[实用新型]一种市电下简易LED恒流源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及到用于LED负载的非隔离型恒流源驱动的电源技术，在交流市电下，一种低成本并容易实现的高效率且稳定工作的恒流源电路。 

背景技术

在市电：交流220V50Hz下的LED恒流电源，除了昂贵的隔离型开关电源外，现在市场上大多采用传统的低成本非隔离型RC阻容方式LED电源，其总效率最高60%左右。这种传统的RC阻容方式LED电源容易受市电网电压波动的影响，特别是在开关时或有脉冲高电压时，通过LED负载的瞬间电流过大而导致其LED芯片损坏，暴露出该电源本身的低性能和不稳定；而且这种传统的RC方式LED电源本身设计中，电阻等元件较大功率工作，发热损耗大容易老化损坏，致使电源整体效率较低，性能不稳定且也影响其寿命较短。 

  一方面，因上叙这种传统RC阻容方式的L ED电源弊端原因而受到大多数厂家的唾弃，而往往倾向于采用昂贵的开关电源方案，从而给普通老百姓选择用LED灯从经济上加高了门栏。而另一方面，在近几年刮起的LED绿色照明的普及风下，一些厂家为了实现LED灯的低成本普及大众，仍然使用这种传统RC方式的LED电源电路，而给消费者带来新光明的同时也带来了许多负面影响。。

发明内容

本实用新型是在宽电压幅度范围的市电：交流220V50Hz下，主要通过RC阻容电路和三极管恒流电路组成，其组成电子元件是普通的电阻、二极管，三极管和储能放电的电容、电感，将电流稳定转换给多个串联LED负载终端用，通过合理搭配和精确设计达到整体高效率86%以上（最高95%左右）工作；另外，本电路具有软启动功能和防浪涌、防短路和防开路的保护功能，过压保护和过流保护的功能，有效保障其对LED灯串负载的恒流输出的稳定性。本实用新型是总体成本低且又容易实现，克服了传统的RC阻容方式的LED电源的诸多不足处，是一种市电下的经济实用的高效率的LED恒流电源设计方案。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用电感电容的储能缓冲作用，实现市电下的浪涌保护和滤波；同时利用了电感电容的储能放电的这种将无用功转化为有用功的作用，促使其高效率；利用三极管的电流放大作用和二极管的钳压作用，通过限流电阻，一起实现恒流源的主体作用，实现电流绝大多数稳定转换给串联LED负载终端用，同时使其他电子元件以很低电流下工作而最大限度降低其自身功率损耗，进一步促使LED恒流源的整体高效率。 

本实用新型的有益效果是： 

1．   在较宽的电压幅度范围的市电(交流220V50Hz)下其 稳定运行,比如180~250V电压幅度范围（具体根据实际需要也可以调整设计为更大范围），有利于LED灯具的更好普及使用；

2．    其软启动、浪涌保护和效滤杂波及异常保护，能有效保障主体电路的正常运转，丰富和改善了传统RC阻容方式电源的性能；

3．    通过电感、电容储能元件和三极管的使用，对电路的整体效率提升非常明显，其自身发热损耗和电磁污染都非常小；

4．    由于元件的动态特性的调节作用，在电压幅度波动的市电下能实现恒流电路的稳定输出，增强了电路的自调节性的稳定性能；

5．  其所有采用的元件是很普通的，总成本低，对LED恒流源电路的实现和普及非常容易，也便于进一步改进、扩展和集成。

附图说明

图1是：本实用新型用于38个LED灯串负载的恒流源电路设计案例图；

图2是：本实用新型的原理框图；

下面结合附图和实施案例对本实用新型进一步说明。

一、本实用新型的工作原理 

如图2所示，本实用新型，在市电下依次通过普通电子元件组成的滤波及过压保护电路和RC阻容电路，整流电路，滤波及过流保护电路和恒流电路，电连接至LED灯串负载电路，一起实现了恒定电流输出供给LED灯串负载；

本实用新型的主体分为RC降压整流滤波和三极管恒流两大部分，其工作原理下面具体给以分别说明（如图1所示）：

1、RC降压整流滤波部分：　在市电接入处用电容C0（滤除高频杂波）和压敏电阻RV1（滤除高压波）滤波后,得到220V正常交流电压波进入经R0检流电阻（过流保护后续电路），再经过R1C1阻容电路动态降压，进入二极管电桥即硅桥整流后变成直流电压波，再经过电容C2（储能放电）和电容C3（滤除剩余高频杂波）滤波后，电压Vc波形趋于平整，此处大约300V；