[发明专利]非隔离型LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，特别是一种非隔离型LED驱动电路，适用于三端可控硅调光器和非隔离型AC-DC转换器。

背景技术

发光二级管简称为LED。由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。据《2013-2017年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析认为，LED照明市场一直被认为是LED最重要、最具发展前景的应用，总体来看，宏观环境对于LED照明应用的发展非常有利，主要表现为：1）节能减排成为全球关注的议题并得到积极推进；2）传统光源技术成长缓慢，面临发展瓶颈；3）由于LED照明技术的不断进步与成本的不断降低，长期市场的障碍已不大。LED照明是当下的热点，但是LED驱动电路的设计却给工程设计带来了挑战。

目前市面上最主流的LED驱动方案为原边反馈PSR隔离型结构，比传统的副边反馈省却了光耦和稳压器。这种结构尽管已广泛应用于LED照明，但必须使用大电解电容和变压器，使得LED灯的使用寿命受到限制，且应用电路设计比较复杂，很难实现小型化。此外，上述LED驱动电路不能直接用于三端可控硅调光器，必须通过添加额外电路来实现。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有LED驱动电路的不足，提出了一种非隔离型LED驱动电路，以提高功率因数，降低电磁干扰，延长使用寿命，使其能直接用于三端可控硅调光器。

为实现上述目的，本发明包括：整流桥1和被驱动单元4；其特征在于还包括：控制器2和储能单元3；

所述整流桥1，其输出端o通过开关器件Q1连接至储能单元3的输入端a，该输入端a通过采样电阻R_S连接至参考地，用于对流过储能单元3的电流进行采样，并输出采样信号V_S；

所述控制器2，其输入端CS连接采样信号V_S，其输出端G连接至开关器件Q1的控制端，通过判断采样信号V_S的大小控制开关器件Q1的导通与关断；

所述储能单元3，其输入端b连接至参考地，其输出端c和输出端d均连接至被驱动单元4，为被驱动单元4提供工作电压和工作电流。

作为优选，上述非隔离型LED驱动电路，其中所述控制器2包括：计时器21、比较器22、或门23和基准模块24；

所述基准模块24，用于产生两个零温度系数的基准电压V_REF1和V_REF2，且V_REF1>V_REF2；

所述计时器21，其输出端连接至或门23的第一输入端D，用于对开关器件Q1的导通时间进行计时；

所述比较器22，其第一输入端A作为控制器2的CS端，连接采样信号V_S；其第二输入端B连接第一基准电压V_REF1；其第三输入端C连接第二基准电压V_REF2；其输出端O连接至或门23的第二输入端E；

所述或门23，其输出端作为控制器2的输出端G，控制开关器件Q1的导通与关断。

作为优选，上述非隔离型LED驱动电路，其中所述储能单元3包括电感L1、二极管D1和电容C_OUT；其中二极管D1的负端作为储能单元3输入端a，其正端作为储能单元3的输出端c，并通过电容C_OUT连接至电感L1的一端；电感L1的另一端作为储能单元3的输入端b，电感L1与电容C_OUT的公共端作为储能单元3的输出端d。

上述非隔离型LED驱动电路，其中所述被驱动的单元4包括一个或多个LED灯，其采用串联连接或并联连接或串并联连接后跨接于储能单元3的输出端c和储能单元3的输出端d之间，且任意一个LED灯的的正端或负端均可作为接地端。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明由于添加了控制器，使得LED驱动电路在输入电压较低时处于恒定导通时间的工作模式，降低了电感电流的峰值，减小了输入功率，从而提高了功率因数PF；在输入电压较高时，控制器通过比较采样电阻R_S上的采样信号与基准电压来控制开关器件的导通和关断时间，使得整个电路的工作频率随输入电压的变化而变化，从而减小了电磁干扰EMI，可用于可控硅调光；

（2）本发明的由于添加了储能单元，使得LED驱动电路既可以实现升压又可以实现降压，无需使用电解电容，提高了整个电路的使用寿命；