一种高光效的LED照明灯具线性驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高光效LED照明灯具线性驱动电路，由输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路、过压关断电路四部分组成。所述的恒流控制电路与LED照明灯具传统线性驱动电路相似，过压关断电路串联在恒流控制电路负端与整流桥负端之间，由输入电压取样电路、参考电源、比较器CP、N沟功率开关管组成，普遍适用于中小功率多种LED光源照明灯具中，具有光效高，恒流控制管温升小，上电浪涌电流不大、输入电压范围宽等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高光效的LED照明灯具线性驱动电路
本专利技术涉及LED照明领域，更具体地，涉及一种高光效的LED照明灯具线性驱动电路。
技术介绍
LED光源具有环保、节能、使用寿命长、驱动电压低等优点，被公认为二十一世纪最有前途的照明光源。由于成本、灯具体积、EMI干扰等因素的限制，近年来中小功率LED照明灯具，如球泡灯、光管、吸顶灯、射灯等多采用线性驱动方式。传统带电容滤波LED线性驱动电路主要由保险管FUSE、压敏电阻VR、桥式整流器BR、滤波电容C、串联LED芯片组、LED工作电流取样电阻Rs、电流放大器CA、基准电压源Vref、调整管Q以及偏置电路等部分组成，如附图2所示。尽管这类线性驱动电路具有元件少、成本低、EMI小的优点，但它只能工作在交流输入电压变化不超过5％的供电场合，例如按220V输入电压选择的LED芯片组，当交流输入电压UIN偏高时，调整管Q漏-源电压VDS也将同步增加，不仅使电源效率迅速下降，还加剧了调整管Q的温度，严重时会导致调整管Q过热损坏；另一方面，当输入电压UIN偏低，桥式整流器BR输出电压VIN小于串联LED芯片组工作电压VF时，流过串联LED芯片组电流下降，将出现严重的频闪现象。三是，滤波电容C容量较大，上电瞬间浪涌电流大，可能还需要在交流输入回路中串联可靠性并不高的热敏电阻。
技术实现思路
本为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种高光效的LED照明灯具线性驱动电路。包括输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路、过压关断电路；所述的恒流控制电路由储能电容C1、串联LED芯片组、LED工作电流取样电阻RS、电流放大器CA、基准电压源、调整管Q1以及偏置电路1组成；所述的过压关断电路由第一电压取样电阻R1、第二电压取样电阻R2、高频滤波电容C2、比较器CP、功率开关管Q2、偏置电路2，以及防雷保护器件VR2组成；输入保护电路由保险管FUSE以及压敏电阻VR1组成；所述的储能电容C1正极接桥式整流器BR正输出端VIN，负极与恒流控制电路负端GNDS相连；偏置电路1给电流放大器CA、基准电压Vref1提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接恒流控制电路负端GNDS；串联LED芯片组正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接调整管Q1的漏极D；电流取样电阻RS一端接调整管Q1的源极S，另一端接恒流控制电路负端GNDS；电流放大器CA反相输入端接调整管Q1的源极S，同相输入端接基准电源Vref1，输出端接调整管Q1的栅极G；所述的过压关断电路的第一电压取样电阻R1一端接调整管Q1的漏极D，即LED串联芯片组的负端，另一端接比较器CP的反相输入端；第二电压取样电阻R2一端接比较器CP的反相输入端，另一端接桥式整流器BR负端GND；高频滤波电容C2并接在第二电压取样电阻R2的两端；比较器CP的同相输入端接基准电源Vref2，比较器CP的输出端接开关管Q2的栅极G；开关管Q2漏极D接恒流控制电路负端GNDS，源极S接桥式整流器BR负端GND；偏置电路2给比较器CP、基准电压Vref2提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接桥式整流器BR的负端GND。优选的，所述的过压关断电路内的功率开关管Q2为N沟功率MOS管。优选的，所述的串联LED芯片组至少为1个。优选的，所述的输入保护电路保险管FUSE的一端接交流输入的火线L端，保险管的另一端接桥式整流器BR的交流接入端，桥式整流器BR的另一个交流接入端接交流输入的零线N端；压敏电阻VR1的两端分别接桥式整流器BR的两个交流接入端。优选的，所述的过压关断电路内的开关管漏-源极之间可以并联防雷保护元件，如压敏电阻、放电管或TVS管等；所述的过压关断电路内的防雷保护元件可并在开关管漏极D与整流桥负端GND之间串联二极管与一个容量为1μF～2.2μF的小电容，再将偏置电路2的正端改接到小电容的正极。具体连接为：二极管D2正极接开关管Q2的漏极D，负极接电容C3的正极；电容C3的负极接桥式整流器BR的负端GND；偏置电路2的正端接电容C3的正极。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：引入过压关断电路后，当调整管Q1端电压VDS大于设定的关断电压，如30V后，强迫开关管Q2关断，避免了调整管Q1端电压继续上升，使得恒流控制调整管Q1温升可控制；在串联LED芯片数量一定情况下，当输入电压在较大范围内变化时，LED灯具输出功率、亮度基本保持不变，实现了宽电压输入功能；在输入电压一定情况下，串联LED芯片数量可以在较大范围内选择；上电浪涌电流较小，不需要在交流输入回路中串联可靠性不高的热敏电阻元件。附图说明图1是本专利技术实施例，也是说明书摘要用图；图2是中小功率LED灯具现有线性驱动电路；图3是本专利技术另一实施例；图4是本专利技术另一实施例；图5是本专利技术储能电容C1端电压VC理论波形；图6是本专利技术储能电容C1端电压VC实际波形。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1图2是传统的中小功率LED照明灯具电路结构，具有输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路。图1本专利技术实施例，也是说明书摘要用图，包括输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路、过压关断电路。所述的恒流控制电路由储能电容C1、串联LED芯片组、LED工作电流取样电阻RS、电流放大器CA、基准电压源、调整管Q1以及偏置电路1组成；所述的过压关断电路由第一电压取样电阻R1、第二电压取样电阻R2、高频滤波电容C2、比较器CP、功率开关管Q2、偏置电路2，以及防雷保护器件VR2组成；输入保护电路由保险管FUSE以及压敏电阻VR1组成；所述的储能电容C1正极接桥式整流器BR正输出端VIN，负极与恒流控制电路负端GNDS相连；偏置电路1给电流放大器CA、基准电压Vref1提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接恒流控制电路负端GNDS；串联LED芯片组正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接调整管Q1的漏极D；电流取样电阻RS一端接调整管Q1的源极S，另一端接恒流控制电路负端GNDS；电流放大器CA反相输入端接调整管Q1的源极S，同相输入端接基准电源Vref1，输出端接调整管Q1的栅极G；所述的过压关断电路的第一电压取样电阻R1一端接调整管Q1的漏极D，即LED串联芯片组的负端，另一端接比较器CP的反相输入端；第二电压取样电阻R2一端接比较器CP的反相输入端，另一端接桥式整流器BR负端GND；高频滤波电容C2并接在第二电压取样电阻R2的两端；比较器CP的同相输入端接基准电源Vref2，比较器CP的输出端接开关管Q2的栅极G；开关管Q2漏极D接恒流控制电路负端GNDS，源极S接桥式整流器BR负端GND；偏置电路2给比较器CP、基准电压Vref2提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接桥式整流器BR的负端GND。作为示例，过压关断电路内的功率开关管Q2为N沟功率MOS管。作为示例，串联LED芯片组至少为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光效LED照明灯具线性驱动电路，其特征在于：包括输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路、过压关断电路；所述的恒流控制电路由储能电容C1、串联LED芯片组、LED工作电流取样电阻RS、电流放大器CA、基准电压源、调整管Q1以及偏置电路1组成；所述的过压关断电路由第一电压取样电阻R1、第二电压取样电阻R2、高频滤波电容C2、比较器CP、功率开关管Q2、偏置电路2，以及防雷保护器件VR2组成；输入保护电路由保险管FUSE以及压敏电阻VR1组成；所述的储能电容C1正极接桥式整流器BR正输出端VIN，负极与恒流控制电路负端GNDS相连；偏置电路1给电流放大器CA、基准电压Vref1提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接恒流控制电路负端GNDS；串联LED芯片组正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接调整管Q1的漏极D；电流取样电阻RS一端接调整管Q1的源极S，另一端接恒流控制电路负端GNDS；电流放大器CA反相输入端接调整管Q1的源极S，同相输入端接基准电源Vref1，输出端接调整管Q1的栅极G；所述的过压关断电路的第一电压取样电阻R1一端接调整管Q1的漏极D，即LED串联芯片组的负端，另一端接比较器CP的反相输入端；第二电压取样电阻R2一端接比较器CP的反相输入端，另一端接桥式整流器BR负端GND；高频滤波电容C2并接在第二电压取样电阻R2的两端；比较器CP的同相输入端接基准电源Vref2，比较器CP的输出端接开关管Q2的栅极G；开关管Q2漏极D接恒流控制电路负端GNDS，源极S接桥式整流器BR负端GND；偏置电路2给比较器CP、基准电压Vref2提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接桥式整流器BR的负端GND。...

【技术特征摘要】
1.一种高光效LED照明灯具线性驱动电路，其特征在于：包括输入保护电路、桥式整流器、恒流控制电路、过压关断电路；所述的恒流控制电路由储能电容C1、串联LED芯片组、LED工作电流取样电阻RS、电流放大器CA、基准电压源、调整管Q1以及偏置电路1组成；所述的过压关断电路由第一电压取样电阻R1、第二电压取样电阻R2、高频滤波电容C2、比较器CP、功率开关管Q2、偏置电路2，以及防雷保护器件VR2组成；输入保护电路由保险管FUSE以及压敏电阻VR1组成；所述的储能电容C1正极接桥式整流器BR正输出端VIN，负极与恒流控制电路负端GNDS相连；偏置电路1给电流放大器CA、基准电压Vref1提供偏置电源，其正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接恒流控制电路负端GNDS；串联LED芯片组正端接桥式整流器BR的正输出端VIN，负端接调整管Q1的漏极D；电流取样电阻RS一端接调整管Q1的源极S，另一端接恒流控制电路负端GNDS；电流放大器CA反相输入端接调整管Q1的源极S，同相输入端接基准电源Vref1，输出端接调整管Q1的栅极G；所述的过压关断电路的第一电压取样电阻R1一端接调整管Q1的漏极D，即L...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘永雄，蔡炳利，陈林海，李勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44