本发明专利技术公开了一种可用于LED驱动的电源电路，包括整流电路、负阻特性恒流源、电容；整流电路把市电整流为脉动直流电，脉动直流电通过负阻特性恒流源向电容充电，电容再向后续的负载供电；在负阻特性恒流源自身工作电压较额定工作电压低时，提供较大的恒流电流；在负阻特性恒流源自身工作电压较额定工作电压高时，提供较小的恒流电流；在负阻特性恒流源自身工作电压和额定工作电压相同时，提供额定的恒流电流；在负阻特性恒流源自身工作电压不变时，负载变化时，负阻特性恒流源的输出电流恒流；本发明专利技术能够在小功率应用场合，摒弃体积大的高压无极性电容或高压电解电容，且在开机时没有冲击电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交流输入、直流输出电路，特别涉及小功率应用场合的LED驱动的电源电路。
技术介绍
LED即半导体发光二极管，LED节能灯是用高亮度白色发光二极管作为发光源，光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保；是新一代固体冷光源，通常所说的LED驱动电路，一般泛指驱动高亮度白色发光二极管。1998年发白光的LED开发成功后用途极广，由于其压降为3V左右，且需要恒流供电才能达到其使用寿命，因此，LED灯直接应用于市电上照明，都要经过降压、交流变直流的处理，一般说来，这种变换有以下几种I、电容降压式LED驱动电路国内在这方面的技术专利很多，申请号为200920182050. 0示出的正是这种电路， 这个专利事实上向LED提供的电流是脉动直流电，LED的寿命短；申请号为200820201316. 7 的技术向LED提供的电流也是脉动直流电，LED的寿命短且有闪烁感。2、采用AC/DC开关电源方案使用交流(AC)变换为直流(DC)方案，向LED提供恒定的直流，一般电路采用开关电源中的反激变换器电路(Flyback Converter)，电路较复杂。也有采用更复杂的ニ级变换， 第一级采用功率因数校正电路升压，功率因数校正电路简称为PFC电路，是Power Factor Correction的缩写，第二级采用正激或反激电路向LED供电。一般用在大功率场合。上述的LED驱动电路，电容降压式LED驱动电路中，因为采用了电容降压，使用IuF 的无极性电容只能在220VAC/50HZ下获得不到69mA的驱动电流，若想驱动单只IW的LED 灯，则需要312mA的电流，那么降压用的电容高达4. 5uF，4. 5uF的无极性电容，能长期工作在220VAC/50HZ下，其造价不菲，且体积很大，给LED驱动电路的小型化带来困难。目前的市电中干扰、浪涌很多，对这种无极性电容的使用寿命是ー种挑战。使用这么大容量的电容，在首次开灯时，由于交流电不一定是刚好经过正弦波的过零点，会产生很大的冲击电流，即使采用了 NTC热敏电阻串入回路，只是降低了冲击电流而已。给电容降压式LED驱动电路产生很大的损坏，同时给市电带来较大的浪涌，特别是很多这样的单元电路同时开灯时，強大的冲击给市电带来的浪涌不容忽视。如住宅小区中楼梯走道的LED节能灯同时打开，就是上述效果。实际监测到这种电容降压式LED驱动电路， 每天平均使用4小时左右的，电容采用1UF/630V的CBB电容的，一年后，大部份产品中该电容容量下降了 20%左右，原因就是浪涌电流引起该电容失效，失效模式就是容量逐步下降， 直至开路。而采用AC/DC开关电源方案的LED驱动电路，电路复杂，开关电源造价较高，且开关电源可靠性经常不如LED本身，目前各地的LED路灯都是这个方案，经常是使用15天至2、3个月后，LED路灯就大量损坏，而且这种损坏也多由高压滤波电容(高压电解电容)干涸，引起后续电路连带失效弓I起的。没有采用PFC的AC/DC开关电源方案的LED驱动电路，同样存在同时开灯吋，由于每个单元电路都存在整流电流，向高压滤波电容充电同样产生很大的冲击电流，即使使用了 NTC热敏电阻串入回路，只是降低了冲击电流而已；同时给市电带来较大的浪涌，特别是很多这样的单元电路同时开灯时，強大的冲击给市电带来的浪涌不容忽视。综上所述，传统技术的电容降压式LED驱动电路，由于存在高压无极性电容，成本较高，开机时冲击电流较大，体积大；而传统技术的AC/DC开关电源方案的LED驱动电路复杂，特别是小功率场合，存在成本高，寿命较短、开机时冲击电流较大的缺点，同样也存在体积较大的高压电解电容。
技术实现思路
有鉴如此，本专利技术要解决的技术问题是，ー种可用于LED驱动的电源电路，在小功率应用场合，摒弃体积大的高压无极性电容或高压电解电容，且在开机时没有冲击电流；成本也低。为解决上述技术问题，本专利技术ー种可用于LED驱动的电源电路，包括整流电路、负阻特性恒流源、电容；整流电路把市电整流为脉动直流电，脉动直流电通过负阻特性恒流源向所述的电容充电，电容再向后续的负载如LED供电。在所述的负阻特性恒流源自身工作电压较额定工作电压低时，提供较大的恒流电流；在所述的负阻特性恒流源自身工作电压较额定工作电压高吋，提供较小的恒流电流；在所述的负阻特性恒流源自身工作电压和额定工作电压相同时，提供额定的恒流电流；在所述的负阻特性恒流源自身工作电压不变时， 负载变化时，所述的负阻特性恒流源的输出电流恒流。进ー步地，所述的负阻特性恒流源的特征为当工作电压上升到预设值时，无输出电流。作为上述技术方案的进ー步改进，电容和负载之间存在ー个开关电源，所述的电容向所述的开关电源供电，由所述的开关电源再向所述的负载供电。本专利技术的工作原理是，整流电路把市电整流为脉动直流电，脉动直流电的波形见图1，脉动直流电通过负阻特性恒流源向所述的电容充电，电容再向后续的负载如LED供电，脉动直流电的峰值电压比较低时，负阻特性恒流源的工作电压较低，提供较大的恒流电流向电容充电；脉动直流电的峰值电压比较高时，由于电容的端电压变化较小，这时负阻特性恒流源的端电压也同步升高，负阻特性恒流源提供的电流很小或关断，负阻特性恒流源发热量很小。即实现了在交流电的峰值较低时充电，负阻特性恒流源的电流大，但其端电压低，电压、电流的乘积就是其发热量，反而较小；当交流电的峰值较高时，负阻特性恒流源的电流小，尽管端电压高，但电压电流的乘积仍可控制在很小的值，即功耗仍很低，以实现专利技术目的。电容上能量再对后续的负载如LED放电，LED获得较为连续的电流点亮。相应地，若电容和负载如LED之间加入一个升、降压式开关电源,又称Buck、Boost 电路或其它拓扑，同样可以实现对负载供电，也可以实现对LED精确的恒流供电。相应地，若电容和负载之间加入一个隔离式DC/DC变换器，基于上述原理，隔离式 DC/DC变换器的输入电压可以做得比较低，不使用高压无极性电容或高压电解电容，可以实现AC/DC小功率隔离电源，体积可以做得很小，且在开机时没有冲击电流。由于本专利技术电路只在交流电的峰值较低时向负载如LED供电，由于负阻特性恒流源可以由电阻和晶体管组成，负阻特性恒流源中无任何电容、电感，可以实现集成化，在小功率应用场合，用较低成本实现可用于LED驱动的电源电路，摒弃高压无极性电容或高压电解电容，且在开机时没有冲击电流，多个本专利技术电路单元大量并联后，由ー个开关控制， 也不产生冲击电流，由于不存在体积大的高压无极性电容或高压电解电容，本专利技术的可用于LED驱动的电源电路容易实现小型化。附图说明图I为半波脉动直流电波形图2为本专利技术使用的负阻特性恒流源的电气符号；图3为本专利技术第一实施例的电路图4为本专利技术第一实施例中负阻特性恒流源的电路图5为示波器检测电流的原理图6为本专利技术第一实施例实测相关波形；图7为本专利技术第二实施例的电路图8为芯片QX5241组成的BUCK电路电路图9为本专利技术第三实施例的电路图10为本专利技术第三实施例中负阻特性恒流源的电路图11为芯片MP1591组成的BUCK电路电路图12为ー种负阻特性恒流源路电路图13为另ー种负阻特性恒流源电路图14-1为可用于负阻特性恒流源中102的电路图14-2为另ー本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹向阳，王保均，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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