一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路

技术领域

本发明涉及照明驱动电路领域，更具体的说是涉及一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路。

背景技术

随着智能照明市场发展，越来越多可调光T灯管类产品被使用在各种办公商业场所。主要的调光方式有可控硅调光，无线调光，0-10V调光，电阻调光。

对于0-10V调光和电阻调光来说，灯管4个引脚，一端两根接市电，另一端两根接调光信号，灯管两端存在电流通路，并且存在调光接口误接市电和灯管误接电子镇流器的可能，没有特殊电路处理，将造成触电和烧坏灯管。

现有的0-10V调光和电阻调光灯管，无法满足泄露电流测试和调光端误接市电保护，以及误接电子镇流器保护。并且大部分使用单级的驱动方案，频闪较大。

如何提供一种无极调光，同时满足无频闪，防漏电，防误接的无极调光T管灯应用的LED驱动电路，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路，在无极调光的基础上，增加了无频闪输出和防漏电保护以及调光信号接口误接市电保护、整灯误接电子镇流器保护，大大提高了产品的安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路，包括输入模块、整流滤波模块、主控PWM恒压模块、DC-DC恒流模块、调光和防漏电模块；其中，交流信号与所述输入模块的输入端连接，所述输入模块与所述整流滤波模块相连，所述整流滤波模块通过所述主控PWM恒压模块将恒压信号输出给所述DC-DC恒流模块，所述调光和防漏电模块与所述DC-DC恒流模块两端相连，调光信号与所述调光和防漏电模块的输入端连接，所述DC-DC恒流模块与负载相连。

优选的，所述整流滤波模块包括整流桥DB1、压敏电阻RV1、电容C1、电容C2、电感L1、电阻R1；所述压敏电阻RV1和所述电容C1并联在L线与N线之间，经过所述电阻R1和所述电感L1，连接到所述整流桥DB1，所述L线与所述整流桥DB1之间串联一个温控保险丝F1。

优选的，所述主控PWM恒压模块包括开关芯片U1及其外围电路；所述整流桥DB1输出母线电压，所述母线电压与地之间并联电容C2，所述母线电压通过电阻R2、电阻R3连接到所述开关芯片U1的VIN脚，所述开关芯片U1的VIN脚与二极管D2的阴极、电容C5的一端相连，所述电容C5的另一端与所述开关芯片U1的GND脚相连，所述二极管D2的阳极与电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与电阻R9的一端、绕组T1的第一端相连，所述电阻R9的另一端与电阻R4一端相连，所述电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连，并与所述开关芯片U1的ZCS脚相连，所述电阻R5的另一端与所述开关芯片U1的GND脚相连，所述开关芯片U1的COMP脚经过电阻R8和电容C4与所述开关芯片U1的GND脚相连，同时所述开关芯片U1的COMP脚经过电容C3与所述开关芯片U1的GND脚相连，所述开关芯片U1的DRV脚通过串联电阻R24与开关管Q1的栅极相连，并通过电阻R23与所述开关管Q1的源极和所述开关芯片U1的CS脚相连，所述开关芯片U1的CS脚与电阻RS1和电阻RS2的一端相连，所述电阻RS1和所述电阻RS2的另一端与所述开关芯片U1的GND脚相连，所述开关芯片U1的CS脚与所述开关管Q1的源极连接，所述开关芯片U1的GND脚与所述绕组T1的第二端相连，所述母线电压与电容C10的一端相连，所述电容C10的另一端与所述绕组T1的第三端相连，所述绕组T1的第三端同时与电容C7的一端相连，并与电阻R14的一端、电容C9的一端、稳压管ZD4的阴极相连。

通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：主控PWM恒流模块实现了功率因数校正和恒压环路控制，输入模块和整流滤波模块将交流输入信号转为直流信号。

优选的，所述DC-DC恒流模块包括开关芯片U2及其外围电路；所述电容C9的另一端与所述开关芯片U2的GND脚相连，所述稳压管ZD4的阳极与电阻R12一端相连，所述电阻R12的另一端与电阻R30的一端、所述开关芯片U2的EN脚相连，所述电阻R30的另一端与所述开关芯片U2的GND脚相连，所述稳压管ZD4的阴极与所述开关芯片U2的SEN脚、所述开关芯片U2的VIN脚相连，并与续流二极管D5的阴极、电容C12的一端相连，同时与电阻RS3、电阻RS4、电阻RS5的一端相连，所述电阻RS3、所述电阻RS4、所述电阻RS5为并联，所述电阻RS3、所述电阻RS4、所述电阻RS5的另一端与所述开关芯片U2的SENN脚相连，并与负载的正极相连，电感L2的一端与所述电容C12的另一端、所述负载的负极、电容C11的一端相连，所述电感L2的另一端与所述续流二极管D5的阳极相连，并与所述开关芯片U2的SW脚相连，所述电容C11的另一端与所述开关芯片U2的GND脚相连。

通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：DC-DC恒流模块主要将恒压信号转为无低频纹波恒流信号输出给负载，实现了恒流输出和无频闪输出及可调光输出功能。

优选的，所述调光和防漏电模块包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R29、保险丝F2、保险丝F3、电容C13、D电容C14、电容C15、电容C16、二极管D6、二极管D9、二极管D10、稳压管ZD2、稳压管ZD3、MOS管Q2；所述电阻R14的另一端通过所述电阻R15连接到所述二极管D9和所述二极管D10的阳极，所述二极管D10的阴极与所述保险丝F2的一端、所述电容C15的一端相连，所述保险丝F2的另一端接收Dim+输入信号，所述电容C15的另一端与所述保险丝F3的一端、所述二极管D6的阳极和所述电容C16的一端相连，所述保险丝F3的另一端接收Dim-信号，所述二极管D6的阴极与所述MOS管Q2的漏极相连，所述电容C16的另一端与所述MOS管Q2的栅极相连，所述MOS管Q2的源极与所述电阻R29的一端相连，所述电阻R29的另一端与所述MOS管Q2的栅极相连，并与所述开关芯片U2的GND脚相连，所述二极管D9的阴极与所述电阻R16的一端、所述电容C13的一端相连，所述电阻R16的另一端与所述稳压管ZD2的阴极相连，所述稳压管ZD2的阳极与所述稳压管ZD3的阴极、所述电阻R17的一端相连，所述电阻R17的另一端与所述电阻R18的一端、所述电容C14的一端相连，并与所述开关芯片U2的CF脚相连，所述电阻R18的另一端与所述开关芯片U2的GND脚相连，所述电容C13的另一端、所述电容C14的另一端与所述开关芯片U2的GND脚相连。

通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：调光模块实现了将调光信号转换为DC-DC恒流模块可识别的调光信号功能，防漏电模块限制交流信号Vac和调光信号之间回路的电流，同时也限制了调光信号接口的电流。

经由上述的技术方案可知，本发明公开提供了一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：

1)本发明采用无极调光的驱动技术，可实现无频闪输出；

2)本发明采用无极调光的驱动技术，可满足泄漏电流测试标准；

3)本发明采用无极调光的驱动技术，可支持调光信号接口防误接保护；

4)本发明采用无极调光的驱动技术，可支持整灯误接电子镇流器保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的LED照明驱动电路结构示意图；

图2附图为本发明的LED照明驱动电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路，包括输入模块、整流滤波模块、主控PWM恒压模块、DC-DC恒流模块、调光和防漏电模块。

各个模块之间的连接关系如图1所示，其中，交流信号与输入模块的输入端连接，输入模块与整流滤波模块相连，整流滤波模块通过主控PWM恒压模块将恒压信号输出给DC-DC恒流模块，调光和防漏电模块与DC-DC恒流模块两端相连，调光信号与调光和防漏电模块的输入端连接，DC-DC恒流模块与负载相连。

本发明实施例提出的一种无极调光双端输入T管灯的LED照明驱动电路，具体电路原理图如图2所示。

本发明主要工作原理为：输入模块和整流滤波模块将交流输入信号转为直流信号，主控PWM恒压模块将整流滤波后的直流信号转成恒压信号提供给DC-DC恒流模块和调光和防漏电模块，DC-DC恒流模块主要将恒压信号转成无低频纹波恒流信号输出给负载，调光和防漏电模块中的调光电路主要由电阻R14、电阻R15提供供电电流，使得Vdim+和Vdim-之间产生一个大于10V的偏置电压，电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C14、稳压管ZD2、稳压管ZD3构成分压网络，主要将Vdim+Vdim-之间的电压按照比例分压至稳压管ZD3两端，稳压管ZD3提供了上钳位机制，再通过电阻R17，电阻R18进一步分压至电容C14两端，当Vdim+Vdim-电压变大，稳压管ZD3和电容C14端也跟着变大，当Vdim+Vdim-电压继续变大，使得稳压管ZD3分压大于稳压管ZD3的稳压值时，稳压管ZD3和电容C14两端不再跟着Vdim+Vdim-变化，当Vdim+Vdim-电压降低时也是一样的。电容C14两端的电压直接提供给DC-DC恒流模块，DC-DC恒流模块通过电容C14的电压值的大小来调整输出电流的大小，由此实现调光功能。调光和防漏电模块中的防漏电电路主要由电阻R14、电阻R15、电阻R19、MOS管Q2、二极管D6、二极管D9、二极管D10组成。电阻R14，电阻R15限制了交流输入信号到Vdim+回路的电流，二极管D6阻断了交流信号到Vdim-的回路，MOS管Q2和电阻R19限制了Vdim-到交流信号回路的电流，二极管D10阻断了Vdim+到交流信号的回路，二极管D9、二极管D6、二极管D10阻断了Vdim-与Vdim+的电流。上述这些设置就构成了泄露电流保护、市电误接调光接口保护、整灯误接电子镇流器保护。

具体的，本发明实施例的电路结构描述如下：

整流滤波模块包括整流桥DB1、压敏电阻RV1、电容C1、电容C2、电感L1、电阻R1；压敏电阻RV1和电容C1并联在L线与N线之间，经过电阻R1和电感L1，连接到整流桥DB1，L线与整流桥DB1之间串联一个温控保险丝F1。

主控PWM恒压模块包括开关芯片U1及其外围电路；整流桥DB1输出母线电压，母线电压与地之间并联电容C2，母线电压通过电阻R2、电阻R3连接到开关芯片U1的VIN脚，开关芯片U1的VIN脚与二极管D2的阴极、电容C5的一端相连，电容C5的另一端与开关芯片U1的GND脚相连，二极管D2的阳极与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端与电阻R9的一端、绕组T1的第一端相连，电阻R9的另一端与电阻R4一端相连，电阻R4的另一端与电阻R5的一端相连，并与开关芯片U1的ZCS脚相连，电阻R5的另一端与开关芯片U1的GND脚相连，开关芯片U1的COMP脚经过电阻R8和电容C4与开关芯片U1的GND脚相连，同时开关芯片U1的COMP脚经过电容C3与开关芯片U1的GND脚相连，开关芯片U1的DRV脚通过串联电阻R24与开关管Q1的栅极相连，并通过电阻R23与开关管Q1的源极和开关芯片U1的CS脚相连，开关芯片U1的CS脚与电阻RS1和电阻RS2的一端相连，电阻RS1和电阻RS2的另一端与开关芯片U1的GND脚相连，开关芯片U1的CS脚与开关管Q1的源极连接，开关芯片U1的GND脚与绕组T1的第二端相连，母线电压与电容C10的一端相连，电容C10的另一端与绕组T1的第三端相连，绕组T1的第三端同时与电容C7的一端相连，并与电阻R14的一端、电容C9的一端、稳压管ZD4的阴极相连。

DC-DC恒流模块包括开关芯片U2及其外围电路；电容C9的另一端与开关芯片U2的GND脚相连，稳压管ZD4的阳极与电阻R12一端相连，电阻R12的另一端与电阻R30的一端、开关芯片U2的EN脚相连，电阻R30的另一端与开关芯片U2的GND脚相连，稳压管ZD4的阴极与开关芯片U2的SEN脚、开关芯片U2的VIN脚相连，并与续流二极管D5的阴极、电容C12的一端相连，同时与电阻RS3、电阻RS4、电阻RS5的一端相连，电阻RS3、电阻RS4、电阻RS5为并联，电阻RS3、电阻RS4、电阻RS5的另一端与开关芯片U2的SENN脚相连，并与负载的正极相连，电感L2的一端与电容C12的另一端、负载的负极、电容C11的一端相连，电感L2的另一端与续流二极管D5的阳极相连，并与开关芯片U2的SW脚相连，电容C11的另一端与开关芯片U2的GND脚相连。

调光和防漏电模块包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R29、保险丝F2、保险丝F3、电容C13、D电容C14、电容C15、电容C16、二极管D6、二极管D9、二极管D10、稳压管ZD2、稳压管ZD3、MOS管Q2；电阻R14的另一端通过电阻R15连接到二极管D9和二极管D10的阳极，二极管D10的阴极与保险丝F2的一端、电容C15的一端相连，保险丝F2的另一端接收Dim+输入信号，电容C15的另一端与保险丝F3的一端、二极管D6的阳极和电容C16的一端相连，保险丝F3的另一端接收Dim-信号，二极管D6的阴极与MOS管Q2的漏极相连，电容C16的另一端与MOS管Q2的栅极相连，MOS管Q2的源极与电阻R29的一端相连，电阻R29的另一端与MOS管Q2的栅极相连，并与开关芯片U2的GND脚相连，二极管D9的阴极与电阻R16的一端、电容C13的一端相连，电阻R16的另一端与稳压管ZD2的阴极相连，稳压管ZD2的阳极与稳压管ZD3的阴极、电阻R17的一端相连，电阻R17的另一端与电阻R18的一端、电容C14的一端相连，并与开关芯片U2的CF脚相连，电阻R18的另一端与开关芯片U2的GND脚相连，电容C13的另一端、电容C14的另一端与开关芯片U2的GND脚相连。

交流信号VAC与输入模块的输入端相连，输入模块与整流滤波模块相连，整流滤波模块通过主控PWM恒压模块，将恒压信号输出给DC-DC恒流模块和调光和防漏电模块，调光信号通过调光和防漏电模块将调光信号传递给DC-DC恒流模块，DC-DC恒流模块将恒压信号通过调光信号的控制转成可调的无低频纹波的电流输出给负载，当调光信号变化时，输出电流也跟着发生变化，实现无频闪的无极调光系统。

另一方面，交流信号VAC和调光信号通过调光和防漏电模块形成了回路，本发明实施例中把防漏电机制放在此节点，内部限制了交流信号VAC和调光信号回路电流大小，同时也限制了调光信号的电流大小，使系统满足泄漏电流测试标准，同时也保护了调光信号接口误接市电，和整灯误接电子镇流器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。