專利名稱：一種應(yīng)急電源切換電路及其led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路，更具體地說，涉及一種應(yīng)急電源切換電路及采用 該應(yīng)急電源切換電路的LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
目前，在一般情況下LED是由交流電源進(jìn)行供電的。因此，相應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)電路 也主要針對交流電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在某些情況下，LED也可通過直流電源進(jìn)行供電，則相應(yīng)的 LED驅(qū)動(dòng)電路也僅適用于直流電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 然而，在某些特殊場合，如艦船上，LED燈具需要在交流電源出現(xiàn)故障時(shí)，改由應(yīng)急 的電源進(jìn)行供電，以滿足應(yīng)急照明的要求。由于應(yīng)急電源通常為直流源，而一般的由交流電 源驅(qū)動(dòng)的LED驅(qū)動(dòng)電路不適用于直流電源供電，因此，迫切需要一種帶有應(yīng)急電源切換功 能的驅(qū)動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)交直流電源的自動(dòng)切換。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路的上述不具有交直流電源 自動(dòng)切換功能的缺陷，提供一種應(yīng)急電源切換電路及采用該應(yīng)急電源切換電路的LED驅(qū)動(dòng) 電路。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用直流輸入電路、交流輸入電路 來分別接收直流電源輸入信號(hào)和交流電源輸入信號(hào)，由信號(hào)切換電路來實(shí)現(xiàn)交直流電源的 自動(dòng)切換，將直流電源輸入信號(hào)或交流電源輸入信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)控制電路，從而驅(qū)動(dòng)LED發(fā) 光。 本發(fā)明提供了一種應(yīng)急電源切換電路，包括 直流輸入電路，輸入端與直流電源相連，用于接收直流電源輸入信號(hào)； 交流輸入電路，輸入端與交流電源相連，用于接收交流電源輸入信號(hào)； 信號(hào)切換電路，連接在所述直流輸入電路和所述交流輸入電路之間，所述信號(hào)切
換電路在交流輸入電路接收到交流電源輸入信號(hào)時(shí)關(guān)斷直流輸入電路的輸出，使交流輸入
電路的交流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換電路的輸出來驅(qū)動(dòng)LED工作；所述信號(hào)切換電
路在交流輸入電路接收不到交流電源輸入信號(hào)時(shí)開啟直流輸入電路的輸出，使直流輸入電
路的直流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換電路的輸出來驅(qū)動(dòng)LED工作。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述信號(hào)切換電路包括第一二極管，所述
第一二極管的陽極與所述直流輸入電路的輸出端相連，所述第一二極管的陰極與所述交流
輸入電路的輸出端相連，以確保交流電源輸入信號(hào)的優(yōu)先級。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述直流輸入電路包括第一功率因素校正 電路，所述第一功率因素校正電路包括第一芯片，通過調(diào)節(jié)第一芯片輸出的P麗波的占空 比控制輸出的電壓和電流相位同步。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述交流輸入電路包括第二功率因素校正電路；所述第二功率因素校正電路包括第二芯片，通過調(diào)節(jié)第二芯片輸出的P麗波的占空 比控制輸出的電壓和電流相位同步，經(jīng)第二功率因素校正電路校正后的交流電源輸入信號(hào) 的電壓值大于所述直流電壓輸入信號(hào)的電壓值。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述信號(hào)切換電路還包括第一三極管，所 述第一三極管的基極通過第一電阻與所述第二功率因素校正電路的第二芯片的電源端相 連，所述第一三極管的基極與發(fā)射極之間連有第二電阻，所述第一三極管的集電極通過第 三電阻與所述第一功率因素校正電路的第一芯片的電源端相連。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述直流輸入電路還包括連接在所述直流
電源和第一功率因素校正電路之間的第一濾波電路和第一全橋整流電路。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述交流輸入電路還包括連接在所述交流
電源和第二功率因素校正電路之間的第二濾波電路和第二全橋整流電路。 在本發(fā)明所述的應(yīng)急電源切換電路中，所述直流輸入電路設(shè)有第一熔斷器，所述
交流輸入電路設(shè)有第二熔斷器。 本發(fā)明還提供了一種帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路，包括上述的應(yīng)急電源 切換電路，以及與所述應(yīng)急電源切換電路的輸出端相連的驅(qū)動(dòng)控制電路，用于接收直流電 源輸入信號(hào)或交流電源輸入信號(hào)以驅(qū)動(dòng)LED工作。 在本發(fā)明所述的帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括 過壓保護(hù)電路。 實(shí)施本發(fā)明的應(yīng)急電源切換電路及其LED驅(qū)動(dòng)電路，具有以下有益效果本發(fā)明 能夠以交流電源作為優(yōu)先電源，直流電源作為備用電源，實(shí)現(xiàn)了交直流電源的切換功能，使 普通LED燈具具備應(yīng)急照明的能力。此外，本發(fā)明采用功率因素校正電路，大大提高了輸入 電壓的范圍，因此適用于大功率LED光源。同時(shí)本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路具有恒流和過壓過 流保護(hù)功能，提高了燈具的整體性能。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的模塊示意圖； 圖2是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中直流輸入電路實(shí)施例的電路
原理圖； 圖3是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中交流輸入電路實(shí)施例的電路 原理圖； 圖4是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中信號(hào)切換電路實(shí)施例的電路 原理圖； 圖5是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)施例的電路 原理圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 請參閱圖l，為本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的模塊示意圖。 如圖1所示，本發(fā)明提供的帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路采用應(yīng)急電源切換電路。該 應(yīng)急電源切換電路包括直流輸入電路100、交流輸入電路200、和信號(hào)切換電路300。
直流輸入電路100的輸入端與直流電源100'相連，用于接收直流電源輸入信號(hào)； 交流輸入電路200的輸入端與交流電源200'相連，用于接收交流電源輸入信號(hào)。
信號(hào)切換電路300連接在所述直流輸入電路100和所述交流輸入電路200之間。 所述信號(hào)切換電路300在交流輸入電路200接收到交流電源輸入信號(hào)時(shí)關(guān)斷直流輸入電路 100的輸出，使交流輸入電路200的交流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換電路的輸出來驅(qū) 動(dòng)LED工作；所述信號(hào)切換電路300在交流輸入電路200接收不到交流電源輸入信號(hào)時(shí)開 啟直流輸入電路100的輸出，使直流輸入電路100的直流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換 電路的輸出來驅(qū)動(dòng)LED工作。 本發(fā)明提供的帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路還包括驅(qū)動(dòng)控制電路400。驅(qū) 動(dòng)控制電路400與所述應(yīng)急電源切換電路的輸出端相連，即直流輸入電路100和交流輸入 電路200的輸出端連接到驅(qū)動(dòng)控制電路400，為驅(qū)動(dòng)控制電路400提供直流電源輸入信號(hào)或 交流電源輸入信號(hào)。驅(qū)動(dòng)控制電路400接收該直流電源輸入信號(hào)或交流電源輸入信號(hào)后驅(qū) 動(dòng)LED500工作。 請參閱圖2至圖5，為本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)施例的電路原
理圖。下面分別對各個(gè)模塊的組成和電路原理進(jìn)行描述
1、直流輸入電路100 圖2是本發(fā)明帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路中直流輸入電路實(shí)施例的電路 原理圖；如圖2所示，所述直流輸入電路100包括依次連接的第一濾波電路、第一全橋整流 電路和第一功率因素校正電路。 直流輸入電路100的輸入端與直流電源100'相連，并設(shè)有第一熔斷器F2，以防止 輸入電流過大對電路造成損壞。所述第一濾波電路包括電容CY6、電容CY7、耦合電感L8和 電容C52。所述直流輸入電路100的第一輸入端通過電容CY6接地，所述直流輸入電路100 的第二輸入端通過電容CY7接地。所述直流輸入電路100的第一輸入端接耦合電感L8的 第一繞組的第一端，所述直流輸入電路100的第二輸入端接耦合電感L8的第二繞組的第一 端，耦合電感L8的第一繞組的第二端和第二繞組的第二端之間連有電容C52。
第一全橋整流電路用于對直流輸入信號(hào)的整流。其包括由二極管D22、二極管 D23、二極管D24和二極管D25組成的整流橋堆。所述二極管D22的陽極與所述耦合電感L8 的第一繞組的第二端相連，所述二極管D24的陽極與所述耦合電感L8的第二繞組的第二端 相連。所述二極管D23的陽極與所述二極管D25的陽極接地；所述二極管D22的陰極和所 述二極管D24的陰極相連并通過電感L9作為第一全橋整流電路的輸出；所述第一全橋整流 電路的輸出端通過并聯(lián)的電容C53和C54接地。 所述第一功率因素校正電路至少包括變壓器T3、二極管D30、電解電容C63、三極 管Q12、第一芯片U7和場效應(yīng)管Q13 ; 變壓器T3的原邊繞組的第一端接第一全橋整流電路的輸出端，第二端接所述二 極管D30的陽極；變壓器T3的原邊繞組的第一端和變壓器T3的原邊繞組的第二端之間連有正向的二極管D29 ;二極管D30的陰極通過熱敏電阻NTV2連接到電解電容C63的正極， 電解電容C63的負(fù)極接地；電解電容C63的正極通過正向的二極管D31接節(jié)點(diǎn)V0UT1。
變壓器T3的副邊繞組第一端接地，第二端依次通過電阻R84、電容C59、正向的二 極管D27連接到三極管Q12的集電極，二極管D27的陽極通過反向的二極管D28接地，二極 管D27的陰極通過電容C58接地，三極管Q12的集電極與基極之間連接電阻R83，三極管Q12 的基極通過正向的穩(wěn)壓管ZD10接地；三極管Q12的發(fā)射極通過正向的二極管D29連接到第 一芯片U7的第8腳(VCC);第一全橋整流電路的輸出端與二極管D29之間連有電阻R79、電 阻R80和電阻R81 ;二極管D29的陰極通過并聯(lián)的電容C62、電容C61和正向的穩(wěn)壓管ZD 11 接地，穩(wěn)壓管ZD11的陰極為節(jié)點(diǎn)Kl，并通過正向的二極管D32接節(jié)點(diǎn)K2。
變壓器T3的原邊繞組的第一端通過電阻R76、電阻R77、電阻R78接地，電阻R78 兩端并有電容C55，電阻R77和電阻R78之間的節(jié)點(diǎn)與第一芯片U7的第3腳(MU)相連；電 解電容C63的正極通過電阻R91、電阻R92、電阻R93、電阻R94接地，電阻R93和電阻R94之 間的節(jié)點(diǎn)與所述第一芯片U7的第1腳(INV)相連，所述第一芯片U7的第1腳(INV)和第2 腳(COM)之間連有電容C57 ;電容C56和電阻R82串聯(lián)在所述第一芯片U7的第1腳(INV) 和第2腳(COM)之間；所述第一芯片U7的第4腳(CS)通過電容C60接地；所述第一芯片 U7的第5腳(ZCD)通過電阻R85與所述變壓器T3的副邊繞組第二端連接；
場效應(yīng)管Q13的漏極與二極管D30的陽極相連，場效應(yīng)管Q13的源極通過電阻R89 接地，場效應(yīng)管Q13的柵極通過電阻R85連接到所述第一芯片U7的第7腳(G)，所述場效應(yīng) 管Q13的柵極與源極之間連有電阻R87 ;所述場效應(yīng)管Q13的源極通過電阻R88連到所述 第一芯片U7的第4腳(CS)。第一功率因素校正電路通過調(diào)節(jié)輸出的P麗波的占空比，控制 三極管Q13的導(dǎo)通時(shí)間，從而控制輸出的電壓和電流相位同步。
2、交流輸入電路200 圖3是本發(fā)明應(yīng)急電源切換電路中交流輸入電路實(shí)施例的電路原理圖；如圖3所 示，交流輸入電路200的輸入端與交流電源200'相連，并設(shè)有第二熔斷器Fl，以防止輸入 電流過大對電路造成損壞。所述第二濾波電路包括滑動(dòng)變阻器VR1、電阻Rl、電阻R2、電容 CX1、電容CY1、電容CY2、耦合電感Ll、電容CY3、電容CY4、耦合電感L2、電容CY2、電感L3和 電感L4。其中，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)在交流輸入電路200的第一輸入端和第二輸入端之 間；滑動(dòng)變阻器VR1連在所述交流輸入電路200的第一輸入端和第二輸入端之間，電容CX1 連在所述交流輸入電路200的第一輸入端和第二輸入端之間。所述交流輸入電路200的第 一輸入端通過電容CY1接地，所述交流輸入電路200的第二輸入端通過電容CY1接地。所 述交流輸入電路200的第一輸入端接耦合電感L1的第一繞組的第一端，所述交流輸入電路 200的第二輸入端接耦合電感L1的第二繞組的第一端，耦合電感L1的第一繞組的第二端通 過電容CY3接地；耦合電感Ll的第二繞組的第二端通過電容CY4接地。耦合電感Ll的第 一繞組的第二端與所述耦合電感L2的第一繞組的第一端相連，耦合電感L1的第二繞組的 第二端與所述耦合電感L2的第二繞組的第一端相連。耦合電感L2的第一繞組的第二端與 所述耦合電感L2的第二繞組的第二端之間連有電容CY2。耦合電感L2的第一繞組的第二 端連在電感L3的第一端，所述耦合電感L2的第二繞組的第二端連在電感L4的第一端。
第二全橋整流電路包括由二極管Dl、二極管D2、二極管D3和二極管D4組成的整 流橋堆。所述二極管D1的陽極與所述電感L3的第二端相連，所述二極管D3的陽極與所述電感L4的第二端相連。所述二極管D2的陽極與所述二極管D4的陽極接地；所述二極管 Dl的陰極和所述二極管D3的陰極相連作為第二全橋整流電路的輸出；所述第二全橋整流 電路的輸出端通過并聯(lián)的電容Cl、電容C2和電容C3接地。 所述第二功率因素校正電路至少包括變壓器Tl、二極管D8、電解電容C12、電解電 容C13、三極管Ql、第二芯片Ul和場效應(yīng)管Q2 ; 變壓器T1的原邊繞組的第一端接第二全橋整流電路的輸出端，第二端接所述二 極管D8的陽極；變壓器T1的原邊繞組的第一端和變壓器T1的原邊繞組的第二端之間連有 正向的二極管D29 ;二極管D8的陰極通過熱敏電阻NTV2連接到電解電容C12和電解電容 C13的正極，電解電容C12和電解電容C13的負(fù)極接地；電解電容C12的正極通過正向的二 極管D9接交流輸入電路200的輸出端，即節(jié)點(diǎn)V0UT1。 變壓器T1的副邊繞組第一端接地，第二端依次通過電阻R11、電容C6、正向的二極 管D5連接到三極管Ql的集電極，二極管D5的陽極通過反向的二極管D6接地，二極管D5 的陰極通過電容C5接地，三極管Q1的集電極與基極之間連接電阻R10，三極管Q1的基極 通過正向的穩(wěn)壓管ZD1接地；三極管Ql的發(fā)射極通過正向的二極管D7連接到第一芯片U7 的第8腳(VCC)，為其提供工作電壓；第二全橋整流電路的輸出端與二極管D7的陰極之間 連有電阻R6、電阻R7和電阻R8 ;二極管D7的陰極通過并聯(lián)的電容C9、電容Cll和正向的 穩(wěn)壓管ZD2接地，穩(wěn)壓管ZD2的陰極接節(jié)點(diǎn)K3，并通過二極管D33接節(jié)點(diǎn)K2。
變壓器T1的原邊繞組的第一端通過電阻R3 、電阻R4、電阻R5接地，電阻R5兩端 并有電容C4，電阻R4和電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與第二芯片Ul的第3腳(MU)相連；電解電容 C12的正極通過電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20接地，電阻R19和電阻R20之間的 節(jié)點(diǎn)與所述第二芯片Ul的第1腳(INV)相連，所述第二芯片Ul的第1腳(INV)和第2腳 (COM)之間連有電容C8 ;電容C7和電阻R9串聯(lián)在所述第二芯片Ul的第1腳(INV)和第2 腳(COM)之間；所述第二芯片Ul的第4腳(CS)通過電容C9接地；所述第二芯片Ul的第5 腳(ZCD)通過電阻R12與所述變壓器Tl的副邊繞組第二端連接； 場效應(yīng)管Q2的漏極與二極管D8的陽極相連，場效應(yīng)管Q2的源極通過電阻R16接 地，場效應(yīng)管Q2的柵極通過電阻R13連接到所述第二芯片Ul的第7腳(G)，所述場效應(yīng)管 Q2的柵極與源極之間連有電阻R14 ;所述場效應(yīng)管Q2的源極通過電阻R15連到所述第二芯 片U1的第4腳(CS)。第二功率因素校正電路通過調(diào)節(jié)輸出的P麗波的占空比，控制三極管 Q2的導(dǎo)通時(shí)間，從而控制輸出的電壓和電流相位同步。
3、信號(hào)切換電路300 圖4是本發(fā)明應(yīng)急電源切換電路中信號(hào)切換電路實(shí)施例的電路原理圖。如圖4所 示，所述信號(hào)切換電路300至少包括第一二極管D31，所述第一二極管D31的陽極與所述交 流輸入電路200的輸出端相連，所述第一二極管D31的陰極與所述交流輸入電路200的輸 出端相連，以確保交流電源輸入信號(hào)的優(yōu)先級。 所述信號(hào)切換電路300還包括第一三極管Q14，所述第一三極管Q14的基極通過第 一電阻R96與所述第二功率因素校正電路的第二芯片U1的電源端，即第8腳(VCC)相連， 所述第一三極管Q14的基極與發(fā)射極之間連有第二電阻R95，所述第一三極管Q14的集電極 通過第三電阻R90與所述第一功率因素校正電路的第一芯片U7的電源端，即第8腳(VCC) 相連。
正常情況下，交流電源供電，第二芯片Ul工作正常，則第一三極管Q14導(dǎo)通，因此 第二芯片U7的工作電壓被置為低電位，低于0.5V，所以第一因素校正電路不會(huì)工作。由于 第一二極管D31陽極連接直流系統(tǒng)輸出，陰極連接交流系統(tǒng)輸出，那么此時(shí)第一二極管D31 的陽極電壓約為310V，而陰極為300V左右，所以此時(shí)優(yōu)先級為交流，這樣整個(gè)電路就依靠 交流提供能源，直流為備用。 特殊情況下，當(dāng)交流電源停止輸入，則第一三極管Q14關(guān)閉，那么第二芯片U7的工 作電壓約為17V，第一因素校正電路正常工作，此時(shí)第一二極管D31陽極電壓約為380V左 右，高于陰極電壓，所以此時(shí)直流系統(tǒng)提供能源。當(dāng)交流電源恢復(fù)供電時(shí)，第一三極管Q14 導(dǎo)通，交流電源向后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路供電。
4、驅(qū)動(dòng)控制電路400 圖5是本發(fā)明應(yīng)急電源切換電路中驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)施例的電路原理圖；如圖5所 示，驅(qū)動(dòng)控制電路400包括控制部分、驅(qū)動(dòng)部分、反饋部分和過壓保護(hù)部分；
控制部分包括控制芯片U2和場效應(yīng)管Q8、 Q9、電阻R44、 R46、 R43、 R45、 R40、 R38、 二極管D14、D13。光耦U3的輸出端正極通過分壓電阻R40、R38連接控制芯片U2的第4腳 (RF)，控制芯片U2的第15腳(HVG)通過電阻R43接場效應(yīng)管Q8的柵極，場效應(yīng)管Q8的漏 極接交流輸入電路200的輸出端，即節(jié)點(diǎn)V0UT1，其源極接場效應(yīng)管Q9的漏極，場效應(yīng)管Q9 的柵極通過電阻R45接控制芯片U2的第11腳(LVG)，其源極接地，二極管D14的陽極接場 效應(yīng)管Q8的柵極，其陰極接控制芯片的第15腳，二極管D14用于場效應(yīng)管Q8的短路保護(hù)， 同樣地，二極管D13連接在場效應(yīng)管Q9的柵極和控制芯片U2第11腳之間，電阻R44連接 在場效應(yīng)管Q8的柵極和源極之間，電阻R46連接在場效應(yīng)管Q9的柵極和源極之間，控制芯 片U2的第14腳(OUT)連接場效應(yīng)管Q8的源極。 控制芯片U2根據(jù)第4腳(RF)輸入的反饋回路的控制信號(hào)輸出相應(yīng)占空比的脈寬 調(diào)制信號(hào)。例如，LED的電壓或電流過高，光耦U3的輸出端正極為低電平，控制芯片U2根 據(jù)第4腳(RF)的低電平信號(hào)減小輸出電壓的占空比，即調(diào)整場效應(yīng)管Q8、Q9的交替導(dǎo)通時(shí) 間，來達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的，具體為，當(dāng)控制芯片U2的第15腳(HVG)為高電平時(shí)，場效 應(yīng)管Q8導(dǎo)通，其第14腳(OUT)輸出的電壓為高電平；當(dāng)控制芯片U2的第11腳(LVG)為高 電平時(shí)，場效應(yīng)管Q9導(dǎo)通，其第14腳(OUT)輸出的電壓為低電平，控制芯片U2通過控制其 第15腳(HVG)和第ll腳(LVG)交替輸出高電平的導(dǎo)通時(shí)間來達(dá)到輸出不同電壓的目的。
控制部分還包括限制穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓二極管ZD3、ZD4、ZD5依次串聯(lián)，其中，穩(wěn)壓二 極管ZD3的陰極接交流輸入電路200的輸出端，穩(wěn)壓二極管ZD5的陽極接三極管Q6的集電 極，三極管Q6的基極接穩(wěn)壓二極管ZD6的陰極，其發(fā)射極通過電阻R24接穩(wěn)壓二極管ZD6 的陽極，電阻R22、R23串聯(lián)后連接在穩(wěn)壓二極管ZD6的陽極和三極管Q4的基極之間。三極 管Q3的基極通過電阻R25接地，其集電極接三極管Q6的基極，其發(fā)射極接地。二極管D10 的陽極接穩(wěn)壓二極管ZD6的陽極，其陰極連接二極管D12的陰極，二極管D12的陽極連接三 極管Q10的發(fā)射極，三極管Q10的基極接穩(wěn)壓二極管ZD7的陰極，其集電極連接二極管Dll 的陰極，穩(wěn)壓二極管ZD7的陽極接地，二極管Dll的陽極通過電阻R28連接驅(qū)動(dòng)部分，電阻 R27連接在三極管Q10的集電極和基極之間，電容C16連接在穩(wěn)壓二極管ZD7的陽極和二極 管Dll的陰極之間。電阻R26連接在三極管Q3的基極和三極管Q10的發(fā)射極之間。光耦 U4的輸出端正極通過反向的二極管D22接直流輸入電路100中穩(wěn)壓二極管ZD11的陰極，即節(jié)點(diǎn)K2，電容C31和電阻R50并聯(lián)后，一端接光耦U4的輸出端正極和三極管Q7的發(fā)射極， 另一端接三極管Q7的基極，三極管Q7的基極通過電阻R49接三極管Q6的集電極，三極管 Q6的發(fā)射極接地，其基極通過并聯(lián)的電容C32和電阻R51接地，光耦U4的輸出端負(fù)極通過 兩串聯(lián)的電阻R52、R53接三極管Q6的基極，三極管Q7的集電極接電阻R52、 R53之間的節(jié) 點(diǎn)和二極管D17的陽極，二極管D17的陰極通過電阻R54接三極管Q3的基極，三極管Q6的 基極連接三極管Q5的基極，三極管Q5的發(fā)射極接地，其集電極通過依次串聯(lián)的電阻R29、 R30、R31接穩(wěn)壓二極管ZD3的陰極，三極管Q5的集電極通過電阻R33接控制芯片U2的第7 腳(LIN)，電阻R32連接在三極管Q12的發(fā)射極和集電極之間。 限制穩(wěn)壓電源工作時(shí)，三極管Q7截止，二極管17的陽極電壓為高，三極管Q3導(dǎo) 通，三極管Q4導(dǎo)通，輸入電壓經(jīng)串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管ZD3、ZD4、ZD5后流經(jīng)三極管Q10，三極管 Q10工作在飽和狀態(tài)，其集電極輸出的直流電壓經(jīng)變壓器T2的次級繞組降壓后為反饋部分 提供工作電壓。 控制部分100還包括電流感應(yīng)部分，電容C25、 C26、 C27、 C28、 C29、 C30并聯(lián)， 一端 接地，一端通過電感L7連接驅(qū)動(dòng)部分，電感L7和電容C25之間的節(jié)點(diǎn)通過依次串聯(lián)的電 阻R48、 R47和電容C23接二極管D15的陽極，二極管D15的陰極接控制芯片U2的第6腳 (ISE)，電容C22與電阻R42并聯(lián)后連接在二極管D15的陰極和地之間，二極管D16的陰極 接二極管D15的陽極，其正極接地。電流感應(yīng)部分用于感應(yīng)LED的電流。
驅(qū)動(dòng)部分包括變壓器T2、二極管D19、 D20，電容C34、 C37、 C38，電感L5、 L6，電阻 R55、 R56、 R57，連接LED的接口 J3、 J4，變壓器T2為雙繞組變壓器，其原邊主繞組的兩端分 別控制芯片U2的第14腳(OUT)和電流感應(yīng)部分，其原邊次繞組的兩端分別接限制穩(wěn)壓電 源和地；二極管D19的陽極連接變壓器T2的副邊主繞組的一端，二極管D20的陽極連接變 壓器T2的副邊主繞組的另一端，二極管D19和D20的陰極連接。接口 J3通過兩串聯(lián)的電 感L5、 L6連接二極管D19的陰極；接口 J4通過取樣電阻R57連接變壓器T2的副邊主繞組 的接地端。電容C34連接在二極管D19的陰極和接口 J4之間，電容C37連接在電感L5與 電感L6之間的節(jié)點(diǎn)和接口 J4之間，電容C38連在接口 J3、 J4之間，電阻R55和電阻R56分 別并聯(lián)在電容C37兩端?？刂撇糠州敵龅拿}寬調(diào)制電壓信號(hào)經(jīng)變壓器T2的主繞組降壓，然 后通過二極管D19、 D20后變?yōu)橹绷麟姡姼蠰5、 L6、電容C34、 C37、 C38用于濾波，經(jīng)整流濾 波后的直流電驅(qū)動(dòng)LED工作，電阻R59用于取樣LED的電流。 在反饋部分中，運(yùn)放U5為雙運(yùn)放，分別用于反饋LED的電壓和電流，運(yùn)放U5的第 8腳接電源(Vcc)，其第4腳接地，其第2腳通過分壓電阻R60、 R61接驅(qū)動(dòng)部分LED的正極 (未示出)，即接J3，其第6腳通過電阻R63接取樣電阻R57與LED之間的節(jié)點(diǎn)(未示出)， 即接J4，電源(Vcc)通過電阻R65、R66、R67接地，電阻R65、R66之間的節(jié)點(diǎn)接運(yùn)放U5的第 3腳，電阻R66、 R67之間的節(jié)點(diǎn)接運(yùn)放U5的第5腳，電源(Vcc)為運(yùn)放U5提供基準(zhǔn)電壓， 電容C46并聯(lián)于電阻R72、R73的兩端，電容C47并聯(lián)于電阻R73的兩端，電容C46、C47用于 運(yùn)放U5基準(zhǔn)電壓的短路保護(hù)，電壓基準(zhǔn)源U6的取樣端與控制端連接電阻R66、 R67之間的 節(jié)點(diǎn)，其接地端接地，電阻R68、電容C45串聯(lián)后與電容C43并聯(lián)，連接在運(yùn)放U5的第1腳 和第2腳之間，用于LED電壓取樣信號(hào)的相位補(bǔ)償，同理，電阻R69、電容C46串聯(lián)后與電容 C44連接，連接在運(yùn)放第6腳和第7腳之間，用于LED電流取樣信號(hào)的相位補(bǔ)償，運(yùn)放U5的 第1腳連接二極管D21的陰極，二極管D21的陽極連接光耦U3的輸入端負(fù)極，同理，運(yùn)放U5的第7腳連接二極管D20的陰極，二極管D20的陽極連接光耦U3的輸入端負(fù)極，光耦U3的 輸入端正極通過電阻R70接電源(Vcc)，其輸出端負(fù)極接地，其輸出端正極接控制部分。
當(dāng)電路工作時(shí)，若LED的電壓過高，運(yùn)放U5的第1腳輸出低電平，光耦U3導(dǎo)通，其 輸出端正極輸出低電平；當(dāng)LED的電流過高，運(yùn)放U5的第7腳輸出低電平，光耦U3導(dǎo)通，其 輸出端正極輸出低電平。即，若LED的電壓或電流有至少一個(gè)過高時(shí)，光耦U3導(dǎo)通，向控制 部分輸出低電平。 反饋部分還包括線性穩(wěn)壓電源，線性穩(wěn)壓電源包括二極管D18，穩(wěn)壓二極管ZD9， 三極管Qll，電阻R75、R59，電容C40，三極管Q11的發(fā)射極通過電容C40接地，電阻R62的一 端連接穩(wěn)壓管ZD9的陰極和三極管Qll的基極，其另一端接三極管Qll的集電極，穩(wěn)壓二極 管ZD9的陽極接地，電容C40并聯(lián)在電阻R59和穩(wěn)壓二極管ZD9的兩端，三極管Qll的集電 極通過電阻R75連接二極管D18的負(fù)極，二極管D18的正極連接變壓器T2副邊次繞組的一 端，變壓器T2副邊次繞組的另一端接地。三極管Q11的發(fā)射極輸出電壓相當(dāng)于電源(Vcc)。 控制部分100中的限制穩(wěn)壓電源輸出的電壓經(jīng)變壓器T2的次級繞組后降壓，再經(jīng)線性穩(wěn)壓 后輸出穩(wěn)定的直流電，該直流電為反饋部分提供工作電源。 驅(qū)動(dòng)控制電路400還包括過壓保護(hù)電路，所述過壓保護(hù)電路包括電阻R73、 R74、 R70、R71、R72、電容C49、光耦U4，電壓基準(zhǔn)源U6。電阻R72、電容C49并聯(lián)后一端接地，另一 端通過電阻R71、R72接J3，光耦U4的輸入端正極通過電阻R73連接三極管Qll的發(fā)射極， 其輸入端負(fù)極連接電壓基準(zhǔn)源U6的控制端，電壓基準(zhǔn)源U6的接地端接地，其取樣端接電阻 R71和電阻R72之間的節(jié)點(diǎn)，電阻R79連接在三極管Qll的發(fā)射極和光耦U4的輸入端負(fù)極 之間。 當(dāng)LED的電壓過高時(shí)，分壓電阻R71的電壓增高，電壓基準(zhǔn)源U6的取樣端電壓增 高，其控制端的電壓減小，光耦U4導(dǎo)通，三極管Q6的基極的電壓為低電平，三極管Q5截止， 控制芯片的第7腳(LIN)為高電平，控制芯片U2關(guān)斷，停止LED的供電。另一方面，光耦U4 導(dǎo)通，三極管Qll的源極的電壓降低，三極管Q3截止，三極管Q4截止，限制穩(wěn)壓電源關(guān)斷， 反饋部分從而停止工作，綜上，當(dāng)LED的電壓過高時(shí)，控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和反饋部分都被 關(guān)斷，停止工作。 本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路以交流電源作為優(yōu)先電源，直流電源作為備用電源，實(shí)現(xiàn) 了交直流電源的切換功能，使普通LED燈具具備應(yīng)急照明的能力。此外，本發(fā)明采用功率因 素校正電路，大大提高了輸入電壓的范圍，因此適用于大功率LED光源。同時(shí)本發(fā)明的LED 驅(qū)動(dòng)電路具有恒流和過壓過流保護(hù)功能，提高了燈具的整體性能。 本發(fā)明是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā) 明范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場合或材料，可對 本發(fā)明進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開的特定實(shí)施例， 而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，包括直流輸入電路(100)，輸入端與直流電源(100’)相連，用于接收直流電源輸入信號(hào)；交流輸入電路(200)，輸入端與交流電源(200’)相連，用于接收交流電源輸入信號(hào)；信號(hào)切換電路(300)，連接在所述直流輸入電路(100)和所述交流輸入電路(200)之間，所述信號(hào)切換電路(300)在交流輸入電路(200)接收到交流電源輸入信號(hào)時(shí)關(guān)斷直流輸入電路(100)的輸出，使交流輸入電路(200)的交流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換電路的輸出來驅(qū)動(dòng)LED工作；所述信號(hào)切換電路(300)在交流輸入電路(200)接收不到交流電源輸入信號(hào)時(shí)開啟直流輸入電路(100)的輸出，使直流輸入電路(100)的直流電源輸入信號(hào)作為應(yīng)急電源切換電路的輸出來驅(qū)動(dòng)LED工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述信號(hào)切換電路(300)包 括第一二極管(D31)，所述第一二極管(D31)的陽極與所述直流輸入電路(100)的輸出端相 連，所述第一二極管(D31)的陰極與所述交流輸入電路(200)的輸出端相連，以確保交流電 源輸入信號(hào)的優(yōu)先級。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述直流輸入電路(100)包 括第一功率因素校正電路，所述第一功率因素校正電路包括第一芯片(U7)，通過調(diào)節(jié)第一 芯片(U7)輸出的P麗波的占空比控制輸出的電壓和電流相位同步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述交流輸入電路(200)包 括第二功率因素校正電路；所述第二功率因素校正電路包括第二芯片(Ul)，通過調(diào)節(jié)第二 芯片(Ul)輸出的P麗波的占空比控制輸出的電壓和電流相位同步，經(jīng)所述第二功率因素校 正電路校正后的交流電源輸入信號(hào)的電壓值大于所述直流電壓輸入信號(hào)的電壓值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述信號(hào)切換電路(300)還 包括第一三極管(Q14)，所述第一三極管(Q14)的基極通過第一電阻(R96)與所述第二功率 因素校正電路的第二芯片(Ul)的電源端(VCC)相連，所述第一三極管(Q14)的基極與發(fā)射 極之間連有第二電阻(R95)，所述第一三極管(Q14)的集電極通過第三電阻(R90)與所述第 一功率因素校正電路的第一芯片(U7)的電源端(VCC)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述直流輸入電路(100)還 包括連接在所述直流電源(100')和第一功率因素校正電路之間的第一濾波電路和第一全 橋整流電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述交流輸入電路(200)還 包括連接在所述交流電源(200')和第二功率因素校正電路之間的第二濾波電路和第二全 橋整流電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)急電源切換電路，其特征在于，所述直流輸入電路 (100)設(shè)有第一熔斷器(F2)，所述交流輸入電路(200)設(shè)有第二熔斷器(Fl)。
9. 一種帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任意 一項(xiàng)所述的應(yīng)急電源切換電路，以及與所述應(yīng)急電源切換電路的輸出端相連的驅(qū)動(dòng)控制電 路(400)，用于接收直流電源輸入信號(hào)或交流電源輸入信號(hào)以驅(qū)動(dòng)LED(500)工作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū) 動(dòng)控制電路(400)包括過壓保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)急電源切換電路，包括直流輸入電路，輸入端與直流電源相連，用于接收直流電源輸入信號(hào)；交流輸入電路，輸入端與交流電源相連，用于接收交流電源輸入信號(hào)；信號(hào)切換電路，連接在直流輸入電路和交流輸入電路之間，實(shí)現(xiàn)直流電源輸入信號(hào)和交流電源輸入信號(hào)的自動(dòng)切換。本發(fā)明還相應(yīng)提供了一種帶應(yīng)急電源切換功能的LED驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路以交流電源作為優(yōu)先電源，直流電源作為備用電源，實(shí)現(xiàn)了交直流電源的切換功能，使普通LED燈具具備應(yīng)急照明的能力。
文檔編號(hào)H02J9/06GK101720154SQ20091018893
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者周明杰, 李萬豐, 陳永倫 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司