CN102014558A - 一种led负载检测及供电控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED负载检测及供电控制电路，连接在输出变压器(T1)中反馈线圈与恒流驱动芯片(U1)之间，其特征在于，所述反馈线圈电连接所述恒流驱动芯片电源端，所述反馈线圈还电连接用于提升所述输出变压器(T1)输入端电压的输入升压单元的控制开关(Q3)上。这种控制电路，利用输出变压器的反馈线圈检测出不同负载类型的输出电压信号、控制输入升压单元工作或不工作，并由升压后的反馈电压提供恒流驱动芯片的正常工作电源但若无升压则电压不足、恒流驱动芯片无法持续正常工作，从而只对LED特性负载供电，避免了给电阻特性负载供电造成的危险和电路损坏。

Description

一种LED负载检测及供电控制电路
技术领域
本发明涉及发光二极管LED驱动电源，具体涉及一种LED负载检测及供电控制电路。 
背景技术
目前市面上所销售的恒流LED驱动电源，无论负载呈现电阻特性还是呈现LED特性，LED驱动电源都会对输出负载有效的供电，而给电阻特性负载供电，势必造成能源的浪费和危险的发生。只有能够自动识别输出电路负载是电阻性负载还是LED负载，并对负载供电回路进行控制，才能杜绝能源的浪费、危险状况及产品损坏的发生。 
发明内容                                                                                                 
本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种LED负载检测及供电控制电路，能仅对LED特性负载供电。
本发明技术问题这样解决：构造一种LED负载检测及供电控制电路，连接在输出变压器T1中反馈线圈与恒流驱动芯片U1之间，所述反馈线圈电连接所述恒流驱动芯片U1电源端，所述反馈线圈还电连接用于提升所述输出变压器T1输入端电压的输入升压单元的控制开关Q3上。 
按照本发明提供的控制电路，所述输入升压单元位于与所述恒流驱动芯片电连接的功率因数校正模块，该输入升压单元包括线圈L3。 
按照本发明提供的控制电路，所述控制开关Q3位于与所述功率因数校正模块电连接的功率因数校正开关模块。 
按照本发明提供的控制电路，还包括与恒流驱动芯片U1 电连接的相位采样模块。 
按照本发明提供的控制电路，还包括与所述恒流驱动芯片U1 电连接的输出保护模块。 
按照本发明提供的控制电路，还包括电连接在所述恒流驱动芯片U1与输出变压器T1之间的开关电路模块。 
按照本发明提供的控制电路，所述反馈线圈位于与所述恒流驱动芯片U1、控制开关Q3和输入升压单元电连接的输出电压取样模块，该输出电压取样模块还包括与所述反馈线圈并联的分压电路R20、R21。 
按照本发明提供的控制电路，还包括连接外部交流电的提供所述控制电路和恒流驱动芯片U1工作电源的滤波整流模块。 
本发明提供的LED负载检测及供电控制电路，依据负载类型不同，利用输出变压器的反馈线圈检测出不同的输出电压信号、控制输入升压单元工作或不工作，再由升压后的反馈电压提供恒流驱动芯片的正常工作电源、恒流驱动芯片工作，或者正常反馈、电压不足从而恒流驱动芯片不工作，这样只对LED特性负载供电，避免了给电阻特性负载供电造成的使用危险和电路损坏。 
附图说明
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明： 
图1是与本发明具体实施例对应的恒流LED驱动电源电路示意图。
具体实施方式
下面，以恒流驱动芯片采用IWATT公司的LED恒流驱动芯片iw3610为例进行说明： 
首先，说明本发明思路：
如图1所示，依据iw3610设计的可调光LED驱动器，在输出变压器T1上会有一个反馈线圈N2，由于N2和输出线圈N3相位是相同的，所以N2可以对N3输出电压进行比例取样，N2在进行比例取样的同时，也给驱动iw3610进行正常工作时的供电，当LED驱动器输出端接入等同LED负载功率的电阻性负载时，由于等同LED功率的电阻初始阻抗比较小（大于0V以上电压就可以导通），而LED在没导通之前的阻抗是很大的（白光大于<2V以上时才会导通），所以在电路起动时，输出所载不同的负载在N2,N3上所感应的电压是不一样的，电阻负载时，N2,N3所感应的电压相对较小（基本为0V）不足使开关Q3导通，当负载是LED时，由于LED的初始动态电阻非常大，从而使N2，N3所感电压很大（大约>3V）, 达到开关Q3最小开启电压而导通，所以APFC回路接通正常工作。
依据iw3610设计的可调光LED驱动器，前级用于调光时续流的电路同时具有功率因数校正控制APFC模块，当该电路工作时，由于线圈L3的升压作用，APFC模块输出到总线和输出变压器T1上的电压大于输入电压、大约180V，当该电路不工作时，输出到总线和输出变压器T1上的电压等于输入电压、大约110V， 当输出到总线和隔离变压器上的电压等于输入电压，而且输出是电阻负载时，iw3610起动供电电流电压变小，而且反馈线圈N2的感应电压偏低，开关Q3关闭、iw3610无法得到足够的电流电压完成正常启动；当LED负载时，由于LED阻抗比较大，所以反馈供电可以很快达到开关Q3开启电压、导通Q3， APFC模块正常工作，输出到总线和输出变压器T1上的电压也很快上升到高于输入电源电压，反馈供电回路达到正常的持续正常供电，从而可实现 iw3610开始正常工作。 
我们在APFC模块中串联一个控制开关Q3，当检测电压较高时，该开关闭合，从而APFC模块正常工作，iw3610得到足够工作电压、正常工作，当检测电压较低时，该开关Q3断开，从而APFC模块不工作，iw3610无法得到足够高起动电压而不工作，达到负载检测与电路控制的目的。 
第二，进一步说明本发明具体实施例电路的工作方法和原理： 
1、输出负载检测：通过输出变压器T1上的反馈线圈在LED驱动器送电瞬间检测负载端的类型是电阻性负载还是LED负载，该检测电压会送到APFC控制开关Q3上直接控制APFC电路是否可以工作；
2、功率因素校正控制APFC：采用iwatt公司半导体芯片iw3610中的TR脚，进行功率因素校正，同时给输出变压器T1提供工作电压与电流；
3、 APFC模块控制开关Q3：通过输出反馈线圈上的电压开启该开关Q3，同时，依据APFC模块的输出高电压维持该开关Q3持续工作。
第三，结合具体实施例对本发明进行详细说明： 
如图1所示，本发明具体实施例由九部分组成，包括电磁干扰EMI滤波整流模块（即：整流模块1）、功率因数校正模块2、功率因数校正开关模块3，相位采样模块4、内置供电开关TR1的启动模块5、内置iw3610的信号运算控制模块6、开关电路模块7、内置输出变压器T1反馈线圈的输出电压取样模块8和输出保护模块9，其中：
EMI滤波整流电路对切相后的输入交流电压进行EMI滤波后，整流为100HZ或120HZ脉动直流；
功率因数校正模块2对整流后的脉动直流进行APFC功率因数效正，并向负载提供持续的能量；
功率因数校正开关模块3对APFC功率因数进行开关控制，从而控制APFC电路是否正常工作，开关电路模块7是否正常工作；
相位采样模块4和信号运算控制模块6给浮地式稳压驱动供电的同时，也对100HZ或120HZ脉动直流波形进行跟随式整形输出；在输入串接调光器调光时，前沿或后沿切相式调光器调光时的切相波形经整流并且整形后变成正向的可变占空比PWM波形进入控制芯片iw3610译码后通过内部电路转换为0-2V可变电压进行调光控制；
启动模块5，提供iw3610需要的工作电压与电流，从而保证芯片正常启动时，电路可正常工作；
开关电路模块7通过开关Q1,BOOST输出变压器T1，即：输出变压器T1，的开关电路，向负载提供合适的恒定电流；
输出电压取样模块8对输出状况进行判断，从而根据不同的状况得到不同的输出取样电压；
输出保护模块9对没有接负载时的输出进行关闭输出式的保护，通过检测输出电压是否超过标准负载时的电压大小，从而判断是否关闭输出，防止送电接负载时浪涌电压冲击烧坏LED灯。
该具体实施例工作原理为：经过切相调光器切相的工频交流电，进入EMI滤波整流模块1进行滤波和整流，转换为直流电；相位采样模块4对整流后的直流电进行电压变换整形后输入信号运算控制模块6的iw3610和提供给启动模块5开起开关Q4对芯片iw3610进行供电起动，反馈线圈N2在负载是LED类型时所感应的电压比较高，该电压通过整流滤波后，由电阻R8,R9分压采样供给开关Q3开启功率因数校正控制模块3进行正常工作；当负载突然开路后，输出电压取样模块8把检测到的电压信号送到信号运算控制模块6进行关闭芯片iw3610同时，迅速送至输出保护模块9，从而实现开路的保护。当负载短路时，反馈线圈N2的反馈感应的电压会降低，导致功率因数校正控制模块3没有足够电压而关闭，进而APFC模块3停止工作，总线电压会下降，反馈线圈N2的反馈感应的电压也会进一步降低，iw3610无法得到足够供电而无法正常工作，从而实现电路的保护。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。 

Claims (8)

1.一种LED负载检测及供电控制电路，连接在输出变压器(T1)中反馈线圈与恒流驱动芯片(U1)之间，其特征在于，所述反馈线圈电连接所述恒流驱动芯片电源端，所述反馈线圈还电连接用于提升所述输出变压器(T1)输入端电压的输入升压单元的控制开关(Q3)上。
2.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，所述输入升压单元位于与所述恒流驱动芯片电连接的功率因数校正模块(2)，该输入升压单元包括线圈(L3)。
3.根据权利要求2所述控制电路，其特征在于，所述控制开关(Q3)位于与所述功率因数校正模块(2)电连接的功率因数校正开关模块(3)。
4.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，还包括与恒流驱动芯片(U1) 电连接的相位采样模块(4)。
5.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，还包括与所述恒流驱动芯片(U1) 电连接的输出保护模块。
6.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，还包括电连接在所述恒流驱动芯片(U1)与输出变压器(T1)之间的开关电路模块。
7.根据权利要求1所述控制电路，其特征在于，所述反馈线圈位于与所述恒流驱动芯片(U1)、控制开关(Q3)和输入升压单元电连接的输出电压取样模块(2)，该输出电压取样模块(2)还包括与所述反馈线圈并联的分压电路(R20、R21)。
8.根据权利要求1-7任一项所述控制电路，其特征在于，还包括连接外部交流电的提供所述控制电路、输出变压器(T1)和恒流驱动芯片(U1)工作电源的滤波整流模块。
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