本實用新型涉及一種光源照明技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種LED線性電源動態(tài)補償電路,具有上述LED線性電源動態(tài)補償電路的LED驅(qū)動電路及LED光電模組。
背景技術(shù):
大功率LED燈日益普及應(yīng)用。目前,LED燈應(yīng)用多為低壓定向并載或小功率模塊供載形式,前者需要較大功率控制電路或功率模塊限壓供電,存在降壓熱耗,效率低,又不經(jīng)濟,后者存在電壓利用率低,功率小,外圍控制件較多,難以達(dá)到照明效果,推廣具有局限性。
大功率LED光效高、節(jié)能,也是過載、耐熱、耐老化有待提高的半導(dǎo)體器件,對供載電源的要求較為嚴(yán)格,最好是用無波、遲速、穩(wěn)定性能好電池類直流電供載,而AC-DC直流電是以50Hz頻周轉(zhuǎn)換而來的直流電源,因每個周期谷點無電壓輸出,屬無遲速性,且受外電網(wǎng)負(fù)載影響電壓落差有時達(dá)±10%,穩(wěn)定性較差,人們通過加大直流濾波電容充電的方法延長周期內(nèi)直流供載的時間。
對比文件1(CN102102812A)公開一種LED交流燈泡,包括燈體、發(fā)光基板和LED發(fā)光體;其燈體呈桶狀,其前端透光,后端設(shè)有螺口燈頭,其燈體內(nèi)設(shè)有交流輸入轉(zhuǎn)直流輸出的變壓模塊,其變壓模塊的輸入端連接燈頭,其輸出端接至發(fā)光基板的正負(fù)電源端。
對比文件2(CN201339900Y)公開一種節(jié)能高效LED交直流照明燈,交直流照明燈為LED串載或多串并載方法,直流燈采用限流、常用電壓IC穩(wěn)壓、晶體管穩(wěn)壓、晶體管恒流構(gòu)成可調(diào)載電路綜合擴展的模式;交流燈采用阻容限流、減壓、整流濾波與AC-DC谷補電源配合主電源控載、復(fù)式整流穩(wěn)壓或恒壓或載控恒穩(wěn)壓、頻谷補償器連接各類可調(diào)式的串載LED形成降壓燈、控流恒、恒流燈。
上述對比文件1與對比文件2均涉及到LED交流燈,然而沒有涉及到如何具體去實現(xiàn)功率因數(shù)提升,以及交流電供電下合理進(jìn)行電源補償保證LED燈功率穩(wěn)定的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型正是基于以上一個或多個問題,提供一種LED線性電源動態(tài)補償電路、LED驅(qū)動電路及LED光電模組,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動LED光源時功率因數(shù)不高,功率不穩(wěn)的問題。
本實用新型提供一種LED線性電源動態(tài)補償電路,其中,所述LED線性電源動態(tài)補償電路用于對LED光源處于交流驅(qū)動下時的電源進(jìn)行補償,包括:
極性電容單元,用于存儲電量;
導(dǎo)通時間控制單元,用于在一個交流周期內(nèi),控制所述LED線性電源動態(tài)補償電路對所述電源的補償時間;
補償開關(guān)單元,所述補償開關(guān)單元依據(jù)所述導(dǎo)通時間控制單元的控制指令開啟或關(guān)閉,在開啟時,所述極性電容單元為所述LED光源供電,在關(guān)閉時,所述電源為所述極性電容單元進(jìn)行充電,所述導(dǎo)通時間控制單元分別連接所述極性電容單元與所述補償開關(guān)單元。
較佳地,所述LED線性電源動態(tài)補償電路還包括:防止逆電流單元,用于防止所述LED線性電源動態(tài)補償電路在補償所述LED光源時,防止電流逆流回電源。
較佳地,當(dāng)所述交流電源的交流電壓小于等于預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元發(fā)送電源補償指令開啟所述補償開關(guān)單元,并控制為所述LED光源提供補償電源的時間。
較佳地,當(dāng)所述交流電源的交流電壓大于所述預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元發(fā)送停止補償指令,關(guān)閉所述補償開關(guān)單元,控制所述電源為所述極性電容單元充電的時間。
較佳地,所述補償開關(guān)單元包括場效應(yīng)管。
較佳地,所述防止逆電流單元包括二極管。
本實用新型還提供一種LED驅(qū)動電路,其中,所述LED驅(qū)動電路包括:LED驅(qū)動芯片以及如前所述的LED線性電源動態(tài)補償電路。
較佳地,所述導(dǎo)通時間控制單元包括一導(dǎo)通時間控制芯片,所述導(dǎo)通時間控制芯片分別連接所述補償開關(guān)單元和所述LED驅(qū)動芯片。
較佳地,所述LED驅(qū)動電路還包括放電單元,所述放電單元用于為所述LED光源進(jìn)行放電,并放電至所述極性電容單元。
本實用新型還提供一種LED光電模組,所述LED光電模組包括基板、設(shè)于所述基板上的LED驅(qū)動電路及LED光源,其中,所述LED驅(qū)動電路為前面所述的LED驅(qū)動電路。
本實用新型LED線性電源動態(tài)補償電路、LED驅(qū)動電路及LED光電模組,適用于大功率LED光電模組,具有提升功率因數(shù),保證LED光源功率穩(wěn)定的有益效果。
附圖說明
圖1是本實用新型較佳實施例的LED光電模組的驅(qū)動電路模塊示意圖。
圖2是本實用新型較佳實施例的LED光電模組的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,如果不沖突,本實用新型實施例以及實施例中的各個特征可以相互結(jié)合,均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
請參見圖1和圖2,圖1是本實用新型較佳實施例的LED光電模組的驅(qū)動電路模塊示意圖;圖2是本實用新型較佳實施例的LED光電模組的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示,本實用新型提供一種LED光電模組,所述LED光電模組包括基板、設(shè)于所述基板上的LED驅(qū)動電路及LED光源。這里基板常見的是鋁基板等導(dǎo)熱良好的金屬基板,也可以是其它導(dǎo)熱良好的塑料。該LED驅(qū)動電路驅(qū)動LED光源發(fā)光,LED光源可以是多顆LED燈串聯(lián)或并聯(lián)而成,也可是單顆高功率LED燈。這里的LED燈可以是色溫可變的LED燈,也可是常見的普通LED燈。
所述LED驅(qū)動電路包括:
電源單元10(也即電源),用于為所述LED驅(qū)動電路提供交流電;
LED驅(qū)動芯片70,用于驅(qū)動控制LED光源60正常發(fā)光;LED驅(qū)動芯片70可以是線性恒流驅(qū)動芯片。
LED線性電源動態(tài)補償電路,用于對LED光源處于交流驅(qū)動下時的電源進(jìn)行補償,包括:
極性電容單元30,用于存儲電量;
導(dǎo)通時間控制單元40,用于在一個交流周期內(nèi),控制所述LED線性電源動態(tài)補償電路對所述電源的補償時間;
補償開關(guān)單元50,所述補償開關(guān)單元50依據(jù)所述導(dǎo)通時間控制單元40的控制指令開啟或關(guān)閉,在開啟時,所述極性電容單元30為所述LED光源60供電,在關(guān)閉時,所述電源單元10為所述極性電容單元30進(jìn)行充電。
進(jìn)一步地,所述LED線性電源動態(tài)補償電路還包括:防止逆電流單元20,分別與電源單元10和極性電容單元30連接,用于防止所述LED線性電源動態(tài)補償電路在補償所述LED光源時,防止電流逆流回電源單元10。
進(jìn)一步地,當(dāng)所述交流電源的交流電壓小于等于預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元40發(fā)送電源補償指令開啟所述補償開關(guān)單元50,并控制為所述LED光源60提供補償電源的時間。
更進(jìn)一步地,當(dāng)所述交流電源的交流電壓大于所述預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元發(fā)送停止補償指令,關(guān)閉所述補償開關(guān)單元,控制所述電源為所述極性電容單元充電的時間。
圖1中,LED驅(qū)動電路的原理介紹如下:
電源單元10提供交流電至LED驅(qū)動芯片70,LED驅(qū)動芯片70驅(qū)動LED光源60正常工作。為提升LED驅(qū)動電路的功率因素,在LED驅(qū)動電路中設(shè)置LED線性電源動態(tài)補償電路,該LED線性電源動態(tài)補償電路依據(jù)交流電源的交流周期中交流電壓大小的變化開啟或關(guān)閉電源補償,由于交流電源時線性且周期性變化,因此是線性電源動態(tài)補償電路。在線性電源動態(tài)補償電路剛開始工作時,電源單元10經(jīng)防止逆電流單元20給極性電容單元30供電,這個可以是LED驅(qū)動電路正式工作前預(yù)先對LED線性電源動態(tài)補償電路進(jìn)行充電。
LED驅(qū)動電路正式工作后,當(dāng)交流電源中的交流電壓小于等于預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元40發(fā)送電源補償指令開啟所述補償開關(guān)單元50,并控制為所述LED光源60提供補償電源的時間。當(dāng)所述交流電源的交流電壓大于所述預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓時,所述導(dǎo)通時間控制單元40發(fā)送停止補償指令,關(guān)閉所述補償開關(guān)單元50,控制所述電源單元10為所述極性電容單元30充電的時間。這里的預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓依據(jù)交流電的波峰或波谷的電壓百分比或LED驅(qū)動電路功率因數(shù)出現(xiàn)變化時的電壓來確定。較佳是通過測定功率因數(shù)出現(xiàn)變化的電壓來確定預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓的大小。此外,預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓可以是交流電壓峰值的0.3至0.4之間時開啟補償開關(guān)單元50較佳,預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓大于交流電壓峰值的0.4時可能導(dǎo)致LED光源過流,也會導(dǎo)致補償時間太長;而預(yù)設(shè)導(dǎo)通電壓小于交流電壓峰值的0.3時可能會影響功率因數(shù)的提升。當(dāng)然也可是其它數(shù)據(jù)時開啟,但要保證功率因數(shù)。
如圖2所示,LED驅(qū)動電路的交流電源L端(火線端)和N端(零線端)中的L端連接多顆LED燈LED1…LEDn,然后一個支路連接到LED驅(qū)動芯片70,另一支路連接電容單元C1后接地GND,導(dǎo)通時間控制單元40包括一導(dǎo)通時間控制芯片41,所述導(dǎo)通時間控制芯片41一端連接作為補償開關(guān)單元的場效應(yīng)管51,另一端連接所述LED驅(qū)動芯片70。所述防止逆電流單元包括二極管21。
此外,所述LED驅(qū)動電路還包括放電單元,所述放電單元用于為作為LED光源的多顆LED燈LED1…LEDn進(jìn)行放電。LED光源放電的電流經(jīng)放電單元放電后流入極性電容單元31所包括的電容C2中存儲。這里,放電單元包括兩個串聯(lián)電阻R3和R4,也可只含有一個電阻。
本實用新型LED線性電源動態(tài)補償電路、LED驅(qū)動電路及LED光電模組,適用于大功率LED光電模組,具有提升功率因數(shù),保證LED光源功率穩(wěn)定的有益效果。
以上所述僅為本實用新型的實施方式,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。