本发明专利技术属于电子技术领域，是一种ＬＥＤ照明驱动电路，包括一个适合于直接接入市电的二极管整流桥，一个滤波电容，一个脉宽调制开关芯片，一个储能电感，一个高反压快恢复二极管，一个电流采样电阻，一个反馈电路，一个脉宽调制开关芯片供电电路，和串联的发光二极管阵列，输入交流电经二极管整流桥及滤波电容转换成直流电，脉宽调制开关芯片产生开关脉冲，经储能电感升压后通过高反压快恢复二极管直接驱动串联的发光二极管阵列，由电流采样电阻采集的负载电流信息经反馈电路控制脉宽调制开关芯片的脉冲宽度。本发明专利技术可以驱动数百以至数千个小功率ＬＥＤ灯珠，且效率可以达到９５％以上的，可直接使用市电交流电源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子
，涉及一种驱动电路，具体的说是一种 LED照明驱动电路。
技术介绍
LED照明以其高效节能，环保无污染、视觉效果好、长寿命、无 频闪等诸多优点正在逐步取代大多传统照明方式成为照明技术发展 的主流。 一般的LED灯具都是将很多LED灯珠集中在一起，做成与传 统灯具相近的式样，如LED日光灯、LED吸顶灯、LED射灯之类。然 而在LED照明的
，还存在许多问题阻碍了 LED照明的普及应 用，这些问题包括发热引起LED发光效率降低，驱动电路转换效率低、 可靠性低，如散热问题及转换效率问题。散热问题大多数LED灯具将成百上千个LED小灯珠集中在一个 小范围，虽然LED的发热量要比其它照明灯具小，但是因为半导体器 件耐高温性能差，几十度的温升对于传统灯具不成问题，而对LED器 件却足以使其发光效率很快降低。现在市场上大多数的LED灯具由于 其发光效率降低很快，根本不能体现LED长寿命的优点，很多甚至比 一般的传统灯具寿命还短。转换效率问题LED照明系统可以有许多不同的电源驱动，有交 流市电、低压交流电，汽车蓄电池、太阳能电池等。 一般室内照明方 式均釆用交流市电供电。LED作为发光的二极管，其电气特性与二极 管一致，它的非线性使得通过LED的电流对正向电压非常敏感，微小 的电压增量就可能引起电流的急剧上升， 一般来说通过控制电压的方法是不可取的，需要采用恒流驱动，特别是需要考虑电源电压波动的 情况下。采用交流市电供电的LED驱动电路最简单的方案莫过于电容降 压整流的电路了，但是这种电路开启时的冲击电流会损坏所有的LED， 事实证明是不可行的方案。还有就是整流后用电阻限流的方案，这种方案不仅电流控制能力 很差，而且大量的电能消耗在电阻上，效率低且发热量大，虽可点亮 LED，不可实用。以上两种方式虽也有人申请了专利，但技术极为原始，思路简单， 既无新颖性，更无实用性。要实现LED的发光驱动，至少要保证其电 流的稳定而不受某些因素的影响，如电源电压波动，温度变化及LED 自身的温升，LED正向压降的差异等，现有的LED驱动器无非是以下 的集中方式降压稳压(稳流)方式，高压整流线性恒流源方式，高 压开关电源方式。申请号为200710049183.6的专利申请公开了一种降压后线性稳 压的方案，该方案采用开关电源产生几十伏的直流电压，然后用一个 三端稳压器实现。采用降压方式供电时，其电能经过降压、稳压、恒 流多次转换后各个环节均消耗很多电能，转换效率比较低， 一般只适 用于需重点考虑安全性要求低压供电的场合，或者需要与其它低压直 流电源替换使用的场合。直接使用交流市电整流的高压直流实现恒流驱动的方案见于申 请号为200610017796. 7，公开号为CN101076213A的专利技术专利，以及 专利号为200420040554.6、 200420067198. 7的技术专利。此类 电路结构原理非常简单，也可以实现恒流驱动的目的，对于电源电压 波动很小的供电电源，也可以做到一定的效率，但是如果想要适应一定的电压范围，其效率就会大大降低。更为合理的设计是根据成熟的交流/直流开关电源方案修正来实现的。申请号为200720118233. 7，(大功率LED驱动电路)的实用新 型专利就是这样一种电路，实际上很多开关电源集成电路生产厂家都 公布了相应的电路，如附图1就是一例。这一类电路有如下三个问题: 第一是开关电源本身的效率就不是很高， 一般较好的开关电源方案的 效率也就是80%左右。第二这种方案还是采用稳压的控制方式方式来 稳定电流，所以电流稳定的效果不是太好。第三就是这种电路可驱动 的LED数量较少，通常只能达到数十个。一个应用于普通照明的LED驱动电路应符合以下的要求 直接接入当今照明的电源绝大多数都是使用市电交流电，为此 而设计的灯具就应该不经过任何变压或变频就可以直接使用标准的 交流电源；恒流驱动LED发光与驱动电流相关，而LED的电流与电压呈非 线性关系，只有控制电流才能控制LED的发光性能；高效率驱动器应该将尽可能多的能量用于LED的驱动，而不是 自身消耗太多的能量，这样才能发挥LED照明高效节能的优势；驱动能力强与应用于其他领域的LED不同，用于照明的LED必 须通过适当的组合以得到较大的功率，因而要求其驱动器能够提供足 够的驱动能力，特别是对于小功率LED驱动而言，驱动数百以至数千 个LED也是必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点， 提出一种符合以上LED照明要求的，可以驱动数百以至数千个小功率 LED灯珠，且效率可以达到95%以上的，直接使用市电交流电源的LED照明驱动电路。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是LED照明驱动电路，包括一个适合于直接接入市电的二极管整流桥， 一个滤波电容， 一个脉 宽调制开关芯片， 一个储能电感， 一个高反压快恢复二极管， 一个电流采样电阻， 一个反馈电路， 一个脉宽调制(PWM)开关芯片供电电 路，和串联的发光二极管阵列，输入交流电经二极管整流桥及滤波电 容转换成直流电，脉宽调制开关芯片产生开关脉冲，经储能电感升压 后通过高反压快恢复二极管直接驱动串联的发光二极管阵列，由电流 采样电阻采集的负载电流信息经反馈电路控制脉宽调制开关芯片的 脉冲宽度。反馈电路为一个反相放大器，反相放大器是三极管、光偶或运算 放大器。储能电感与脉宽调制开关芯片的供电电路共用一个小型变压 器，所述变压器的初级作为储能电感，次级耦合出少量的高频电能经 整流后供给脉宽调制开关芯片。脉宽调制开关芯片的供电电流也可以 从串联发光二极管阵列中的与脉宽调制开关芯片工作电压范围一致 的节点引出。在一路恒流驱动的电流采样信号上附加另外一路以上的 由一个三极管和一个反馈电阻组成的电流反馈恒流驱动器，使得每一 路附加的驱动器都可以获得与完整驱动电路相同的驱动能力。串联发光二极管阵列中，串联发光二极管的数目N符合以下式 (市电电压最大值X 1.4 +平均单个二极管正向压降)《N 《(市电电压最小值X 4 +平均单个二极管正向压降)。即串联LED的最小数目应满足所有串联LED的总额定电压应大 于输入电源整流后直流电平的最大值。例如设计允许输入交流电压 最大值为265VAC，则整流后最大直流电平为265X1. 414=375VDC;平 均单个LED额定电压为3.3V，则串联LED的最小数目为114个。可串联的LED个数的最大数目理论上没有确切的限制，但实践中要受到 诸多电路元件参数的限制，主要包括整流二极管的耐压、滤波电容的耐压、储能电感的Q值、以及开关电路的耐压、导通电阻、上升下 降时间、开关频率、最大导通电流等。如果各项器件的耐压指标满足 的情况下，通过实验和经验估算可得到一个串联LED最大数目的经验 公式所有串联LED的总额定电压应不大于输入交流电压最小值的4 倍。例如输入最小电压为165VAC，平均单个LED额定电压为3.3V， 则串联LED的最大数目为200个。本专利技术区别于其它驱动电路的一个显著的特征在于没有使用高 频变压器作为能量传输器件，而是直接将电感电流关断时所产生的反 向电动势经二极管整流来驱动LED。所以LED串联回路与电网是非隔本文档来自技高网...
【技术保护点】
ＬＥＤ照明驱动电路，其特征在于：包括一个适合于直接接入市电的二极管整流桥，一个滤波电容，一个脉宽调制开关芯片，一个储能电感，一个高反压快恢复二极管，一个电流采样电阻，一个反馈电路，一个脉宽调制开关芯片供电电路，和串联的发光二极管阵列，输入交流电经二极管整流桥及滤波电容转换成直流电，脉宽调制开关芯片产生开关脉冲，经储能电感升压后通过高反压快恢复二极管直接驱动串联的发光二极管阵列，由电流采样电阻采集的负载电流信息经反馈电路控制脉宽调制开关芯片的脉冲宽度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易际平，
申请(专利权)人：易际平，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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