[发明专利]宽电压无感半导体照明通用高效长寿驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体照明灯，尤其是一种宽电压无感半导体照明通用高效长寿驱动电路。

背景技术

目前，公知的LED照明驱动电路重量大、体积大、电路复杂、通用性差，效率低，成本过高，不利于LED照明的大规模工业化生产；且易受雷电感应和浪涌电流的影响，对电压适应范围不够宽，必须使用较大容量的电容器，有较强的附加脉冲电磁干扰。

发明内容

为了克服现有开关稳压电路结构复杂、成本高、体积大、重量大、生产条件要求高、通用性差、适用的输入输出电压范围窄、有很强的脉冲干扰等缺点，本发明提供一种全分离元件、低成本、高效率、小体积、极其简洁、生产调试难度低、可通用于各种半导体灯驱动电源等用途的半导体照明恒流驱动电路解决方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：彻底改变现有开关电源和PWM控制方式的复杂电路拓扑，采用市电经直接整流后对输出电容器进行充电并对负载供电，同时利用场效应管的通断来控制对输出电容的充电状态，所述场效应管的通断受控于流经负载的电流，从而确保输出电流的稳定性。

具体技术措施如图1所示：市电的一端接整流输入端的一端，所述整流输入端的另一端接市电的另一端，所述整流输出正端接电阻R1的上端和场效应管VT的D端，所述场效应管的S端接电容C的正端、电阻R2的左端和电阻R3的上端，所述场效应管的G端接所述电阻R1的下端和开关三极管Q1的c端，所述开关三极管Q1的e端接整流输出负端和输出电容器负端、电阻R5下端、电阻R6下端、半导体发光元件串的负端作为零电势点；电阻R4与所述电阻R3、R5、R6、共射三极管Q2共同组成分压式共射放大电路，其中所述三极管Q2的c端与所述电阻R5的上端、稳压二极管的负端连接，所述稳压二极管正端接所述开关三极管Q1的b端；所述三极管Q2的e端接所述电阻R3的下端，所述三极管Q2的b端与所述电阻R4下端、R6上端连接，所述电阻R4的上端与所述电阻R2右端、半导体发光元件串的正端连接。

由于巧妙简洁的将所述电阻R2既串联在半导体发光元件电路中，也串联的所述共射放大三极管Q2的基极与发射极回路中，当半导体发光元件中的电流变化时，所述共射放大三极管Q2的基极电压随之发生相应的变化，放大后的电压通过稳压二极管送到所述开关三极管Q1的基极，通过对所述放大电路的工作点的适当设置，可以确保当负载(半导体发光元件串)电流大于设定值时，放大输出电压正好使所述稳压二极管击穿导通，从而使所述开关管Q1饱和导通，所述开关管VT截止，整流输出电流不再对输出电容和负载供电，仅靠电容对负载供电，电压逐步下降，到负载中电流低于设定值时，稳压二极管截止，所述开关管对输出电容充电并对负载供电，以上过程不断自动重复，确保输出电流在一个稳定的范围内。

本发明专利的有益效果是：整个驱动电路设计巧妙、简洁，无需大容量电容器，无需电感元件，体积小、重量轻、成本低，电流稳定度高，避免了灯光的闪烁，大大延长了驱动电路整体寿命，可接近10万小时；并且能有效的避免LED因输电线路的雷电感应和开关时的浪涌电流的影响而被烧坏，频繁开关对灯具的寿命无任何影响；同时驱动电路在非常宽的电压范围内的市电输入时，只要输入电压高于输出电压就能确保很稳定的输出电流，且具有同样的高效率；由于完全不用感性元件，驱动电路功率因素极高、体积和重量极小，不像目前广泛使用的开关驱动电路一样产生特有的附加高频高压脉冲，减小了元件电应力，极大的减小了电磁干扰，提高了效率、延长了寿命。因取样放大控制设计巧妙简洁，本驱动电路的稳定输出电流值可以随意设定，因此有极广泛的通用性，可适用于任何类型的半导体照明驱动电路，可直接采用本电路做成模块电路、集成电路，适合大规模工业化生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明专利的电路结构图。

图2为本发明专利的具体实施例示意图。

具体实施方式

具体实施例如图2所示。电容C＝1--300微法均可，耐压25伏，电阻R1＝560K欧姆，电阻R2＝0.47欧姆，电阻R3＝150欧姆，电阻R4＝4.7K欧姆，电阻R5＝6K欧姆，电阻R6＝62K欧姆，三极管Q1用8050型，三极管Q2用8550型，开关管VT可采用场效应管IPR730型。

本实施例中的三极管也可选用其他NPN型或PNP型的三极管，以及其他型号的场效应管。