CN111818703B - 一种led驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED灯技术领域。本发明公开了一种LED驱动电路及LED灯具，LED驱动电路包括第一和第二LED模组、线性恒流驱动电路、输入电压检测电路、第一和第二开关电路、开关驱动电路和单向导通电路，第一LED模组、单向导通电路和第二LED模组依次串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第一LED模组与第一开关电路串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第二开关电路与第二LED模组串联后接线性恒流驱动电路的输出端，开关驱动电路被配置为当输入电压检测电路检测到输入电压高到一定值时，驱动第一开关电路和第二开关电路均断开；否则，驱动第一开关电路和第二开关电路均导通。本发明可以实现宽电压输入和双电压输出，适应性强，且电路结构简单，成本低。

Description

一种LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明属于LED灯技术领域，具体地涉及一种LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

LED灯由于其具有节能、长寿命、绿色环保等诸多优点，已被越来越广泛地应用在各种场所中，包括民用照明、商业照明、工业用照明等照明场所，以及美术馆、博物馆等装饰场所。

LED灯工作时需要采用LED驱动电路来进行驱动，而LED线性恒流驱动电路由于具有成本低、结构简单、效率高、体积小等特点，被广泛地使用在LED灯具中。但传统的LED线性恒流驱动电路无法宽电压输入，且其输出电压范围受限，导致LED光源选取受限较多，成品市场受电压限制，无法实现宽电压统一方案，适应性差。

虽然现在也有一些可以实现宽电压输入的LED线性恒流驱动电路，但其需要采用多个线性恒流源模块来实现，电路结构较复杂，成本较高，不利于成本控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED驱动电路及LED灯具用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种LED驱动电路，包括第一LED模组、第二LED模组、线性恒流驱动电路、输入电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、开关驱动电路和单向导通电路，第一LED模组、单向导通电路和第二LED模组依次串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第一LED模组与第一开关电路串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第二开关电路与第二LED模组串联后接线性恒流驱动电路的输出端，开关驱动电路被配置为当输入电压检测电路检测到输入电压高到一定值时，驱动第一开关电路和第二开关电路均断开；否则，驱动第一开关电路和第二开关电路均导通。

进一步的，所述单向导通电路采用二极管来实现。

进一步的，所述第一开关电路采用NMOS管Q1来实现。

更进一步的，所述NMOS管Q1的栅极与源极之间接有电容C1。

进一步的，所述第二开关电路采用NMOS管Q2来实现。

更进一步的，所述NMOS管Q2的栅极与源极之间接有电容C2。

进一步的，所述输入电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电解电容EC2和稳压管ZD1，电阻R1、电阻R2和电阻R3依次串联后接在线性恒流驱动电路的输入端之间，电解电容EC2和稳压管ZD1分别与电阻R3并联设置，电阻R2和电阻R3之间的节点为输入电压检测电路的输出端。

进一步的，所述开关驱动电路采用光耦U2和光耦U3构成，光耦U2和光耦U3的输入端串联后接输入电压检测电路的输出端，光耦U2和光耦U3的输出端分别驱动第一开关电路和第二开关电路。

更进一步的，还包括电阻R4，电阻R4串接在光耦U2和光耦U3的输入端回路上。

本发明还提供了一种LED灯具，设有上述的LED驱动电路。

本发明的有益技术效果：

本发明可以实现宽电压输入(100V-264V)和双电压输出，适应性强，可适用多种灯型，LED光源选取受限较小，适用全球通用市电(100V-264V)；且只需一个线性恒流源模块即可，电路结构较简单，易于实现，成本低，提高市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的LED驱动电路的具体电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一

如图1所示，一种LED驱动电路，包括第一LED模组1、第二LED模组2、线性恒流驱动电路、输入电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、开关驱动电路和单向导通电路，线性恒流驱动电路可以为现有的采用单个线性恒流芯片构成的各种线性恒流驱动电路。

本具体实施例中，线性恒流驱动电路包括整流桥BG、滤波电解电容EC1和线性恒流芯片U1，整流桥BG的输入端接交流电源(市电)，整流桥BG的正输出端接该线性恒流驱动电路的正输出端Vbus，整流桥BG的负输出端接地，线性恒流芯片U1的第一端作为该线性恒流驱动电路的负输出端用于接LED光源的负极，线性恒流芯片U1的第二端接地，滤波电解电容EC1接在整流桥BG的正输出端和负输出端之间，更具体电路结构请详见图1，但并不以此为限，在其它实施例中，也可以采用现有的其它线性恒流驱动电路结构来实现。

第一LED模组1、单向导通电路和第二LED模组2依次串联后接线性恒流驱动电路的输出端，具体的，第一LED模组1的正极接线性恒流驱动电路的正输出端Vbus，第一LED模组1的负极正向串联单向导通电路接第二LED模组2的正极，第二LED模组2的负极接线性恒流驱动电路的负输出端(线性恒流芯片U1的第一端)。

本具体实施例中，第一LED模组1和第二LED模组2均由多个LED灯珠串联组成，第一LED模组1和第二LED模组2的LED灯珠数量可以根据实际需要进行选择，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说，当然，在一些实施例中，第一LED模组1和第二LED模组2也可以均由一个LED灯珠构成。

优选的，本具体实施例中，单向导通电路采用二极管D1来实现，电路结构简单，易于实现，成本低，但并不限于此，在其它实施例中，单向导通电路也可以采用现有的其它单向导通电路，如由三极管、MOS管等构成的单向导通电路来实现。

具体的，二极管D1的正端接第一LED模组1的负极，二极管D1的负端接第二LED模组2的正极。

第一LED模组与第一开关电路串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第二开关电路与第二LED模组串联后接线性恒流驱动电路的输出端，具体的，第一LED模组1的负极串联第一开关电路接线性恒流芯片U1的第一端，第二LED模组2的正极串联第二开关电路接线性恒流驱动电路的正输出端Vbus。

本具体实施例中，第一开关电路优选采用NMOS管Q1来实现，耐流大，功耗低，具体的，NMOS管Q1的漏极接第一LED模组1的负极，NMOS管Q1的源极接线性恒流芯片U1的第一端，NMOS管Q1的栅极接开关驱动电路的驱动输出端。当然，在其它实施例中，第一开关电路也可以采用现有的其它开关电路来实现。

本具体实施例中，第二开关电路优选采用NMOS管Q2来实现，耐流大，功耗低，具体的，NMOS管Q2的漏极接线性恒流驱动电路的正输出端Vbus，NMOS管Q21的源极接第二LED模组2的正极，NMOS管Q2的栅极接开关驱动电路的驱动输出端。当然，在其它实施例中，第二开关电路也可以采用现有的其它开关电路来实现。

开关驱动电路被配置为当输入电压检测电路检测到输入电压高到一定值时，驱动第一开关电路和第二开关电路均断开；否则，驱动第一开关电路和第二开关电路均导通。

本具体实施例中，所述开关驱动电路采用光耦U2和光耦U3构成，光耦U2和光耦U3的输入端串联后接在输入电压检测电路的输出端与地之间，光耦U2的两输出端分别接NMOS管Q1的栅极和源极，光耦U3的两输出端分别接NMOS管Q2的栅极和源极，采用该开关驱动电路，NMOS管Q1和NMOS管Q2可实现同时开通，同时关断，避免二者之间不同步导致NMOS管烧毁或LED模组烧毁，且电路结构简单，易于实现。

本具体实施例中，光耦U2和光耦U3均采用光敏三极管型的光耦来实现，但并不限于此。

当然，在其它实施例中，开关驱动电路也可以采用现有的其它开关驱动电路来实现。

进一步的，本具体实施例中，还包括电阻R4，电阻R4串接在光耦U2和光耦U3的输入端回路上，用于调节流过光耦U2和光耦U3的输入端的电流，以保护光耦U2和光耦U3。

优选的，本具体实施例中，所述NMOS管Q1的栅极与源极之间接有电容C1，所述NMOS管Q2的栅极与源极之间接有电容C2，用以避免出现频闪。

本具体实施例中，输入电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电解电容EC2和稳压管ZD1，电阻R1、电阻R2和电阻R3依次串联后接在整流桥BG的输出之间(线性恒流驱动电路的输入端之间)，电解电容EC2和稳压管ZD1分别与电阻R3并联设置，电阻R2和电阻R3之间的节点(输入电压检测电路的输出端)依次串联光耦U2和光耦U3的输入端以及电阻R4接地。采用该输入电压检测电路，能给光耦U2和光耦U3提供较大的驱动电流，驱动更平稳，但并不限于此，在其它实施例中，输入电压检测电路也可以采用现有的其它电压检测电路来实现，如电解电容EC2可以替换成普通电容等。

工作过程：

当输入电压为高压时，电解电容EC2的电压足够驱动光耦U2和光耦U3导通，将NMOS管Q1和Q2的栅极拉低，NMOS管Q1和Q2断开，线性恒流驱动电路的正输出端Vbus的电流从第一LED模组1经过二极管D1到第二LED模组2再到线性恒流芯片U1，实现串联输出，输出电压较高。

当输入电压为低压时，电解电容EC2的电压过低，无法驱动光耦U2和光耦U3导通，NMOS管Q1和Q2导通，线性恒流驱动电路的正输出端Vbus的电流分两路走，一路经过第一LED模组1到NMOS管Q1再到线性恒流芯片U1；另一路经过第二LED模组2到NMOS管Q2再到线性恒流芯片U1，二极管D1反向截止，实现第一LED模组1和第二LED模组2并联输出，输出电压较低。即可实现宽电压输入(100V-264V)和双电压输出，适应性强，可适用多种灯型，LED光源选取受限较小，适用全球通用市电(100V-264V)；且只需一个线性恒流源模块(线性恒流芯片)即可，电路结构较简单，易于实现，成本低，提高市场竞争力。

实施例二

本实施例与实施例一的区别为：本实施例的第一开关电路和第二开关电路均采用NPN三极管来实现。

本发明还提供了一种LED灯具，设有上述的LED驱动电路。LED灯具可以是平板灯、吸顶灯、筒灯等各种LED灯具。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED驱动电路，其特征在于：包括第一LED模组、第二LED模组、线性恒流驱动电路、输入电压检测电路、第一开关电路、第二开关电路、开关驱动电路和单向导通电路，第一LED模组、单向导通电路和第二LED模组依次串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第一LED模组与第一开关电路串联后接线性恒流驱动电路的输出端，第二开关电路与第二LED模组串联后接线性恒流驱动电路的输出端，开关驱动电路被配置为当输入电压检测电路检测到输入电压高到一定值时，驱动第一开关电路和第二开关电路均断开；否则，驱动第一开关电路和第二开关电路均导通。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述单向导通电路采用二极管来实现。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第一开关电路采用NMOS管Q1来实现。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于：所述NMOS管Q1的栅极与源极之间接有电容C1。

5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第二开关电路采用NMOS管Q2来实现。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于：所述NMOS管Q2的栅极与源极之间接有电容C2。

7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述输入电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电解电容EC2和稳压管ZD1，电阻R1、电阻R2和电阻R3依次串联后接在线性恒流驱动电路的输入端之间，电解电容EC2和稳压管ZD1分别与电阻R3并联设置，电阻R2和电阻R3之间的节点为输入电压检测电路的输出端。

8.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述开关驱动电路采用光耦U2和光耦U3构成，光耦U2和光耦U3的输入端串联后接输入电压检测电路的输出端，光耦U2和光耦U3的输出端分别驱动第一开关电路和第二开关电路。

9.根据权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于：还包括电阻R4，电阻R4串接在光耦U2和光耦U3的输入端回路上。

10.一种LED灯具，其特征在于：设有权利要求1-9任意一项所述的LED驱动电路。