整流電路的輸入端連接到日光燈管的另一端所連接的接線端，脈寬調製晶片分別連接整流電路的輸出端和降壓式變換器，降壓式變換器連接整流電路輸出端和LED。
文檔編號H05B37/02GK202918541SQ201220487680
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者朱士海 申請人:寧波凱耀電器製造有限公司