一种双环控制的LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双环控制的LED驱动电路，包括依次连接的交流电源、整流电路、负载电路，以及输出电流采样控制环路、输入电压采样控制环路；负载电路包括若干串联或并联的LED光源、功率三极管Q1、采样电阻Rs及偏置电阻Rb；输出电流采样控制环路包括控制三极管Q2与采样电阻Rs；输入电压采样控制环路包括控制三极管Q3、采样电阻R1和R2；本实用新型专利技术利用双环控制的LED驱动电路，使功率管的功耗随着输入电压的升高而降低，提高了电源效率，减小了发热，增加了灯具的安全性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED驱动电路，尤其是一种双环控制的LED驱动电路。
技术介绍
目前，许多LED灯具采用高电压低电流的驱动方案。其中恒流二极管串联LED的驱动方案具有电路简单，体积小等优点开始被使用，恒流二极管在一定的电压范围内使输出电流恒定，当输入电压产生波动时，可以保证负载电流基本不变，因此适合用作LED驱动。由于恒流二极管与负载串联，LED负载电压基本不变，当输入电压与负载电压不等时，其压差将全部加在恒流二极管上，压差越大，恒流二极管功耗越大，温度急剧上升，如果散热不良，则危及电路的稳定和安全。此外，目前家用LED照明驱动趋向于低成本小型化，传统的阻容降压大行其道，但其固有的缺陷(非隔离，非恒流、过压冲击)限制了在LED照明上的应用，开关电源结构复杂，成本高，且不适合高电压小电流的LED驱动；线性电源具有结构简单，电磁兼容性能好等优点，是高电压小电流驱动的首选方案，但是由于线性电源的调整管与LED串联，调整管的功耗大，产生大量的热，降低了电源的效率，同时加大了灯具的散热设计难度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种电源效率高、散热性能优异的LED驱动电路。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种双环控制的LED驱动电路，包括依次连接的交流电源、整流电路、负载电路；所述负载电路包括若干串联或并联的LED光源、功率三极管Q1、采样电阻Rs及偏置电阻Rb ;所述功率三极管Ql集电极与LED光源的负极连接，发射极连接电阻Rs，基极与整流电路的输出正极之间连接偏置电阻Rb ；该LED驱动电路还包括:一输出电流采样控制环路，包括控制三极管Q2与采样电阻Rs ;所述控制三极管Q2的基极与功率三极管Ql的发射极相连，集电极与功率三极管Ql的基极连接，发射极与整流电路的输出负极连接；一输入电压采样控制环路，包括控制三极管Q3、采样电阻Rl和R2 ;所述控制三极管Q3的集电极与功率三极管Ql的基极连接，发射极与整流电路的输出负极连接，基极与整流电路的输出正、负极分别连接电阻Rl和R2。进一步，所述整流电路为全桥整流电路。本技术利用双环控制的LED驱动电路，使功率管的功耗随着输入电压的升高而降低，提高了电源效率，减小了发热，增加了灯具的安全性能。以下结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明。附图说明图1是本技术LED驱动电路的电路图；图2是本技术LED驱动电路输入电压220V时的输出电流波形图；图3是本技术LED驱动电路输入电压230V时的输出电流波形图；图4是本技术LED驱动电路输入电压240V时的输出电流波形图；图5是本技术LED驱动电路输入电压250V时的输出电流波形图；图6是本技术LED驱动电路输入电压265V时的输出电流波形图。具体实施方式如图1所示，为一种双环控制的LED驱动电路，包括依次连接的交流电源1、整流电路2、负载电路3，以及输出电流采样控制环路4、输入电压采样控制环路5 ;其中，负载电路3包括若干串联的LED光源、功率三极管Q1、采样电阻Rs及偏置电阻Rb ;功率三极管Ql集电极与LED光源的负极连接，发射极连接电阻Rs，基极与整流电路2的输出正极之间连接偏置电阻Rb。需要指出的是，本技术的整流电路2不仅限于全桥整流电路，其他常用的整流电路2均属于惯常设计，如半桥整流电路，倍压整流电路。此外，交流电源I实际上为外部交流电网。如图1所示，输出电流采样控制环路4，包括控制三极管Q2与采样电阻Rs ;所述控制三极管Q2的基极与功率三极管Ql的发射极相连，集电极与功率三极管Ql的基极连接，发射极与整流电路2的输出负极连接。如图1所示，输入电压采样控制环路5，包括控制三极管Q3、采样电阻Rl和R2 ;所述控制三极管Q3的集电极与功率三极管Ql的基极连接，发射极与整流电路2的输出负极连接，基极与整流电路2的输出正、负极分别连接电阻Rl和R2。本技术双环控制的LED驱动电路工作过程为:I)、交流电源I输入正弦交流电，经全桥整流电路2整流后变为半个周波的脉动直流电，当脉动直流电的电压上升至LED的开启电压时，功率三极管Ql导通，为LED提供电流通路，当电压回落到LED的开启电压以下时，功率三极管Ql截止，切断LED电流通路，因此LED是以脉动电流驱动发光的。2)、所述输出电流采样控制环路4由输出电流采样电阻Rs和控制三极管Q2组成，采样电阻串联在负载电路3之中。当回路中的输出电流随着输入电压的升高而上升时，采样电阻Rs上的压降也随之上升，当采样电阻Rs上的压降将达到三极管Q2导通所需的电压，三极管Q2开始导通，主回路的功率三极管Ql基极电流被电流控制三极管Q2集电极分流而减小，从而使功率三极管Ql的集电极电流减小，主回路电流被限定在设定值。3 )、输入电压采样控制环路5由输入电压分压采样电阻Rl和R2、控制三极管Q3组成，当输入电压正常时，Q3的基极电压处于令其导通所需的电压水平之下，Q3截止；当输入电压高于正常电压时，Q3基极电压升高至使Q3导通，Ql基极电流被Q3集电极进一步分流，输出电流减小，Ql功耗减小。如图2-图6所示，分别为LED驱动电路的输入电压220V，230V, 240V, 250V和265V时对应的输出电流波形。由图可知，当输入电压为额定电压220V时，LED导通时电流恒定，表明电流控制环路4起到了有效的控制作用；随着电压的升高，LED导通时的电流出现下陷，表明输入电压采样控制环路5起作用，功率三极管Ql的功耗被限定在一定范围内。本技术利用双环控制的LED驱动电路，使功率管的功耗随着输入电压的升高而降低，提高了电源效率，减小了发热，增加了灯具的安全性能。且其电路简单，可靠性高，成本低，无电容，使用寿命长。以上所述仅为本技术的优先实施方式，本技术并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本技术目的的技术方案都属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双环控制的LED驱动电路，包括依次连接的交流电源（1）、整流电路（2）、负载电路（3）；所述负载电路（3）包括若干串联或并联的LED光源、功率三极管Q1、采样电阻Rs及偏置电阻Rb；所述功率三极管Q1集电极与LED光源的负极连接，发射极连接电阻Rs，基极与整流电路（2）的输出正极之间连接偏置电阻Rb；其特征在于还包括：一输出电流采样控制环路（4），包括控制三极管Q2与采样电阻Rs；所述控制三极管Q2的基极与功率三极管Q1的发射极相连，集电极与功率三极管Q1的基极连接，发射极与整流电路（2）的输出负极连接；一输入电压采样控制环路（5），包括控制三极管Q3、采样电阻R1和R2；所述控制三极管Q3的集电极与功率三极管Q1的基极连接，发射极与整流电路（2）的输出负极连接，基极与整流电路（2）的输出正、负极分别连接电阻R1和R2。

【技术特征摘要】
1.一种双环控制的LED驱动电路，包括依次连接的交流电源(I)、整流电路(2)、负载电路(3);所述负载电路(3)包括若干串联或并联的LED光源、功率三极管Q1、采样电阻Rs及偏置电阻Rb ;所述功率三极管Ql集电极与LED光源的负极连接，发射极连接电阻Rs，基极与整流电路(2)的输出正极之间连接偏置电阻Rb ;其特征在于还包括: 一输出电流采样控制环路(4)，包括控制三极管Q2与采样电阻Rs ;所述控制三极管Q2的基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆蓉，周党培，刘天明，
申请(专利权)人：木林森股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：