一种LED的调光驱动线路及其驱动方法.pdf

本发明公开了一种LED的调光驱动线路及其驱动方法，调光驱动线路包括信号输入电路、RCC电路和信号输出电路，该RCC电路包括一变压器、第一开关管和第二开关管，通过该第一变压器、第一开关管和第二开关之间相电接形成一自激振荡电路并驱动LED正常工作。它具有如下优点：采用分立电子元件构成具有RCC电路的LED调光驱动线路，成本造价较驱动IC低，且能达到所需的性能要求；调光效果好。

权利要求书1.  一种LED的调光驱动线路，包括信号输入电路、RCC电路和信号输出电路，其特征在于：该RCC电路包括一变压器、第一开关管和第二开关管，该第一开关管的基极与第二开关管的集电极相连，第一开关管的发射极通过一启动电阻接地，该第一开关管的集电极与变压器的初级线圈的K2端相连，该第二开关管的基极通过第一电阻与第一开关管的发射极相连，该第二开关管的发射极接地，该第二开关管的集电极依次通过第二电阻和调频电容与次级线圈的K3端相连，该第二开关管的集电极依次通过该第二电阻和第三电阻与信号输入电路的正极输出端相连，该变压器次级线圈的K4端接地，该变压器初级线圈的K1端与信号输入电路的正极输出端相连，该信号输出电路的其一输入端与该信号输入电路的正极输出端相连，该信号输出电路的另一输入端通过一输出二极管与该初级线圈的K2端相连。2.  根据权利要求1所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该信号输入电路与RCC电路之间连接有一用于给LED提供维持电流的续流电路。3.  根据权利要求2所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该续流电路包括相串接的第四电阻和第一电容。4.  根据权利要求1或2或3所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：还包括用于对信号输出电路的输出端进行开路保护的开路保护电路。5.  根据权利要求4所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该开路保护电路包括稳压管、可控硅和二极管，该稳压管的反向端与次级线圈的K4端相连，该稳压管的正向端与可控硅的控制极相连，该可控硅的阳极与第一开关管的基极相连，可控硅的阴极与二极管的正向端相连，该二极管的反向端与次级线圈的K3端相连。6.  根据权利要求5所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该可控硅的控制极与二极管的正极之间连接有相并接的第二电容和第五电阻。7.  根据权利要求1或2所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该信号输入电路包括输入保护单元、第一滤波单元、整流单元和第二滤波单元，该输入保护单元的输出端与第一滤波单元的输入端相连，该第一滤波单元的输出端与整流单元的输入端相连，该整流单元的输出端与第二滤波单元的输入端相连。8.  根据权利要求7所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于:该输入保护单元包括串接在信号输入电路输入端上的保险丝和并接在输入端两端之间的压敏电阻，该第一滤波单元具有共模电感，该整流单元为一全波整流桥，该第二滤波单元为π型滤波电路。9.  根据权利要求1所述的一种LED的调光驱动线路，其特征在于：该第一开关管为MOS管，该第二开关管为三极管，该启动电阻包括具有负温度系数的热敏电阻。10.  一种LED的调光驱动方法，其特征在于：包括：步骤1，输入电流经输入电路流入为第一开关管提供偏置电压，第一开关管导通；步骤2，第一开关管导通后，初级线圈导通并储能，输出二极管反向截止，且第二开关管得到正向导通偏置电压；步骤3，第二开关管导通；步骤4，第二开关管导通后，第一开关管偏置电压为负，且次级线圈导通；步骤5，第一开关管截止，初级线圈产生反向电动势，输出二极管导通，给LED供电，次级线圈感应初级线圈的电动势并为第二开关管提供反向偏置电压；步骤6，第二开关管截止；如此，重复步骤1-6完成LED的调光驱动过程。

说明书一种LED的调光驱动线路及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种LED的调光驱动线路及其驱动方法。
背景技术
LED照明以其高效节能、环保无污染、寿命长等优点逐渐成为照明技术的主流产品。LED照明系统通常采用交流(AC)开关电源提供恒流驱动，因此，LED恒流驱动电源电路(简称LED驱动线路)应运而生。衡量LED驱动线路的主要技术指标包括转换效率、功率因素、EMI/EMC相关测试标准以及各种保护功能等。目前国内外市场推出了多款高效率的具有功率因素校正、保护功能齐全、恒流精度高的LED驱动IC，但此类驱动IC造价高，不具有成本优势，其次，驱动IC的启动电压较高，具有钳位电压，容易导致LED灯在工作过程中的闪烁。
发明内容
本发明提供了一种LED的调光驱动线路及其驱动方法，其克服了背景技术中所述的现有技术驱动IC成本高，容易导致LED灯工作闪烁的缺点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种LED的调光驱动线路，包括信号输入电路、RCC电路和信号输出电路，该RCC电路包括一变压器、第一开关管和第二开关管，该第一开关管的基极与第二开关管的集电极相连，第一开关管的发射极通过一启动电阻接地，该第一开关管的集电极与变压器的初级线圈的K2端相连，该第二开关管的基极通过第一电阻与第一开关管的发射极相连，该第二开关管的发射极接地，该第二开关管的集电极依次通过第二电阻和调频电容与次级线圈的K3端相连，该第二开关管的集电极依次通过该第二电阻和第三电阻与信号输入电路的正极输出端相连，该变压器次 级线圈的K4端接地，该变压器初级线圈的K1端与信号输入电路的正极输出端相连，该信号输出电路的其一输入端与该信号输入电路的正极输出端相连，该信号输出电路的另一输入端通过一输出二极管与该初级线圈的K2端相连。
一实施例之中：该信号输入电路与RCC电路之间连接有一用于给LED提供维持电流的续流电路。
一实施例之中：该续流电路包括相串接的第四电阻和第一电容。
一实施例之中：还包括用于对信号输出电路的输出端进行开路保护的开路保护电路。
一实施例之中：该开路保护电路包括稳压管、可控硅和二极管，该稳压管的反向端与次级线圈的K4端相连，该稳压管的正向端与可控硅的控制极相连，该可控硅的阳极与第一开关管的基极相连，可控硅的阴极与二极管的正向端相连，该二极管的反向端与次级线圈的K3端相连。
一实施例之中：该可控硅的控制极与二极管的正极之间连接有相并接的第二电容和第五电阻。
一实施例之中：该信号输入电路包括输入保护单元、第一滤波单元、整流单元和第二滤波单元，该输入保护单元的输出端与第一滤波单元的输入端相连，该第一滤波单元的输出端与整流单元的输入端相连，该整流单元的输出端与第二滤波单元的输入端相连。
一实施例之中：该输入保护单元包括串接在信号输入电路输入端上的保险丝和并接在输入端两端之间的压敏电阻，该第一滤波单元具有共模电感，该整流单元为一全波整流桥，该第二滤波单元为π型滤波电路。
一实施例之中：该第一开关管为MOS管，该第二开关管为三极管，该启动电阻包括具有负温度系数的热敏电阻。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是
一种LED的调光驱动方法，它包括：
步骤1，输入电流经输入电路流入为第一开关管提供偏置电压，第一开关管导通；
步骤2，第一开关管导通后，初级线圈导通并储能，输出二极管反向截止，且第二开关管得到正向导通偏置电压；
步骤3，第二开关管导通；
步骤4，第二开关管导通后，第一开关管偏置电压为负，且次级线圈导通；
步骤5，第一开关管截止，初级线圈产生反向电动势，输出二极管导通，给LED供电，次级线圈感应初级线圈的电动势并为第二开关管提供反向偏置电压；
步骤6，第二开关管截止；
如此，重复步骤1-6完成LED的调光驱动过程。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1、本方案采用各分立电子元件构成具有RCC电路的LED调光驱动线路，形成LED调光驱动方法，其成本造价较驱动IC低，且能达到所需的性能要求。
2、该信号输入电路与RCC电路之间连接有一用于给LED提供维持电流的续流电路，防止LED灯在输入信号的钳位电压处因调光器发生关闭或打嗝而导致闪烁，改善调光效果。
3、该LED的调光驱动线路还包括用于对信号输出电路的输出端进行开路保护的开路保护电路，防止当LED灯两端开路时，变压器初级线圈两端电压不断升高，使该驱动线路处于高压危险状态。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了本实施例所述的一种LED的调光驱动线路的电路图。
具体实施方式
请查阅图1，一种LED的调光驱动线路，包括信号输入电路10、RCC(ringing choke converter)电路20、续流电路30、开路保护电路40和信号输出电路50。
该信号输入电路10包括输入保护单元11、第一滤波单元12、整流单元13和第二滤波单元14，该输入保护单元11的输出端与第一滤波单元12的输入端相连，该第一滤波单元12的输出端与整流单元13的输入端相连，该整流单元13的输出端与第二滤波单元14的输入端相连。该输入保护单元11包括串接在信号输入电路10输入端上的用于防止过流现象的保险丝和并接在输入端两端之间的用于防止过压现象的压敏电阻；该第一滤波单元12具有共模电感，可抑制输入信号中的高频干扰信号以及抑制该驱动线路本身向周围辐射高频电磁干扰，提高该电路的电磁兼容性；该整流单元13为一全波整流桥，该第二滤波单元14为π型滤波电路，用于提高该驱动线路的电磁兼容性及对输入信号进行滤波。
该RCC电路20包括第一开关管21、第二开关管22和一变压器23，该第一开关管21的基极与第二开关管22的集电极相连，第一开关管21的发射极通过一启动电阻24接地，该第一开关管21的集电极与变压器23的初级线圈的K2端相连，该第二开关管22的基极通过第一电阻25与第一开关管21的发射极相连，该第二开关管22的发射极接地，该第二开关管22的集电极依次通过第二电阻26和调频电容27与次级线圈的K3端相连，该第二开关管22的集电极依次通过该第二电阻26和第三电阻28与信号输入电路10的正极输出端相连，该变压器23次级线圈的K4端接地，该变压器23初级线圈的K1端与信号输入电路10的正极输出端相连，该信号输出电路50的其一输入端与该信号输入电路10的正极输出端相连， 该信号输出电路50的另一输入端通过一输出二极管29与该初级线圈的K2端相连。
AC信号经全桥整流电路全波整流后每隔半个周期都有一段接近零点的区域，该低压区域往往导致用于LED开关及亮度调节的可控硅调光器内置导通电流不足，引起调光器关闭或打嗝，从而影响LED灯的调光性能。因此本实施例在该信号输入电路与RCC电路之间设有续流电路30，为线路提供维持电流，防止LED灯在低压区域段发生闪烁，从而改善调光效果。该续流电路30包括相串接的第四电阻31和第一电容32。
信号输出电路50的输出端连接LED灯，当LED灯两端开路时，变压器23初级线圈两端电压不断升高，使该驱动线路处于高压危险状态，因此本实施例还设计了一用于对信号输出电路50的输出端进行开路保护的开路保护电路40。该开路保护电路40包括稳压管41、可控硅42和二极管43，该稳压管41的反向端与次级线圈的K4端相连，该稳压管41的正向端与可控硅42的控制极相连，该可控硅42的阳极与第一开关管21的基极相连，可控硅42的阴极与二极管43的正向端相连，该二极管43的反向端与次级线圈的K3端相连。该可控硅42的控制极与二极管43的正极之间连接有相并接的第二电容和第五电阻。
该RCC电路具体工作过程包括以下步骤，(1)启动时，电流经信号输入电路10的输出端口流出经第三电阻28和第二电阻26给第一开关管21提供偏置电压促使第一开关管21导通；(2)第一开关管21导通后，电流回路为：信号输入电路10的输出端口的电流→初级线圈→第一开关管21→启动电阻24→地，此时变压器23初级线圈的K1端为正，输出二极管29反向，初级线圈储能；(3)启动电阻在第二开关管22的基极和发射极之间形成一个正向偏置电压，促使第二开关管22导通；(4)第二开关管22导通后，电流回路为：信号输入电路10的输出端口 电流→第三电阻28→调频电容27→次级线圈→地，信号输入电路10的输出端口电流→第三电阻28→第二电阻26→第二开关管22→地；(5)第二开关管22导通后促使第一开关管21的偏置电压为负值，导致第一开关管21关闭，此时初级线圈的K2端为正，输出二极管29导通，给LED供电；(6)因变压器初级线圈的K2端正向，故其次级线圈的同名端K4为正，给第二开关管提供了一个反向偏置电压，促使第二开关管22关闭；(7)第二开关管22关闭后，线路完成了一个周期，之后线路重复步骤(1)-(6)运行。
该开路保护电路40的工作过程为，当LED两端开路时，变压器初级线圈两端的电压不断升高，初级线圈的K2端为正，K1端为负，此时次级线圈的K4端为正，K3端为负，直至稳压管41反向导通，给可控硅42的门极提供了正向电压，可控硅42导通，给第一开关管21和第二开关管22提供了反向偏置电压，导致第一开关管21和第二开关管22处于关闭状态，促使线路停止工作，使该线路处于保护状态。
本实施例中，该第一开关管21为MOS管，该第二开关管22为三极管。该启动电阻24包括具有负温度系数的热敏电阻NTC，三极管属于正温度系数元件，温度升高时整灯功率会下降，NTC属于负温度系数，温度升高时整灯功率会上升，因此，通过该负温度系数热敏电阻与该三极管的中和互补作用，可以保证整灯在冷热态的功率差不至于过大。同时还使该驱动线路具有实现输出电流随温度调整的功能，整灯在高温情况下使用时，输出电流会随着温度升高而逐渐降低，可以良好地保护元器件和输出负载，特别是可以避免LED灯珠在高温情况下电流过大而导致光衰的问题。
其中，MOS管的Rds和三极管的Rbe的选择直接影响驱动效率以及输出功率，MOS管和三极管的开关存储时间直接影响了驱动的工作频率。调频电容能够影响 三极管的开关时间，从而影响驱动的工作频率。
一种LED的调光驱动方法，它包括：
步骤1，输入电流经输入电路流入为第一开关管提供偏置电压，第一开关管导通；
步骤2，第一开关管导通后，初级线圈导通并储能，输出二极管反向截止，且第二开关管得到正向导通偏置电压；
步骤3，第二开关管导通；
步骤4，第二开关管导通后，第一开关管偏置电压为负，且次级线圈导通；
步骤5，第一开关管截止，初级线圈产生反向电动势，输出二极管导通，给LED供电，次级线圈感应初级线圈的电动势并为第二开关管提供反向偏置电压；
步骤6，第二开关管截止；
如此，重复步骤1-6完成LED的调光驱动过程。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。