CN103200735A

CN103200735A - 一种防止led闪烁的led驱动器

Info

Publication number: CN103200735A
Application number: CN2013100720879A
Authority: CN
Inventors: 涂道平
Original assignee: GUANGZHOU KAISEN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shanxi Zhaoxin Electric Power Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: CN103200735B

Abstract

本发明涉及一种防止LED闪烁的LED驱动器，其包括整流电路、滤波电路、开关变压电路、PWM芯片、VCC供电电路、反馈电路。其还包括一启动控制电路，所述启动控制电路用于当滤波电路的输出电压小于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压小于其启动门限电压，以及用于当滤波电路的输出电压大于或等于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压大于或等于其启动门限电压，并使PWM芯片的电源输入端的电压恒定。在滤波电路的输出端与PWM芯片的电源输入端之间增加一启动控制电路，有效防止氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件处于断开状态时，LED模组出现的闪烁现象。

Description

一种防止LED闪烁的LED驱动器

技术领域

本发明涉及一种LED驱动器。

背景技术

随着LED照明普及世界各地，随着科学技术的不断发展，LED的配套产品品种繁多，其市场客户应用终端的两种开关会影响LED驱动器的使用。

如图2所示，一种是氖泡指示灯开关器件，其内部的氖泡灯EN作为发光体来指示开关的接通和断开状态；如图3所示，另一种是半导体开关，其多采用可控硅SCR做通断器件，其内部的指示灯LD作为指示开关的接通和断开状态。

如图1所示，现有的LED驱动器包括整流电路、滤波电路、开关变压电路、PWM芯片、VCC供电电路和反馈电路，滤波电路的输出端与PWM芯片的电源输入端连接。

结合图1所示，氖泡指示灯开关器件如果串联控制LED驱动器时，具体缺陷为：当开关A点打到B点时（即开关使LED驱动器与市电断开），LED驱动器的回路为交流的N或L（市电）—A点—B点—氖泡灯EN—电阻RX—Output（输出）—LED驱动器整流电路形成回路，氖泡灯EN发光，由于电阻RX阻值很大，为1兆欧姆，大约流过的电流100uA左右，LED驱动器不能获取足够的带载能力，电路呈开路状态，但是LED驱动器的PWM芯片的电源输入端VCC是接在整流后的滤波电路的输出端，这种情况下，氖泡指示灯开关器件产生的微弱电流会给滤波电路充电，在一定时间内可能会达到PWM芯片的启动门限电压，那么，就会造成PWM芯片会突然工作，开关变压电路使LED模组亮一下，然而，氖泡指示灯开关器件产生的微弱电流不足以马上补充滤波电路消耗的电能，即滤波电路不足以维持PWM芯片一直工作，开关变压电路能量不够，LED模组又熄灭，也就是说，整个电路***在启动---关闭---启动---关闭的状态下不断循环，所以就出现有规律的LED模组闪烁现象，给人眼造成不适的感觉。当把开关由A点打到C点时（即开关使LED驱动器与市电接通），LED驱动器获取足够的能量工作，此时的回路就没有经过氖泡灯EN和电阻RX，发光氖泡指示灯电路成关断状态，氖泡灯EN不亮，LED驱动器正常工作带载。

结合图1所示，如果半导体开关器件串联控制LED驱动器时，由于可控硅SCR具有半导体的特性，在控制端C没有驱动信号的情况下，可控硅SCR的输入和输出仍然有微弱的电流流过，这个电流虽然不能让LED驱动器的负载正常足额带载工作，但还是足以让LED驱动器的PWM芯片得电起动，就如同氖泡指示灯开关器件一样，在开关断开状态时，LED模组在不停的亮和灭（即闪烁现象），给人眼造成很不适的感觉，也进一步地影响灯具的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提出一种防止LED闪烁的LED驱动器，其能解决氖泡指示灯开关器件及半导体开关器件在断开状态时，造成LED模组出现闪烁现象的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种防止LED闪烁的LED驱动器，其包括整流电路、滤波电路、开关变压电路、PWM芯片、VCC供电电路、反馈电路，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与开关变压电路的第一输入端连接，PWM芯片的驱动端与开关变压电路的第二输入端连接，PWM芯片的电源输入端与VCC供电电路连接，PWM芯片的反馈输入端与反馈电路连接，VCC供电电路、反馈电路均与开关变压电路的反馈输出端连接，开关变压电路的供电输出端与一LED模组连接，所述整流电路通过一氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件与市电连接。其还包括一启动控制电路，启动控制电路的输入端与滤波电路的输出端连接，启动控制电路的输出端与PWM芯片的电源输入端连接，所述启动控制电路用于当滤波电路的输出电压小于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压小于其启动门限电压，以及用于当滤波电路的输出电压大于或等于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压大于或等于其启动门限电压，并使PWM芯片的电源输入端的电压恒定。

优选的，为了进一步消耗开关器件在断开状态时产生的微弱电流，整流电路与一能量嵌位电路并联连接，所述能量嵌位电路连接在氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件与整流电路之间。所述能量钳位电路包括电阻R6、电阻R7，电阻R6与电阻R7串接。

可选的，所述启动控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4、稳压管ZD5、三极管Q1、三极管Q2，电阻R1、电阻R2、电阻R8串接，电阻R1与电阻R2之间的连接节点通过电阻R11与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极通过稳压管ZD1接地，电阻R2与电阻R8之间的连接节点依次通过稳压管ZD5、电阻R9与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的基极通过电阻R10接地，电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4依次串接，三极管Q2的发射极连接在稳压管ZD2与稳压管ZD3之间，稳压管ZD4与PWM芯片的电源输入端连接，三极管Q2的集电极连接在稳压管ZD4与PWM芯片的电源输入端之间；其中，电阻R8接地，电阻R1与电阻R3的连接节点作为启动控制电路的输入端，三极管Q2与稳压管ZD4的连接节点作为启动控制电路的输出端。

可选的，所述开关变压电路包括变压器T1，与变压器T1的初级绕组连接的RCD吸收电路，与变压器T1的次级绕组连接的LED模组供电电路；LED模组供电电路作为开关变压电路的供电输出端；RCD吸收电路的一端作为开关变压电路的第一输入端，RCD吸收电路的另一端作为开关变压电路的第二输入端；变压器T1的辅助绕组作为开关变压电路的反馈输出端。

可选的，所述VCC供电电路包括二极管D4、电容C4、电阻R15，二极管D4的负极与PWM芯片的电源输入端连接，二极管D4的正极与开关变压电路的反馈输出端连接，PWM芯片的电源输入端分别通过电容C4、电阻R15接地。

可选的，所述反馈电路包括电阻R13、电阻R16、电阻R14，电阻R13与电阻R16串接形成第一串联支路，第一串联支路与开关变压电路的反馈输出端连接，PWM芯片的反馈输入端的电压检测端连接在电阻R13与电阻R16之间，PWM芯片的反馈输入端的电流检测端通过电阻R14接地。

可选的，所述临界电压为150V。

本发明具有如下有益效果：

在滤波电路的输出端与PWM芯片的电源输入端之间增加一启动控制电路，有效防止氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件处于断开状态时，LED模组出现的闪烁现象。由于防止了闪烁现象的出现，从而可延长LED模组、LED驱动器的使用寿命，以及提高LED驱动器的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的LED驱动器的应用示意图；

图2为现有技术的氖泡指示灯开关器件的结构示意图；

图3为现有技术的半导体开关器件的结构示意图；

图4为本发明较佳实施例的防止LED闪烁的LED驱动器的应用原理示意图；

图5为本发明较佳实施例的防止LED闪烁的LED驱动器的电路结构示意图。

附图标记：10、能量嵌位电路；20、整流电路；30、启动控制电路；40、开关变压电路；50、RCD吸收电路；60、LED模组。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

如图4所示，以本实施例的防止LED闪烁的LED驱动器与氖泡指示灯开关器件串联形成控制LED模组的亮灭的应用电路为例，进行说明。

一种防止LED闪烁的LED驱动器，其包括能量嵌位电路、整流电路、滤波电路、开关变压电路、PWM芯片、VCC供电电路、反馈电路和启动控制电路。

整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与开关变压电路的第一输入端连接，PWM芯片的驱动端与开关变压电路的第二输入端连接，PWM芯片的电源输入端与VCC供电电路连接，PWM芯片的反馈输入端与反馈电路连接，VCC供电电路、反馈电路均与开关变压电路的反馈输出端连接，开关变压电路的供电输出端与一LED模组连接。

所述整流电路依次通过能量嵌位电路、氖泡指示灯开关器件与市电连接，整流电路与能量嵌位电路并联连接，所述能量嵌位电路用于消耗氖泡指示灯开关器件断开状态时所产生的微弱电流。

启动控制电路的输入端与滤波电路的输出端连接，启动控制电路的输出端与PWM芯片的电源输入端连接。

所述启动控制电路用于当滤波电路的输出电压小于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压小于其启动门限电压，即PWM芯片不工作；以及用于当滤波电路的输出电压大于或等于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压大于或等于其启动门限电压，并使PWM芯片的电源输入端的电压恒定，即PWM芯片在稳定的电压环境下工作。

如图5所示，为本实施例的防止LED闪烁的LED驱动器具体的电路结构。能量嵌位电路10的两端（其中一端通过保险丝F1）分别与市电的L端、N端连接，所述市电为96-265V AC。

整流电路20为由四个二极管连接构成的整流桥。

能量嵌位电路10包括电阻R6、电阻R7，电阻R6与电阻R7串接。

滤波电路由一滤波电容C1构成。

启动控制电路30包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4、稳压管ZD5、三极管Q1、三极管Q2，电阻R1、电阻R2、电阻R8串接，电阻R1与电阻R2之间的连接节点通过电阻R11与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极通过稳压管ZD1接地，电阻R2与电阻R8之间的连接节点依次通过稳压管ZD5、电阻R9与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的基极通过电阻R10接地，电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4依次串接，三极管Q2的发射极连接在稳压管ZD2与稳压管ZD3之间，稳压管ZD4与PWM芯片的电源输入端VCC连接，三极管Q2的集电极连接在稳压管ZD4与PWM芯片U1的电源输入端VCC之间；其中，电阻R8接地，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q2为PNP型三极管。电阻R1与电阻R3的连接节点作为启动控制电路的输入端，即电阻R1、电阻R3与滤波电容C1的正极连接，三极管Q2与稳压管ZD4的连接节点作为启动控制电路的输出端。

开关变压电路40包括变压器T1，与变压器T1的初级绕组连接的RCD吸收电路50，与变压器T1的次级绕组连接的LED模组供电电路。LED模组供电电路作为开关变压电路的供电输出端，所述LED模组供电电路包括二极管D1、电容C3、电阻R12，电阻R12与电容C3并联连接形成第一并联支路，二极管D1与第一并联支路串接，并与变压器T1的次级绕组形成回路，电阻R12的两端作为LED模组60的供电输出端。RCD吸收电路50的一端作为开关变压电路的第一输入端，RCD吸收电路50的另一端作为开关变压电路的第二输入端；变压器T1的辅助绕组作为开关变压电路的反馈输出端。一般的，RCD吸收电路50包括电容C2、电阻R5和二极管D3，电容C2与电阻R5并联连接形成第二并联支路，二极管D3与第二并联支路连接并与变压器T1的初级绕组形成回路，电容C2与电阻R5的一连接端作为开关变压电路的第一输入端，与滤波电容C1的正极连接，二极管D3的正极作为开关变压电路的第二输入端，二极管D3的正极与PWM芯片U1的驱动端DRAIN连接。

LED模组60由LED1、LED2、LED3、LED4串接构成。

VCC供电电路包括二极管D4、电容C4、电阻R15，二极管D4的负极与PWM芯片U1的电源输入端VCC连接，二极管D4的正极与开关变压电路的反馈输出端连接，PWM芯片U1的电源输入端VCC分别通过电容C4、电阻R15接地。

反馈电路包括电阻R13、电阻R16、电阻R14，电阻R13与电阻R16串接形成第一串联支路，第一串联支路与开关变压电路的反馈输出端连接，即第一串联支路的一端与二极管D4的正极连接，第一串联支路的另一端接地，PWM芯片U1的反馈输入端的电压检测端FB连接在电阻R13与电阻R16之间，PWM芯片U1的反馈输入端的电流检测端CS通过电阻R14接地。

由本实施例的防止LED闪烁的LED驱动器的具体电路结构可知，本实施例的重点改进在于增加了能量嵌位电路10和启动控制电路30。

PWM芯片U1由启动控制电路30供电，由于启动控制电路30中串接有稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4，将滤波电容C1输出的电压钳位到PWM芯片U1的启动门限电压以下，不同的PWM芯片U1具有不同的启动门限电压，只需根据PWM芯片U1的启动门限电压进行参数设计即可。

例如，本实施例的LED驱动器接入的市电为96-265V AC。假设临界电压为150V。在氖泡指示灯开关器件处于断开状态时，当滤波电容C1上的电压低于150V时，三极管Q1导通，并给三极管Q2一个偏置电压使三极管Q2导通，从而，三极管Q2将稳压管ZD3、稳压管ZD4短接，从而使电容C4上的电压维持在PWM芯片U1的启动门限电压以下，PWM芯片U1无法获取足够能量工作；当滤波电容C1上的电压高于150V时，由于三极管Q1的集电极通过一个稳压管ZD1接地，将三极管Q1集电极的电压前围在一定电压范围内，所以滤波电容C1上的电压在96-265V变化范围内，滤波电容C4上的电压都不会变，从而可以自动适应全电压范围输入。

本实施例仅以氖泡指示灯开关器件为例进行说明，本实施例同样可以解决半导体开关器件在断开时带来的LED闪烁问题。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种防止LED闪烁的LED驱动器，其包括整流电路、滤波电路、开关变压电路、PWM芯片、VCC供电电路、反馈电路，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与开关变压电路的第一输入端连接，PWM芯片的驱动端与开关变压电路的第二输入端连接，PWM芯片的电源输入端与VCC供电电路连接，PWM芯片的反馈输入端与反馈电路连接，VCC供电电路、反馈电路均与开关变压电路的反馈输出端连接，开关变压电路的供电输出端与一LED模组连接，所述整流电路通过一氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件与市电连接，其特征在于，还包括一启动控制电路，启动控制电路的输入端与滤波电路的输出端连接，启动控制电路的输出端与PWM芯片的电源输入端连接，所述启动控制电路用于当滤波电路的输出电压小于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压小于其启动门限电压，以及用于当滤波电路的输出电压大于或等于临界电压时，使PWM芯片的电源输入端的电压大于或等于其启动门限电压，并使PWM芯片的电源输入端的电压恒定。

2.如权利要求1所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，整流电路与一能量钳位电路并联连接，所述能量钳位电路连接在氖泡指示灯开关器件或半导体开关器件与整流电路之间。

3.如权利要求2所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述能量钳位电路包括电阻R6、电阻R7，电阻R6与电阻R7串接。

4.如权利要求1所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述启动控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4、稳压管ZD5、三极管Q1、三极管Q2，电阻R1、电阻R2、电阻R8串接，电阻R1与电阻R2之间的连接节点通过电阻R11与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极通过稳压管ZD1接地，电阻R2与电阻R8之间的连接节点依次通过稳压管ZD5、电阻R9与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的基极通过电阻R10接地，电阻R3、电阻R4、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4依次串接，三极管Q2的发射极连接在稳压管ZD2与稳压管ZD3之间，稳压管ZD4与PWM芯片的电源输入端连接，三极管Q2的集电极连接在稳压管ZD4与PWM芯片的电源输入端之间；其中，电阻R8接地，电阻R1与电阻R3的连接节点作为启动控制电路的输入端，三极管Q2与稳压管ZD4的连接节点作为启动控制电路的输出端。

5.如权利要求1所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述开关变压电路包括变压器T1，与变压器T1的初级绕组连接的RCD吸收电路，与变压器T1的次级绕组连接的LED模组供电电路；LED模组供电电路作为开关变压电路的供电输出端；RCD吸收电路的一端作为开关变压电路的第一输入端，RCD吸收电路的另一端作为开关变压电路的第二输入端；变压器T1的辅助绕组作为开关变压电路的反馈输出端。

6.如权利要求1所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述VCC供电电路包括二极管D4、电容C4、电阻R15，二极管D4的负极与PWM芯片的电源输入端连接，二极管D4的正极与开关变压电路的反馈输出端连接，PWM芯片的电源输入端分别通过电容C4、电阻R15接地。

7.如权利要求1所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述反馈电路包括电阻R13、电阻R16、电阻R14，电阻R13与电阻R16串接形成第一串联支路，第一串联支路与开关变压电路的反馈输出端连接，PWM芯片的反馈输入端的电压检测端连接在电阻R13与电阻R16之间，PWM芯片的反馈输入端的电流检测端通过电阻R14接地。

8.如权利要求1-7任一项所述的防止LED闪烁的LED驱动器，其特征在于，所述临界电压为150V。