一種分段式發光二極管照明驅動電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種分段式發光二極管照明驅動電路，包括全波整流電路，控制電路，以及第一發光二極管-第n發光二極管。由第一發光二極管-第n發光二極管的方向，控制電路控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個發光二極管與全波整流電路組成閉合回路。由于全波整流電路輸出的單向脈動直流電具有周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，因此第一發光二極管-第n發光二極管呈現逐漸點亮后逐漸熄滅的周期性變化。避免了現有的照明電路中采用高頻切換開關控制發光二極管的點亮和熄滅，從而產生EMI干擾。并且本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路的結構簡單清晰，便于安裝。
【專利說明】—種分段式發光二極管照明驅動電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及發光二極管照明【技術領域】，更具體地說，涉及一種分段式發光二極管照明驅動電路。
【背景技術】
[0002]現有的LED (Light-Emitting Diode，發光二極管)照明驅動電路，包括LED驅動電源和多個LED。LED驅動電源即將電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發光的電壓轉換器。LED驅動電源的輸入可以為高壓工頻交流(即市電)等，而LED驅動電源的輸出大多為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。
[0003]LED驅動電源核心元件包括高頻切換開關、高壓電容、高頻電感、開關元器件、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等。因此，現有的LED照明驅動電路采用高頻切換開關控制LED分段照明，產生非常強的EMI干擾(Electromagnetic Interference,電磁干擾)，而且使用的元器件的數量多，不便于安裝。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提供一種分段式發光二極管照明驅動電路，未采用高頻切換開關，避免產生EMI干擾，并且使用的元器件的數量少，方便安裝。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種分段式發光二極管照明驅動電路，包括:全波整流電路、控制電路、以及第一發光二極管-第η發光二極管，η至少為2 ；
[0007]所述全波整流電路的第一接入端連接市電第一交流母線，所述全波整流電路的第二接入端連接市電第二交流母線，所述全波整流電路的直流電輸出端連接所述控制電路的輸入端和所述第一發光二極管的輸入端，用于將輸入的交流電轉換為單向脈動直流電后輸出；
[0008]所述第一發光二極管-所述第η發光二極管之間串聯，所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的輸出端分別連接所述控制電路的第一接入端-第η接入端；
[0009]所述控制電路的輸出端連接所述全波整流電路的直流電輸入端，用于接收所述全波整流電路輸出的單向脈動直流電，并根據所述單向脈動直流電的周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，由所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的方向，控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個所述發光二極管與所述全波整流電路組成閉合回路。
[0010]優選的，所述控制電路包括:開關管、電容、穩壓電源、第一電阻-第η+1電阻、第一運算放大器-第η運算放大器、第一 NMOS管-第nNMOS管、以及外接電阻；
[0011]所述開關管的柵極連接接地端，所述開關管的漏極作為所述控制電路的輸入端連接所述全波整流電路的直流電輸出端，所述開關管的源極連接所述穩壓電源的輸入端和所述電容的第一端，所述電容的第二端連接接地端；
[0012]所述穩壓電源的輸出端連接所述第一電阻的輸入端，用于輸出基準電壓；[0013]所述第一電阻-所述第η+1電阻串聯，所述第η+1電阻的輸出端連接接地端，且由所述第η+1電阻-所述第一電阻的方向，每兩個電阻之間均分別連接所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的同名端，所述第一電阻-所述第η+1電阻用于對所述基準電壓分壓;
[0014]所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的異名端相連，所述第η運算放大器的異名端同時連接所述外接電阻的一端，所述外接電阻的另一端作為所述控制電路的輸出端連接所述全波整流電路的直流電輸入端，所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的輸出端分別連接所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的柵極；
[0015]所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的源極分別連接所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的異名端，所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的漏極作為所述控制電路的第一接入端-第η接入端分別連接所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的輸出端。
[0016]優選的，所述開關管為JFET管。
[0017]優選的，所述全波整流電路包括:第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；
[0018]所述第一二極管的輸入端與所述第三二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的第一接入端，所述第一二極管的輸出端與所述第二二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的直流電輸出端，所述第二二極管的輸入端與所述第四二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的第二接入端，所述第四二極管的輸入端與所述第三二極管的輸入端相連作為所述全波整流電路的直流電輸入端。
[0019]與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點:
[0020]本發明所提供的分段式發光二極管照明驅動電路，包括全波整流電路，控制電路，以及第一發光二極管-第η發光二極管。全波整流電路將接入的市電轉換為單向脈動直流電后輸出，為串聯的第一發光二極管-第η發光二極管提供單向脈動直流電，由第一發光二極管-第η發光二極管的方向，控制電路控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個發光二極管與全波整流電路組成閉合回路。由于全波整流電路輸出的單向脈動直流電具有周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，因此第一發光二極管-第η發光二極管呈現逐漸點亮后逐漸熄滅的周期性變化。
[0021]本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路，隨著單向脈沖直流電的變化而點亮和熄滅，避免了現有的照明電路中采用高頻切換開關控制發光二極管的點亮和熄滅，從而產生EMI干擾。并且本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路的結構簡單清晰，便于安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本申請實施例提供的一種分段式發光二極管照明驅動電路的示意圖；
[0024]圖2為本申請實施例提供的一種分段式發光二極管照明驅動電路的具體電路示意圖。
【具體實施方式】
[0025]正如【背景技術】所述，LED驅動電源核心元件包括開關控制器、高頻電感、高壓電容、開關元器件、反饋電阻、輸入濾波器件、輸出濾波器件等。因此，現有的LED照明驅動電路不僅使用的元器件的數量多，不便于安裝，而且采用高頻開關切換，產生EMI干擾(Electromagnetic Interference,電磁干擾)。
[0026]同時，采用高壓電容、高頻電感元器件，提高了 LED照明驅動電路成本。
[0027]基于此，本發明提供了一種分段式發光二極管照明驅動電路，以克服現有技術存在的上述問題，包括:全波整流電路、控制電路、以及第一發光二極管-第η發光二極管，η至少為2 ；
[0028]所述全波整流電路的第一接入端連接市電第一交流母線，所述全波整流電路的第二接入端連接市電第二交流母線，所述全波整流電路的直流電輸出端連接所述控制電路的輸入端和所述第一發光二極管的輸入端，用于將輸入的交流電轉換為單向脈動直流電后輸出；
[0029]所述第一發光二極管-所述第η發光二極管之間串聯，所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的輸出端分別連接所述控制電路的第一接入端-第η接入端；
[0030]所述控制電路的輸出端連接所述全波整流電路的直流電輸入端，用于接收所述全波整流電路輸出的單向脈動直流電，并根據所述單向脈動直流電的周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，由所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的方向，控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個所述發光二極管與所述全波整流電路組成閉合回路。
[0031]本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路，包括全波整流電路，控制電路，以及第一發光二極管-第η發光二極管。全波整流電路將接入的市電轉換為單向脈動直流電后輸出，為串聯的第一發光二極管-第η發光二極管提供單向脈動直流電，由第一發光二極管-第η發光二極管的方向，控制電路控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個發光二極管與全波整流電路組成閉合回路。由于全波整流電路輸出的單向脈動直流電具有周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，因此第一發光二極管-第η發光二極管呈現逐漸點亮后逐漸熄滅的周期性變化。
[0032]本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路，隨著單向脈沖直流電的變化而點亮和熄滅，避免了現有的照明電路中采用高頻切換開關控制發光二極管的點亮和熄滅，從而產生EMI干擾。并且本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路的結構簡單清晰，便于安裝。
[0033]以上是本發明的核心思想，為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0034]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0035]其次，本發明結合示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0036]本實施例提供了一種分段式發光二極管照明驅動電路，如圖1所示，為本申請實施例提供的分段式發光二極管照明驅動電路的示意圖，包括:全波整流電路100、控制電路200、以及第一發光二極管LEDl-第η發光二極管LEDn，η至少為2。
[0037]其中，所述全波整流電路100的第一接入端連接市電第一交流母線ACl，所述全波整流電路100的第二接入端連接市電第二交流母線AC2，所述全波整流電路100的直流電輸出端連接所述控制電路200的輸入端和所述第一發光二極管LEDl的輸入端，用于將輸入的交流電轉換為單向脈動直流電Vin后輸出。
[0038]所述第一發光二極管LEDl-所述第η發光二極管LEDn之間串聯，所述第一發光二極管LEDl-所述第η發光二極管LEDn的輸出端分別連接所述控制電路200的第一接入端VDl-第η接入端VDn。具體的，第一發光二極管LEDl的輸入端連接全波整流電路100的輸出端，第一發光二極管LEDl的輸出端連接第二發光二極管LED2的輸入端和控制電路200的第一接入端VD1，第二發光二極管LED2的輸出端連接第三發光二級管的輸入端和控制電路200的第二接入端VD2，直到所述第η發光二極管LEDn的輸出端連接控制電路200的第η接入端VDn。
[0039]所述控制電路200的輸出端連接所述全波整流電路100的直流電輸入端，用于接收所述全波整流電路100輸出的單向脈動直流電Vin，并根據所述單向脈動直流電Vin的周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，由所述第一發光二極管LEDl-所述第η發光二極管LEDn的方向，控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個所述發光二極管與所述全波整流電路100組成閉合回路。
[0040]本實施例提供的分段式發光二極管照明驅動電路工作原理為:全波整流電路將接入的市電轉換為單向脈動直流電Vin后輸出，為串聯的第一發光二極管-第η發光二極管提供單向脈動直流電Vin，由第一發光二極管-第η發光二極管的方向，控制電路控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個發光二極管與全波整流電路組成閉合回路。由于全波整流電路輸出的單向脈動直流電Vin具有周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，因此第一發光二極管-第η發光二極管呈現逐漸點亮后逐漸熄滅的周期性變化。
[0041]參考圖2所示，為本申請實施例提供的一種分段式發光二極管照明驅動電路的具體電路示意圖，包括:全波整流電路100、控制電路200、以及第一發光二極管LEDl-第η發光二極管LEDn，η至少為2。
[0042]其中，控制電路200包括:開關管JFET、電容C、穩壓電源201、第一電阻Rl-第η+1電阻Rn、第一運算放大器OPl-第η運算放大器ΟΡη、第一 NMOS管N1-第nNMOS管Nn、以及外接電阻RT。
[0043]本實施例優選的開關管為JEFT管((Junction-FET，結型柵場效應晶體管)。所述開關管JFET的柵極連接接地端，所述開關管JFET的漏極作為所述控制電路200的輸入端連接所述全波整流電路100的直流電輸出端，所述開關管JFET的源極連接所述穩壓電源201的輸入端和所述電容C的第一端，所述電容C的第二端連接接地端。
[0044]所述開關管JFET用于控制所述電容C的充放電以及，開關管JFET和電容C共同為穩壓電源201輸送直流電。由于全波整流電路100輸出的單向脈動直流電Vin，當開關管JFET的關斷電壓小于等于電容C的放電電壓時，開關管JFET截止；當開關管JFET的關斷電壓大于電容C的放電電壓時，開關管JFET導通，因此，穩壓電源201的相對穩定的輸入電壓由開關管JFET和電容C共同輸出。
[0045]所述穩壓電源201的輸出端連接所述第一電阻Rl的輸入端，用于輸出基準電壓。所述第一電阻Rl-所述第η+1電阻Rn+1串聯，所述第η+1電阻Rn+1的輸出端連接接地端，且由所述第η+1電阻Rn+1-所述第一電阻Rl的方向，每兩個電阻之間均分別連接所述第一運算放大器OPl-所述第η運算放大器OPn的同名端，所述第一電阻Rl-所述第η+1電阻Rn+Ι用于對所述基準電壓分壓，輸入到OPl-OPn的同名端的電壓依次增大。
[0046]所述第一運算放大器OPl-所述第η運算放大器OPn的異名端相連，所述第η運算放大器OPn的異名端同時連接所述外接電阻RT的一端，所述外接電阻RT的另一端作為所述控制電路200的輸出端連接所述全波整流電路100的直流電輸入端，所述第一運算放大器OPl-所述第η運算放大器OPn的輸出端分別連接所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的柵極；
[0047]所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的源極分別連接所述第一運算放大器OPl-所述第η運算放大器OPn的異名端，所述第一 NMOS管N1-所述第nNMOS管Nn的漏極作為所述控制電路200的第一接入端VDl-第η接入端VDn分別連接所述第一發光二極管LEDl-所述第η發光二極管LEDn的輸出端。
[0048]本實施例提供的全波整流電路100包括:第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4。
[0049]所述第一二極管Dl的輸入端與所述第三二極管D3的輸出端相連作為所述全波整流電路100的第一接入端，所述第一二極管Dl的輸出端與所述第二二極管D2的輸出端相連作為所述全波整流電路100的直流電輸出端，所述第二二極管D2的輸入端與所述第四二極管D4的輸出端相連作為所述全波整流電路100的第二接入端，所述第四二極管D4的輸入端與所述第三二極管D3的輸入端相連作為所述全波整流電路100的直流電輸入端。
[0050]本實施提供的分段式發光二極管照明驅動電路工作原理如下:
[0051]當全波整流電路100輸出的單向脈沖直流電Vin的大小未能達到第一發光二極管LEDl的導通電壓時，OPl-OPn輸出高電平使Nl-Nn導通，但是由于LEDl未導通，LEDl-LEDn均為熄滅狀態。
[0052]當全波整流電路100輸出的單向脈沖直流電Vin的大小只達到第一發光二極管LEDl的導通電壓時，LEDl導通，OPl-OPn輸出高電平使Nl-Nn導通，但是由于LED2_LEDn未導通，因此只有LEDl點亮，其余LED均為熄滅狀態。
[0053]當全波整流電路100輸出的單向脈沖直流電Vin的大小達到第二發光二極管LED2的導通電壓時，LEDl和LED2導通，外接電阻RT的電壓與0P2的同名端電壓相同，0P3_0Pn的同名端電壓大于外接電阻RT的電壓，因此0P2-0Pn輸出高電平使N2-Nn導通。而OPl的同名端電壓小于外接電阻RT的電壓，由于負反饋作用，OPl輸出低電平使NI截止。此時LEDl和LED2點亮，其余LED均為熄滅狀態。
[0054]直到當全波整流電路100輸出的單向脈沖直流電Vin的大小達到第η發光二極管LEDn的導通電壓時，LEDl-LEDn導通，外接電阻RT的電壓與OPn的同名端電壓相同，而OPl-OPn-1的同名端電壓小于外接電阻RT的電壓，由于負反饋作用，OPl-OPn-1輸出低電平使Nl-Nn-1截止。此時LEDl-LEDn全部點亮。[0055]本發明所提供的分段式發光二極管照明驅動電路，包括全波整流電路，控制電路，以及第一發光二極管-第η發光二極管。全波整流電路將接入的市電轉換為單向脈動直流電后輸出，為串聯的第一發光二極管-第η發光二極管提供單向脈動直流電，由第一發光二極管-第η發光二極管的方向，控制電路控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個發光二極管與全波整流電路組成閉合回路。由于全波整流電路輸出的單向脈動直流電具有周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，因此第一發光二極管-第η發光二極管呈現逐漸點亮后逐漸熄滅的周期性變化。
[0056]本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路，隨著單向脈沖直流電的變化而點亮和熄滅，避免了現有的照明電路中采用高頻切換開關控制發光二極管的點亮和熄滅，從而產生EMI干擾。并且本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路的結構簡單清晰，便于安裝。
[0057]而且本發明提供的分段式發光二極管照明驅動電路未采用高壓電容和高壓電感等元件，降低了成本。
[0058]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種分段式發光二極管照明驅動電路，其特征在于，包括:全波整流電路、控制電路、以及第一發光二極管-第η發光二極管，η至少為2 ；所述全波整流電路的第一接入端連接市電第一交流母線，所述全波整流電路的第二接入端連接市電第二交流母線，所述全波整流電路的直流電輸出端連接所述控制電路的輸入端和所述第一發光二極管的輸入端，用于將輸入的交流電轉換為單向脈動直流電后輸出；所述第一發光二極管-所述第η發光二極管之間串聯，所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的輸出端分別連接所述控制電路的第一接入端-第η接入端； 所述控制電路的輸出端連接所述全波整流電路的直流電輸入端，用于接收所述全波整流電路輸出的單向脈動直流電，并根據所述單向脈動直流電的周期性的由小到大、再由大到小的變化頻率，由所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的方向，控制達到導通電壓的所有發光二極管的最后一個所述發光二極管與所述全波整流電路組成閉合回路。
2.根據權利要求1所述的分段式發光二極管照明驅動電路，其特征在于，所述控制電路包括:開關管、電容、穩壓電源、第一電阻-第η+1電阻、第一運算放大器-第η運算放大器、第一 NMOS管-第nNMOS管、以及外接電阻； 所述開關管的柵極連接接地端，所述開關管的漏極作為所述控制電路的輸入端連接所述全波整流電路的直流電輸出端，所述開關管的源極連接所述穩壓電源的輸入端和所述電容的第一端，所述電容的第二端連接接地端； 所述穩壓電源的輸出端連接所述第一電阻的輸入端，用于輸出基準電壓； 所述第一電阻-所述第η+1電阻串聯，所述第η+1電阻的輸出端連接接地端，且由所述第η+1電阻-所述第一電阻的方向，每兩個電阻之間均分別連接所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的同名端，所述第一電阻-所述第η+1電阻用于對所述基準電壓分壓；所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的異名端相連，所述第η運算放大器的異名端同時連接所述外接電阻的一端，所述外接電阻的另一端作為所述控制電路的輸出端連接所述全波整流電路的直流電輸入端，所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的輸出端分別連接所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的柵極； 所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的源極分別連接所述第一運算放大器-所述第η運算放大器的異名端，所述第一 NMOS管-所述第nNMOS管的漏極作為所述控制電路的第一接入端-第η接入端分別連接所述第一發光二極管-所述第η發光二極管的輸出端。
3.根據權利要求2所述的分段式發光二極管照明驅動電路，其特征在于，所述開關管為JFET管。
4.根據權利要求2所述的分段式發光二極管照明驅動電路，其特征在于，所述全波整流電路包括:第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管； 所述第一二極管的輸入端與所述第三二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的第一接入端，所述第一二極管的輸出端與所述第二二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的直流電輸出端，所述第二二極管的輸入端與所述第四二極管的輸出端相連作為所述全波整流電路的第二接入端，所述第四二極管的輸入端與所述第三二極管的輸入端相連作為所述全波整流電路的直流電輸入端。
【文檔編號】H05B37/02GK103517533SQ201310508177
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】范立新 申請人:開源集成電路(蘇州)有限公司