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      一種低成本、高效率、無頻閃的led驅(qū)動電路的制作方法

      文檔序號:8642662閱讀:1428來源:國知局
      一種低成本、高效率、無頻閃的led驅(qū)動電路的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實用新型涉及LED驅(qū)動電路領(lǐng)域,具體是一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路。
      【背景技術(shù)】
      [0002]傳統(tǒng)燈具由于使用交流電供電,其光亮度隨著交流電的周期性變化而變化。燈具頻閃就是由光線的明暗變化而形成的,通常分為兩種:一種是變化頻率在10Hz以下的,此時的頻閃可以被人眼捕捉;另一種是變化頻率在10Hz以上的,這種頻閃不會被人看到,但實際上已經(jīng)對人體造成了傷害,以下所討論的頻閃均指不可見頻閃。
      [0003]關(guān)于頻閃可能對人體造成的傷害,目前已有相關(guān)的生物學及醫(yī)學研宄:
      [0004]1.可能引發(fā)腦細胞損傷
      [0005]有研宄者稱,通過觀察腦電圖發(fā)現(xiàn),即使環(huán)境中光的頻閃已快到讓人無法察覺,生物體的視網(wǎng)膜仍然可以分辨出頻率為100-160HZ,甚至高達200Hz的光并做出反應,在以貓為代表的動物實驗中,100-120HZ的光已經(jīng)引起了其腦部細胞灼傷,灼傷細胞屬外側(cè)膝狀體組織,該組織起到控制眼球的作用。
      [0006]2.可能影響閱讀及視力
      [0007]有研宄表明,熒光燈和CRT顯示屏的亮度頻閃會影響人在閱讀文字時的眼球運動軌跡,另外,在一些健康檢查報告中也發(fā)現(xiàn),視力損傷正是由熒光燈頻閃造成的。
      [0008]3.可能誘發(fā)偏頭痛
      [0009]實驗發(fā)現(xiàn),頻率為10Hz的熒光燈頻閃可能引起辦公室工作人員的頭痛發(fā)病率倍增,當然,這種影響通常被認為是特例,只產(chǎn)生于特殊人群中。
      [0010]4.降低工作效率和引發(fā)工傷
      [0011]在輕工、食品、印刷、電子、紡織等行業(yè),普遍采用直管型日光燈的照明場如流水線上,頻閃引起的視覺疲勞、偏頭痛,會造成定位困難,生產(chǎn)效率低下等問題;在機械行業(yè)中,如吊車操作工,因為頻閃引起的視覺疲勞會造成定位困難,操作失誤,甚至引發(fā)事故;在運動物體的速度和光源頻閃頻率成倍數(shù)關(guān)系時,運動物體的運動狀態(tài)就會產(chǎn)生靜止、倒轉(zhuǎn)、運動速度緩慢等三種狀態(tài)周期性重復的錯誤視覺,容易引發(fā)工傷事故。
      [0012]綜上,不可見頻閃的確會在許多方面對人和生物造成許多潛在危害。目前,越來越普遍使用的LED照明燈具若采用恒定直流供電,理論上完全可能實現(xiàn)無頻閃恒定照明。但事實上,由于行業(yè)標準的,市場競爭激烈而無序,市場上充斥著低質(zhì)量LED燈具,尤其是室內(nèi)小功率LED燈具,同樣具有頻閃問題。要得到純凈及恒定的電流源,以保證LED照明燈具無頻閃,LED驅(qū)動電源是最大的關(guān)鍵。研發(fā)高品質(zhì)驅(qū)動1C,實現(xiàn)給LED燈具提供恒定電流,是消除頻閃,并保證LED燈具在使用壽命期間燈光始終維持在固定亮度的必要的方式。
      [0013]目前市場上一般采用以下幾種技術(shù)途徑解決LED照明燈具的頻閃問題:
      [0014]—、加大輸出電解電容;
      [0015]此方案從理論上講可以采用電解電容吸收部分的交流紋波,但是實際的經(jīng)驗告訴我們當紋波控制在一定范圍之內(nèi)以后(10% ),很難進一步降低,除非將電解電容不計成本的加多,也不能從根本上消除。
      [0016]二、被動PFC(功率因數(shù)校正);
      [0017]此方案也是最主流的一種處理方式,采用填谷電路。如圖1所示,電路原理如下:采用兩個大的電容以及三個二極管進行功率因數(shù)校正,因為在整流橋后面有大的電解電容,所以將交流紋波吸收,通過電感或者變壓器到次級部分的電流為平滑的直流,故起到去頻閃的效果。
      [0018]但填谷式方案也存在一定問題,首先無法做成90-265V全電壓輸入,填谷電路輸出電壓谷值只有電解濾波電路谷值的一半,填谷式的整流方式整流后輸出電壓比普通整流后的輸出電壓低不少,有肯能采用填谷式后在低壓輸入的是帶載不足,再者,無論隔離式還是非隔離式填谷式方案,諧波測試根本無法通過。功率因數(shù)也不能完全達到0.9以上,因此此種方案也不能完全滿足UL、DLC等認證標準。
      [0019]三、采用兩級方案,前級使用CV,后級使用DC-DC方案來實現(xiàn)。
      [0020]第三種方案則是采用兩級方案,前級使用CV,后級使用DC-DC方案來實現(xiàn),這樣的方案就能夠完全消除交流紋波的影響,電性參數(shù)也能完全達到認證標準,達到去頻閃的效果。但此方案在成本上有一定增加,外圍電路復雜,效率偏低,并且EMI (電磁干擾)測試比較難通過,不適合燈具的普及發(fā)展。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0021]為克服【背景技術(shù)】中解決方案存在的種種問題,現(xiàn)提供一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路。該電路包括一個APFC電路,所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓,APFC電路的輸出端連接電容器Cout及與電容器Cout并聯(lián)的LED負載;所述LED負載的負極串聯(lián)在一個MOS管的漏極,所述MOS管的源極一方面通過采樣電阻接地,另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接,比較器OP的第二輸出端Vb連接基準電壓,比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。采樣電阻作為采樣的電壓信號與比較器OP的Vb基準電壓比較。
      [0022]在一個優(yōu)選的實施方式中,所述采樣電阻為RSl和RS2并聯(lián)。
      [0023]有益效果:本實用新型電路簡單,實現(xiàn)低成本,高效率,無頻閃的要求,適合燈具的長期發(fā)展。
      【附圖說明】
      [0024]圖1為【背景技術(shù)】中填谷電路式解決方案的電路示意圖
      [0025]圖2為本實用新型的電路示意圖。
      [0026]圖3為本實用新型的電路波形圖。
      【具體實施方式】
      [0027]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明,但本實用新型的保護范圍不限于此:
      [0028]如圖2所示,一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路。該電路包括一個APFC電路,APFC電路由ACL、ACN輸入電壓,APFC電路的輸出端連接電容器Cout (規(guī)格:CD288L-100V-220uF)及與電容器Cout并聯(lián)的LED負載,本實施例中為兩個LED(規(guī)格:C0B-40V/0.2A)串聯(lián);所述LED負載的負極串聯(lián)在一個MOS管(型號:UF630 (9A/200V))的漏極,MOS管的源極一方面通過采樣電阻接地,另一方面與比較器OP(型號:AP4310)的第一輸入端Va連接,比較器OP的第二輸出端Vb連接基準電壓(電壓:2.5V),比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。其中采樣電阻為RSl (阻值:1206-1R0)和RS2 (阻值:1206-1R0)并聯(lián)的形式。
      [0029]原理分析:前級APFC的傳統(tǒng)電源作為驅(qū)動,在輸出的LED負端串一個M0S,在MOS的源級串聯(lián)采樣電阻RS作為采樣的電壓信號與比較器OP的Vb做比較(取用合適的Vb值可以得到最佳的效果),比較器OP產(chǎn)生VG信號控制M0S,使MOS工作在線性區(qū),從而把APFC產(chǎn)生的電壓紋波加到MOS及LED燈珠上,并且使LED兩端的電壓保持恒定,從而實現(xiàn)無紋波。輸出波形圖見圖3。由于此電路沒有開關(guān)信號的引入,對EMI是不構(gòu)成任何影響,只要在APFC電路中能夠測試通過,電源整體EMI就沒有問題。
      [0030]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神做舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
      【主權(quán)項】
      1.一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路,其特征在于該電路包括一個APFC電路,所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓,APFC電路的輸出端連接電容器Cout以及一個與電容器Cout并聯(lián)的LED負載;所述LED負載的負極串聯(lián)在一個MOS管的漏極,所述MOS管的源極一方面通過采樣電阻接地,另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接,比較器OP的第二輸出端Vb連接基準電壓,比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路,其特征在于所述采樣電阻為RSl和RS2并聯(lián)。
      【專利摘要】本實用新型公開了一種低成本、高效率、無頻閃的LED驅(qū)動電路,其特征在于該電路包括一個APFC電路,所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓,APFC電路的輸出端連接電容器Cout及與電容器Cout并聯(lián)的LED負載;所述LED負載的負極串聯(lián)在一個MOS管的漏極,所述MOS管的源極一方面通過采樣電阻接地,另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接,比較器OP的第二輸出端Vb連接基準電壓,比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。本實用新型電路簡單,實現(xiàn)低成本,高效率,無頻閃的要求,適合燈具的長期發(fā)展。
      【IPC分類】H05B37-02
      【公開號】CN204350400
      【申請?zhí)枴緾N201520047032
      【發(fā)明人】袁以江
      【申請人】無錫迅馳電子科技有限公司
      【公開日】2015年5月20日
      【申請日】2015年1月22日
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