一種led驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及LED驅(qū)動電路，尤其涉及一種具有紋波消除功能的LED驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上一些LED驅(qū)動電路，其外圍電路簡單，系統(tǒng)物料成本較低，能夠給整個系統(tǒng)節(jié)約成本，但存在工頻閃爍，經(jīng)研究已經(jīng)表明，LED燈的頻閃會對人眼造成很大的傷害，然而，這種LED驅(qū)動電路若要減輕頻閃，則需要增大輸入電容或者輸出濾波電容。如果增大輸入電容，往往是以犧牲高功率因數(shù)為代價，頻閃減輕的效果越好，功率因數(shù)則會越低；如果增大輸出濾波電容，雖然可以減輕LED的頻閃，但不能從根本上解決頻閃問題，且還會增加系統(tǒng)物料成本，那么這種LED驅(qū)動電路原先的成本低的優(yōu)勢就不復(fù)存在了。
[0003]另外，如圖1所示，一些具備高功率因數(shù)的LED驅(qū)動電路采用控制電流型輸入源越來越多，例如PFC電路，這種低成本線路能很好地應(yīng)對小功率驅(qū)動電路的輸入PF值要求，但是PFC電路通常輸出的電流波形是一個直流疊加上一個幅值和直流幅值相同的正弦波，這樣導(dǎo)致PFC的輸出電容上的電壓也是一個直流電壓疊加上一個交流電壓(交流幅值取決于電容大小)，這個電壓加到LED負(fù)載上，最終LED負(fù)載的電流是有工頻紋波的，頻閃嚴(yán)重。例如，對于常用的50Hz的電網(wǎng)頻率而言，輸出到LED負(fù)載的電流含有100Hz工頻成分，這樣就會產(chǎn)生100Hz的頻閃，這種頻閃會影響LED負(fù)載的壽命，并會造成使用者的視覺疲勞，容易造成近視?，F(xiàn)有技術(shù)通常使用紋波濾除電路減輕LED驅(qū)動電路的頻閃，但其電容需要采用高耐壓的電容，成本高，并且紋波消除效果欠佳，無法有效地達(dá)到接近無頻閃的目的。
[0004]因此，亟需一種通過紋波消除減輕頻閃的LED驅(qū)動電路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有紋波消除功能的LED驅(qū)動電路。
[0006]本實(shí)用新型公開了一種LED驅(qū)動電路，包括輸入源、負(fù)載電容、多個串聯(lián)的LED發(fā)光元件組成的LED負(fù)載、以及濾波電路，所述輸入源的正負(fù)端之間并聯(lián)有所述負(fù)載電容和所述LED負(fù)載，所述輸入源的負(fù)端與所述負(fù)載電容的負(fù)端接地，所述濾波電路連接在所述LED負(fù)載與所述輸入源的正端之間、或者連接在所述LED負(fù)載與所述輸入源的負(fù)端之間、或者連接在所述多個串聯(lián)的LED發(fā)光元件之間，所述濾波電路包括負(fù)載電阻、η個RC并聯(lián)電路和k個三極管，第η個所述RC并聯(lián)電路包括一個η級電阻和一個η級電容，1級所述電阻和1級所述電容的正端連接在所述負(fù)載電阻的負(fù)端，η級所述電阻的負(fù)端連接第k個所述三極管的基極，所述η個RC并聯(lián)電路的所述電容的負(fù)端接地，并且，第1個所述三極管的發(fā)射極接地，所述k個三極管的集電極與所述負(fù)載電阻的正端連接。
[0007]優(yōu)選地，η= 1，k = 1。
[0008]優(yōu)選地，當(dāng)η多2時，η級所述電阻和η級所述電容的正端連接在η_1級所述電阻的負(fù)端。
[0009]優(yōu)選地，當(dāng)k多2時，第k個所述三極管的發(fā)射極與第k-Ι個所述三極管的基極連接。
[0010]優(yōu)選地，k= 1。
[0011]優(yōu)選地，k= 2。
[0012]優(yōu)選地，η= 2。
[0013]優(yōu)選地，所述輸入源是具有高PF BUCK或高PF BUCKB00ST性的PFC電路。
[0014]優(yōu)選地，所述負(fù)載電阻與所述k個三極管的集電極之間串聯(lián)有部分或全部的所述LED負(fù)載。
[0015]優(yōu)選地，所述三極管是NPN型三極管。
[0016]采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0017]1.本實(shí)用新型中的PFC輸出端和LED負(fù)載之間加一個線性濾波電路，讓負(fù)載電容上的電壓紋波全部降到三極管上而LED負(fù)載上的電壓是一個直流電壓，輸出無頻閃。
[0018]2.本實(shí)用新型中，三極管的集電極上的電壓經(jīng)過濾波之后變成了近似直流電壓，通過合理安排負(fù)載電阻、RC并聯(lián)電路的電阻電容值的大小，可以基本消除工頻紋波，同時也保證三極管上的壓降既不會太高導(dǎo)致?lián)p耗很大又能剛好吸收掉工頻的電壓紋波。
[0019]3.由于三極管的增益的分散性，當(dāng)它的增益很小的時候，驅(qū)動電流不足以支持輸出所需要的電流時，由于PFC輸出電路平均值相對固定，這樣三極管的集電極電壓自然會被抬升，直至濾波電阻上流過的驅(qū)動電流支持所需要的輸出電流，這個特性使得本電路有一個自適應(yīng)的特性，對于三極管的增益分散性不敏感，具有很好的實(shí)用性。
[0020]4.本實(shí)用新型中，線性濾波電路既可以形成兩顆電阻一顆電容組成的單級濾波，也可以采用兩級濾波(或者更多級)的結(jié)構(gòu)。
[0021]5.本實(shí)用新型中，輸入源用的是高PF BUCK性的芯片，其控制每個工頻周期的電流輸出平均值為一個固定值，優(yōu)選采用一個功率三極管，一個信號三極管，兩級濾波結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)。在添加本線路之前，LED負(fù)載上的工頻紋波峰峰值為30-40mA(輸出平均值為100mA)，頻閃嚴(yán)重，在添加本線路之后，電流工頻紋波約為5mA，頻閃基本消除。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)所采用的LED驅(qū)動電路；
[0023]圖2為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括k個三極管的η級濾波LED驅(qū)動電路；
[0024]圖3為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括一個三極管的單級濾波LED驅(qū)動電路；
[0025]圖4為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括一個三極管的η級濾波LED驅(qū)動電路；
[0026]圖5為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括兩個三極管的η級濾波LED驅(qū)動電路；
[0027]圖6為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括一個三極管的兩級濾波LED驅(qū)動電路；
[0028]圖7為符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中包括兩個三極管的兩級濾波LED驅(qū)動電路；
[0029]圖8a為LED驅(qū)動電路中添加線性濾波電路前的輸出電流波形圖；
[0030]圖8b為LED驅(qū)動電路中添加線性濾波電路前的輸出電流交流分量的波形圖；[0031 ]圖9a為LED驅(qū)動電路中添加線性濾波電路后的輸出電流波形圖；
[0032]圖9b為LED驅(qū)動電路中添加線性濾波電路后的輸出電流交流分量的波形圖。
[0033]附圖標(biāo)記:
[0034]Rs-負(fù)載電阻；
[0035]Cb_負(fù)載電容；
[0036]R1-1級電阻，R2-2級電阻，......，Rn_n級電阻；
[0037]C1-1級電容，C2-2級電容，......，Cn_n級電容；
[0038]Q1-第1個三極管，Q2-第2個三極管，……，Qk_第k個三極管。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。
[0040]如圖2所示，符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的LED驅(qū)動電路，包括輸入源、負(fù)載電容Cb、LED負(fù)載以及線性濾波電路。輸入源可以選用恒流驅(qū)動源、PFC電路等等，本實(shí)用新型優(yōu)選一種PFC電路，即功率因數(shù)校正電路，更優(yōu)選地，該P(yáng)FC電路是具有高PF BUCK或高PFBUCKB00ST性的PFC電路；LED負(fù)載包括有多個LED發(fā)光元件(如圖所示的發(fā)光二極管LEDU LED 2、LED 3)，本實(shí)用新型可以通過濾波電路進(jìn)行線性濾波，當(dāng)然也可以通過非線性濾波電路進(jìn)行非線性濾波，例如采用包括穩(wěn)壓管、RC電路和功率開關(guān)，如三極管的非線性濾波電路，該非線性濾波電路中的濾波電容的電壓等于三極管集電極和基極之間的電壓峰值減去穩(wěn)壓管的電壓，也可以基本保持穩(wěn)定，使得濾波電容的電流也能保持基本恒定，整個LED驅(qū)動電路也能正常工作；本實(shí)用新型采用線性濾波電路為例進(jìn)行闡述。
[0041]在該LED驅(qū)動電路中，輸入源的正負(fù)端(+端、-端)之間并聯(lián)有負(fù)載電容Cb和LED負(fù)載，其中輸入源的負(fù)端和負(fù)載電容Cb的負(fù)端接地，該線性濾波電路連接在LED負(fù)載與輸入源的正端之間、或者連接在LED負(fù)載與輸入源的負(fù)端之間、或者連接在多個串聯(lián)的LED發(fā)光元件之間，本實(shí)用新型以線性濾波電路接在LED負(fù)載的負(fù)端與地之間為例進(jìn)行闡述。通過線性濾波電路對負(fù)載電容Cb上產(chǎn)生的工頻紋波進(jìn)行線性濾波，從而實(shí)現(xiàn)工頻紋波消除，減輕甚至消除頻閃的最終效果。
[0042]其中，該線性濾波電路可以是具有多個三極管控制器的多級濾波電路，包括負(fù)載電阻Rs、n個RC并聯(lián)電路和k個三極管(Q1、Q2、……、Qk)，在本實(shí)用新型中，這些三極管優(yōu)選選用NPN型三極管。其中，第n個RC并聯(lián)電路包括一個η級電阻Rn和一個η級電容Cn，1級電阻R1和1級電容R1的正端連接在負(fù)載電阻Rs的負(fù)端，η級電阻Rn的負(fù)端連接第k個三極管Qk的基極，η個RC并聯(lián)電路的電容(C1、C2、……、Cn)的負(fù)端接地，并且，第1個三極管Q1的發(fā)射極接地，k個三極管(Ql、Q2、……、Qk)的集電極與負(fù)載電阻Rs的正端連接。通過上述配置的線性濾波電路，可以有效地將負(fù)載電容Cb上的紋波電流從原先的電流值，如30-40mA降低至如5mA，頻閃基本消