一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的led驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路領(lǐng)域，具體是一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)燈具由于使用交流電供電，其光亮度隨著交流電的周期性變化而變化。燈具頻閃就是由光線的明暗變化而形成的，通常分為兩種:一種是變化頻率在10Hz以下的，此時(shí)的頻閃可以被人眼捕捉；另一種是變化頻率在10Hz以上的，這種頻閃不會(huì)被人看到，但實(shí)際上已經(jīng)對(duì)人體造成了傷害，以下所討論的頻閃均指不可見(jiàn)頻閃。
[0003]關(guān)于頻閃可能對(duì)人體造成的傷害，目前已有相關(guān)的生物學(xué)及醫(yī)學(xué)研宄:
[0004]1.可能引發(fā)腦細(xì)胞損傷
[0005]有研宄者稱，通過(guò)觀察腦電圖發(fā)現(xiàn)，即使環(huán)境中光的頻閃已快到讓人無(wú)法察覺(jué)，生物體的視網(wǎng)膜仍然可以分辨出頻率為100-160HZ，甚至高達(dá)200Hz的光并做出反應(yīng)，在以貓為代表的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，100-120HZ的光已經(jīng)引起了其腦部細(xì)胞灼傷，灼傷細(xì)胞屬外側(cè)膝狀體組織，該組織起到控制眼球的作用。
[0006]2.可能影響閱讀及視力
[0007]有研宄表明，熒光燈和CRT顯示屏的亮度頻閃會(huì)影響人在閱讀文字時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)軌跡，另外，在一些健康檢查報(bào)告中也發(fā)現(xiàn)，視力損傷正是由熒光燈頻閃造成的。
[0008]3.可能誘發(fā)偏頭痛
[0009]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，頻率為10Hz的熒光燈頻閃可能引起辦公室工作人員的頭痛發(fā)病率倍增，當(dāng)然，這種影響通常被認(rèn)為是特例，只產(chǎn)生于特殊人群中。
[0010]4.降低工作效率和引發(fā)工傷
[0011]在輕工、食品、印刷、電子、紡織等行業(yè)，普遍采用直管型日光燈的照明場(chǎng)如流水線上，頻閃引起的視覺(jué)疲勞、偏頭痛，會(huì)造成定位困難，生產(chǎn)效率低下等問(wèn)題；在機(jī)械行業(yè)中，如吊車(chē)操作工，因?yàn)轭l閃引起的視覺(jué)疲勞會(huì)造成定位困難，操作失誤，甚至引發(fā)事故；在運(yùn)動(dòng)物體的速度和光源頻閃頻率成倍數(shù)關(guān)系時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)產(chǎn)生靜止、倒轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)速度緩慢等三種狀態(tài)周期性重復(fù)的錯(cuò)誤視覺(jué)，容易引發(fā)工傷事故。
[0012]綜上，不可見(jiàn)頻閃的確會(huì)在許多方面對(duì)人和生物造成許多潛在危害。目前，越來(lái)越普遍使用的LED照明燈具若采用恒定直流供電，理論上完全可能實(shí)現(xiàn)無(wú)頻閃恒定照明。但事實(shí)上，由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈而無(wú)序，市場(chǎng)上充斥著低質(zhì)量LED燈具，尤其是室內(nèi)小功率LED燈具，同樣具有頻閃問(wèn)題。要得到純凈及恒定的電流源，以保證LED照明燈具無(wú)頻閃，LED驅(qū)動(dòng)電源是最大的關(guān)鍵。研發(fā)高品質(zhì)驅(qū)動(dòng)1C，實(shí)現(xiàn)給LED燈具提供恒定電流，是消除頻閃，并保證LED燈具在使用壽命期間燈光始終維持在固定亮度的必要的方式。
[0013]目前市場(chǎng)上一般采用以下幾種技術(shù)途徑解決LED照明燈具的頻閃問(wèn)題:
[0014]—、加大輸出電解電容；
[0015]此方案從理論上講可以采用電解電容吸收部分的交流紋波，但是實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)告訴我們當(dāng)紋波控制在一定范圍之內(nèi)以后(10% )，很難進(jìn)一步降低，除非將電解電容不計(jì)成本的加多，也不能從根本上消除。
[0016]二、被動(dòng)PFC(功率因數(shù)校正)；
[0017]此方案也是最主流的一種處理方式，采用填谷電路。如圖1所示，電路原理如下:采用兩個(gè)大的電容以及三個(gè)二極管進(jìn)行功率因數(shù)校正，因?yàn)樵谡鳂蚝竺嬗写蟮碾娊怆娙荩詫⒔涣骷y波吸收，通過(guò)電感或者變壓器到次級(jí)部分的電流為平滑的直流，故起到去頻閃的效果。
[0018]但填谷式方案也存在一定問(wèn)題，首先無(wú)法做成90-265V全電壓輸入，填谷電路輸出電壓谷值只有電解濾波電路谷值的一半，填谷式的整流方式整流后輸出電壓比普通整流后的輸出電壓低不少，有肯能采用填谷式后在低壓輸入的是帶載不足，再者，無(wú)論隔離式還是非隔離式填谷式方案，諧波測(cè)試根本無(wú)法通過(guò)。功率因數(shù)也不能完全達(dá)到0.9以上，因此此種方案也不能完全滿足UL、DLC等認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]三、采用兩級(jí)方案，前級(jí)使用CV，后級(jí)使用DC-DC方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0020]第三種方案則是采用兩級(jí)方案，前級(jí)使用CV，后級(jí)使用DC-DC方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣的方案就能夠完全消除交流紋波的影響，電性參數(shù)也能完全達(dá)到認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到去頻閃的效果。但此方案在成本上有一定增加，外圍電路復(fù)雜，效率偏低，并且EMI (電磁干擾)測(cè)試比較難通過(guò)，不適合燈具的普及發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0021]為克服【背景技術(shù)】中解決方案存在的種種問(wèn)題，現(xiàn)提供一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路包括一個(gè)APFC電路，所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓，APFC電路的輸出端連接電容器Cout及與電容器Cout并聯(lián)的LED負(fù)載；所述LED負(fù)載的負(fù)極串聯(lián)在一個(gè)MOS管的漏極，所述MOS管的源極一方面通過(guò)采樣電阻接地，另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接，比較器OP的第二輸出端Vb連接基準(zhǔn)電壓，比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。采樣電阻作為采樣的電壓信號(hào)與比較器OP的Vb基準(zhǔn)電壓比較。
[0022]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述采樣電阻為RSl和RS2并聯(lián)。
[0023]有益效果:本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)低成本，高效率，無(wú)頻閃的要求，適合燈具的長(zhǎng)期發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為【背景技術(shù)】中填谷電路式解決方案的電路示意圖
[0025]圖2為本實(shí)用新型的電路示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型的電路波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此:
[0028]如圖2所示，一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路。該電路包括一個(gè)APFC電路，APFC電路由ACL、ACN輸入電壓，APFC電路的輸出端連接電容器Cout (規(guī)格:CD288L-100V-220uF)及與電容器Cout并聯(lián)的LED負(fù)載，本實(shí)施例中為兩個(gè)LED(規(guī)格:C0B-40V/0.2A)串聯(lián)；所述LED負(fù)載的負(fù)極串聯(lián)在一個(gè)MOS管(型號(hào):UF630 (9A/200V))的漏極，MOS管的源極一方面通過(guò)采樣電阻接地，另一方面與比較器OP(型號(hào):AP4310)的第一輸入端Va連接，比較器OP的第二輸出端Vb連接基準(zhǔn)電壓(電壓:2.5V)，比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。其中采樣電阻為RSl (阻值:1206-1R0)和RS2 (阻值:1206-1R0)并聯(lián)的形式。
[0029]原理分析:前級(jí)APFC的傳統(tǒng)電源作為驅(qū)動(dòng)，在輸出的LED負(fù)端串一個(gè)M0S，在MOS的源級(jí)串聯(lián)采樣電阻RS作為采樣的電壓信號(hào)與比較器OP的Vb做比較(取用合適的Vb值可以得到最佳的效果)，比較器OP產(chǎn)生VG信號(hào)控制M0S，使MOS工作在線性區(qū)，從而把APFC產(chǎn)生的電壓紋波加到MOS及LED燈珠上，并且使LED兩端的電壓保持恒定，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)紋波。輸出波形圖見(jiàn)圖3。由于此電路沒(méi)有開(kāi)關(guān)信號(hào)的引入，對(duì)EMI是不構(gòu)成任何影響，只要在APFC電路中能夠測(cè)試通過(guò)，電源整體EMI就沒(méi)有問(wèn)題。
[0030]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神做舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該電路包括一個(gè)APFC電路，所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓，APFC電路的輸出端連接電容器Cout以及一個(gè)與電容器Cout并聯(lián)的LED負(fù)載；所述LED負(fù)載的負(fù)極串聯(lián)在一個(gè)MOS管的漏極，所述MOS管的源極一方面通過(guò)采樣電阻接地，另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接，比較器OP的第二輸出端Vb連接基準(zhǔn)電壓，比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述采樣電阻為RSl和RS2并聯(lián)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低成本、高效率、無(wú)頻閃的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該電路包括一個(gè)APFC電路，所述APFC電路由ACL、ACN輸入電壓，APFC電路的輸出端連接電容器Cout及與電容器Cout并聯(lián)的LED負(fù)載；所述LED負(fù)載的負(fù)極串聯(lián)在一個(gè)MOS管的漏極，所述MOS管的源極一方面通過(guò)采樣電阻接地，另一方面與比較器OP的第一輸入端Va連接，比較器OP的第二輸出端Vb連接基準(zhǔn)電壓，比較器OP的輸出端與MOS管的柵極連接。本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)低成本，高效率，無(wú)頻閃的要求，適合燈具的長(zhǎng)期發(fā)展。
【IPC分類】H05B37-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204350400
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520047032
【發(fā)明人】袁以江
【申請(qǐng)人】無(wú)錫迅馳電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日