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      一種低頻閃交流LED電路的制作方法

      文檔序號(hào):11863340閱讀:483來(lái)源:國(guó)知局
      一種低頻閃交流LED電路的制作方法與工藝

      本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體照明應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種低頻閃交流LED電路結(jié)構(gòu)。



      背景技術(shù):

      目前,LED芯片以其高效、高集成度、高壽命在新型節(jié)能光源領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在LED光源中,電源驅(qū)動(dòng)是比較關(guān)鍵的技術(shù)。由于對(duì)LED應(yīng)用的高集成度以及低成本要求,無(wú)電感電容等儲(chǔ)能器件的交流LED驅(qū)動(dòng)方案在市場(chǎng)中占的份額越來(lái)越大。在該類(lèi)驅(qū)動(dòng)方案中,控制IC通過(guò)對(duì)LED通路開(kāi)關(guān)MOS管的柵極電壓調(diào)節(jié)來(lái)控制實(shí)際導(dǎo)通電流經(jīng)過(guò)的LED的數(shù)量,以彌補(bǔ)因?yàn)長(zhǎng)ED非線性而導(dǎo)致的導(dǎo)通電流對(duì)輸入電壓的過(guò)度敏感,從而達(dá)到限流目的。圖3顯示一個(gè)典型的分段式LED驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),當(dāng)輸入電壓較低時(shí),第一段LED首先被點(diǎn)亮;當(dāng)輸入電壓逐漸升高,后面幾段LED被逐級(jí)點(diǎn)亮,直至最后一段LED被點(diǎn)亮。在分段式LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)中,驅(qū)動(dòng)和可控硅TRIAC調(diào)光器的兼容性以及LED的頻閃特性是客戶比較關(guān)心的一個(gè)指標(biāo)。圖4顯示傳統(tǒng)交流LED驅(qū)動(dòng)在AC驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流曲線??梢钥闯觯?dāng)輸入電壓變化時(shí),分段LED的電流有較大變化,該電流變化體現(xiàn)在LED光通量上,成為一個(gè)和輸入電壓頻率相同的光通量變化。全波整流輸入電壓頻率通常在100Hz左右,這樣一個(gè)頻率的頻閃會(huì)對(duì)人體視覺(jué)神經(jīng)中樞產(chǎn)生不良刺激,容易導(dǎo)致眼部疲勞甚至頭疼等癥狀。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型的目的是:提供一種低頻閃交流LED電路,能夠在LED點(diǎn)亮的全電壓波段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相對(duì)一致的電功率輸出,使得LED光通量在整個(gè)電壓周期變化較小,從而大大降低交流LED頻閃指數(shù)。

      本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種低頻閃交流LED驅(qū)動(dòng)電路,包括:驅(qū)動(dòng)IC、LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4、PMOS管M0、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、限流電阻Rs;

      控制IC用于控制PMOS管M0、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4的柵極電壓;

      LED燈串D0的正極與PMOS管M0的源級(jí)相連,LED燈串D0的負(fù)極與PMOS管M0的漏級(jí)相連;

      LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4之間串聯(lián),LED燈串D0的導(dǎo)通電壓小于LED燈串D4的導(dǎo)通電壓的二分之一;LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4的最大功率從大到小依次降低;

      PMOS管M0的源級(jí)與直流電源的正極相連;

      PMOS管M1的源極與LED燈串D1的負(fù)極相連;

      PMOS管M2的源極與LED燈串D2的負(fù)極相連;

      PMOS管M3的源極與LED燈串D3的負(fù)極相連;

      PMOS管M4的源極與LED燈串D4的負(fù)極相連;

      PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4的漏極通過(guò)限流電阻Rs與直流電源的負(fù)極相連;

      當(dāng)輸入直流電壓從零開(kāi)始增加時(shí),電流通過(guò)PMOS管M0加在LED燈串D1上,LED燈串D1點(diǎn)亮;當(dāng)電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D0和LED燈串D1時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,電流通過(guò)LED燈串D0和LED燈串D1,LED燈串D0和LED燈串D1點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M2相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2,LED燈串D1、LED燈串D2點(diǎn)亮;此時(shí),LED燈串D1、LED燈串D2的電流需要小于LED燈串D1導(dǎo)通時(shí)的電流;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,電流通過(guò)LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2,LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M3相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3,LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M4相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4,LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4點(diǎn)亮;

      更進(jìn)一步地,在直流電源端加一個(gè)填谷電路,填谷電路用于提高直流電源功率因數(shù)和降低頻閃。

      更進(jìn)一步地,驅(qū)動(dòng)IC的儲(chǔ)能電容控制管腳加儲(chǔ)能電容C1,當(dāng)驅(qū)動(dòng)IC判斷輸入直流電源為零時(shí),給LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4供電,消除直流電源為零時(shí)LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4熄滅導(dǎo)致的頻閃。

      本實(shí)用新型采用柵極負(fù)反饋和源極反饋結(jié)合的方法,控制不同LED段的導(dǎo)通電流,使不同電壓LED總負(fù)載功率保持了一致,使得LED光通量變化很?。徊捎玫碗妷簳r(shí)的小電流到高電壓大電流的結(jié)構(gòu),使得在寬范圍輸入電壓區(qū)間LED負(fù)載功率保持穩(wěn)定;采用高端PMOS控制管以及LED串聯(lián)電路,保證在低電壓時(shí)系統(tǒng)仍然有較高效率;從根本上增加了驅(qū)動(dòng)效率,提高了功率因數(shù),降低了MOS管開(kāi)關(guān)功率,降低了頻閃。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本實(shí)用新型電路原理圖;

      圖2為本實(shí)用新型加儲(chǔ)能電容C1時(shí)電路原理圖;

      圖3為典型的分段式LED驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu);

      圖4為傳統(tǒng)交流LED驅(qū)動(dòng)在AC驅(qū)動(dòng)時(shí)的電流曲線。

      具體實(shí)施方式

      實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1,一種低頻閃交流LED驅(qū)動(dòng)電路,包括:驅(qū)動(dòng)IC、LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4、PMOS管M0、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、限流電阻Rs;

      控制IC用于控制PMOS管M0、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4的柵極電壓;

      LED燈串D0的正極與PMOS管M0的源級(jí)相連,LED燈串D0的負(fù)極與PMOS管M0的漏級(jí)相連;

      LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4之間串聯(lián),LED燈串D0的導(dǎo)通電壓小于LED燈串D4的導(dǎo)通電壓的二分之一;LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4的最大功率從大到小依次降低;

      PMOS管M0的源級(jí)與直流電源的正極相連;

      PMOS管M1的源極與LED燈串D1的負(fù)極相連;

      PMOS管M2的源極與LED燈串D2的負(fù)極相連;

      PMOS管M3的源極與LED燈串D3的負(fù)極相連;

      PMOS管M4的源極與LED燈串D4的負(fù)極相連;

      PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4的漏極通過(guò)限流電阻Rs與直流電源的負(fù)極相連;

      當(dāng)輸入直流電壓從零開(kāi)始增加時(shí),電流通過(guò)PMOS管M0加在LED燈串D1上,LED燈串D1點(diǎn)亮;當(dāng)電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D0和LED燈串D1時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,電流通過(guò)LED燈串D0和LED燈串D1,LED燈串D0和LED燈串D1點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M2相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2,LED燈串D1、LED燈串D2點(diǎn)亮;此時(shí),LED燈串D1、LED燈串D2的電流需要小于LED燈串D1導(dǎo)通時(shí)的電流;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,電流通過(guò)LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2,LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M3相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3,LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3點(diǎn)亮;

      當(dāng)輸入電壓達(dá)到能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4時(shí),PMOS管M0導(dǎo)通,PMOS管M4相應(yīng)導(dǎo)通,PMOS管M1開(kāi)啟,電流通過(guò)LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4,LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4點(diǎn)亮。

      實(shí)施例2,在實(shí)施例1一種低頻閃交流LED驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上,在直流電源端加一個(gè)填谷電路,填谷電路用于提高直流電源功率因數(shù),從而降低頻閃。

      實(shí)施例3,參見(jiàn)圖2,在實(shí)施例1一種低頻閃交流LED驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上,驅(qū)動(dòng)IC的儲(chǔ)能電容控制管腳加儲(chǔ)能電容C1,當(dāng)驅(qū)動(dòng)IC判斷輸入直流電源為零時(shí),給LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4供電,消除直流電源為零時(shí)LED燈串D0、LED燈串D1、LED燈串D2、LED燈串D3、LED燈串D4熄滅導(dǎo)致的頻閃。

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