專利名稱：Led脈動驅(qū)動頻率提升電路的制作方法
LED脈動驅(qū)動頻率提升電路方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明屬于照明設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路。背景技術(shù)：
目前的LED驅(qū)動電源基本以開關(guān)電源為主，采用恒流直流進行驅(qū)動。但最近交流驅(qū)動技術(shù)不斷進步，大幅降低驅(qū)動電源成本。交流驅(qū)動中更多的是將交流整流成脈動直流后對LED進行電流驅(qū)動，這樣做的問題是LED發(fā)光的頻率為100/120HZ，雖然人眼無法感覺閃爍，但攝像設(shè)備使用時會出現(xiàn)畫面暗條滾動和閃爍。
如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)的交流驅(qū)電源電路。圖1中AC為220V交流，經(jīng)橋式整流后輸出100HZ的脈動電壓Vin+，負極為Vin-。Vin+與限流器CL20的輸入端相連為C點， 并與LED模塊的門限電路輸入端Cf C35相連，C點同時經(jīng)各模塊的第一電阻Rf R35與各模塊的第一開關(guān)Ql-l、l-35的控制端基極以及各模塊中第二開關(guān)Q2-l、2-35的輸入端集電極相連；第一開關(guān)Ql-l、l-35的輸入端集電極與各模塊中LED組的輸入端相連,第一開關(guān)Ql-l、l-35的輸出端發(fā)射極與第二開關(guān)Q2-l、2-35的輸出端發(fā)射極以及各模塊中的 LED組的輸出端相連；Ni組的LED組輸入端與N1-1組的LED輸出端相連，Ni組的LED組輸出端與Ni+Ι組的LED輸入端相連，如此各LED模塊互相連接；C點與各LED模塊的第二開關(guān)Q2-l、2-35的控制斷基極之間分別接有串聯(lián)了第二電阻R2-fR2-35的穩(wěn)壓二極管 ZDf ZD35 ;最后一個LED模塊的LED的輸出端與Vin-相連。圖中各LED模塊中LED的個數(shù)均為3個，累計壓降約9V，考慮恒流器的最低工作電壓約2V，所以穩(wěn)壓二極管ZDf ZD35至少選用穩(wěn)壓值12V以上的穩(wěn)壓管，假設(shè)第一開關(guān)的飽和壓降為O. 2v, 35個第一開關(guān)導(dǎo)通至少產(chǎn)生7V壓降，所以穩(wěn)壓二極管ZD35的穩(wěn)壓值最佳為12+7=19V。
交流電220V經(jīng)整流后的脈動電壓，峰值約320V，當(dāng)脈動電壓從O上升到9V前，電路電流為零，當(dāng)脈動電壓繼續(xù)上升，到達19V前，Vin電壓經(jīng)電阻R1-35驅(qū)動Q1-35導(dǎo)通， 各模塊中的第一開關(guān)Ql-f Q1-35全部飽和，電能只消耗在限流器CL20，脈動電壓上升超過 19V時，穩(wěn)壓二極管ZD35導(dǎo)通，N35的第二開關(guān)導(dǎo)通，控制第一開關(guān)進入截止?fàn)顟B(tài)，電流流過 N35的LED發(fā)光，之后隨著Vin電壓繼續(xù)上升，每上升9V，就多一組LED發(fā)光，發(fā)光順序依次為N34、N33、N32、……· · NI,只要電壓足夠高，NI就會發(fā)光。Vin到達最高值后開始往下降，隨著電壓的下降，各組LED又會依次熄滅，順序為NI、N2、N3、……N35。
交流電220V經(jīng)整流后的脈動電壓上升到達一定值時，N35的LED發(fā)光，之后隨著 Vin電壓繼續(xù)上升，N34組LED發(fā)光，發(fā)光順序依次為N35、N34、N33、N32、……..NI,只要電壓足夠高，NI就會發(fā)光。Vin到達最高值后開始往下降，隨著電壓的下降，各組LED又會依次熄滅，順序為N1、N2、N3、......N35。
從以上分析來看，現(xiàn)有技術(shù)是根據(jù)脈動電壓的高低判斷來確定LED點亮的數(shù)量， 而對應(yīng)低壓點亮的LED工作時間大于高壓才能點亮的LED的工作時間。其缺點是發(fā)光頻率不高，一般為100或120Hz。雖然人眼無法感覺閃爍，但攝像設(shè)備使用時會出現(xiàn)畫面暗條滾動和閃爍。
有鑒于此，在脈動驅(qū)動的條件下將LED的發(fā)光頻率提升也是很有意義的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，可使發(fā)光頻率提升為400HZ或者更高。
本發(fā)明采 用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題
一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，包括一橋式整流器、一第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一帶電壓檢測功能的開關(guān)模組、一單向開關(guān)、一第一 LED燈組、一第二 LED燈組；
所述橋式整流器輸出端正極分別連接所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組和第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組，所述橋式整流器輸出端正極還連接所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組；所述橋式整流器負極接地；
所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組還連接所述第一 LED燈組正極，所述第一 LED燈組負極接地；
所述第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組還連接所述第二 LED燈組正極，所述第二 LED燈組負極連接所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組；所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組另一端接地；
所述第一 LED燈組正極和所述第二 LED燈組負極之間連接所述單向開關(guān)；所述單向開關(guān)的正極接所述第二 LED燈組負極，所述單向開關(guān)的負極接第一 LED燈組正極；
所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組包括一第一電壓比較器、一第一限流器、一第一常通開關(guān)；所述第一電壓比較器的輸入端與所述第一限流器的輸入端均連接到所述橋式整流器的正極；所述第一電壓比較器的輸出端與第一常通開關(guān)的控制端相連；所述第一限流器的輸出端連接所述第一常通開關(guān)的輸入端；所述第一常通開關(guān)的輸出端連接所述第一 LED燈組；
所述第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組包括一第二電壓比較器、一第二限流器、一第二常通開關(guān)；所述第二電壓比較器的輸入端與所述第二限流器的輸入端均連接到所述橋式整流器的正極；所述第二電壓比較器的輸出端與第二常通開關(guān)的控制端相連；所述第二限流器的輸出端連接所述第一常通開關(guān)的輸入端；所述第二常通開關(guān)的輸出端連接所述第二 LED燈組；
所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組包括一第三電壓比較器、一第三常通開關(guān)；所述第三電壓比較器的輸入端連接到的所述橋式整流器的正極；所述第三電壓比較器的輸出端與所述第三常通開關(guān)的控制端相連；所述第三常通開關(guān)的輸出端接地。
進一步地，所述第一電壓比較器、所述第二電壓比較器、所述第三電壓比較器是穩(wěn)壓二極管。
進一步地，所述第一限流器、第二限流器是電阻，或者是具有限流功能的電路。
進一步地，所述第一常通開關(guān)、所述第二常通開關(guān)、所述第三常通開關(guān)是三極管、 或場效應(yīng)管，或者由二者組成的復(fù)合管。
進一步地，所述單向開關(guān)是二極管，或者是具有單向開關(guān)功能的電路。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、使發(fā)光頻率提升為400HZ或者更高。2、所有發(fā)光二極管的發(fā)光時間和電流相同，可實現(xiàn)發(fā)光二極管的最大限度利用，使得LED的個數(shù)最少化，降低產(chǎn)品成本提高競爭力。3、由于發(fā)光頻率高、且各LED發(fā)光時間相同，所以單次脈沖電流可以設(shè)定在較低、安全、合理的范圍內(nèi)，實現(xiàn)足夠的亮度。4、由于頻率上升，脈沖電流峰值下降，驅(qū)動電路半導(dǎo)體的電流規(guī)格要求降低，集成化更容易、成本隨之降低。5、驅(qū)動電源與LED組之間的連接線只有兩根，布局靈活、簡單。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)LED交流驅(qū)動電源電路圖。
圖2是本發(fā)明LED脈動驅(qū)動頻率提升電路圖。
圖3是本 發(fā)明另一實施例示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，包括一橋式整流器I、一第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2、一第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組3、一帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4、一單向開關(guān)D1、一第一 LED燈組5、一第二 LED燈組6。
橋式整流器I正極分別連接第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2和第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組3，橋式整流器I正極還連接帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4 ； 橋式整流器I負極接地；
第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2還連接2第一 LED燈組5，第一 LED燈組 5另一端接地；
第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組3還連接第二 LED燈組6，第二 LED燈組6 另一端連接帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4 ;帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4另一端接地；
第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2和第二 LED燈組6之間連接單向開關(guān) Dl ；
第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2包括一第一電壓比較器ZD1、一第一限流器CL1、一第一常通開關(guān)Kl ;第一電壓比較器ZDl的輸入端與第一限流器CLl的輸入端均連接到橋式整流器I的正極；第一電壓比較器ZDl的控制端與第一限流器CLl的輸出端均連接第一常通開關(guān)Kl的輸入端；第一常通開關(guān)Kl的輸出端連接第一 LED燈組5 ；
第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組3包括一第二電壓比較器ZD2、一第二限流器CL2、一第二常通開關(guān)K2 ;第二電壓比較器ZD2的輸入端與第二限流器CL2的輸入端均連接到橋式整流器I的正極；第二電壓比較器ZD2的控制端與第二限流器C2的輸出端均連接第二常通開關(guān)K2的輸入端；第二常通開關(guān)K2的輸出端連接第二 LED燈組6 ；
帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4包括一第三電壓比較器Z3、一第三常通開關(guān)K3 ;第三電壓比較器K3的輸入端連接到的橋式整流器I的正極；第三電壓比較器K3的控制端連接第三常通開關(guān)K3的輸入端；第三常通開關(guān)K3的輸出端接地。
各部分電路作用
交流電經(jīng)橋式整流電路后成為脈動電壓Vin輸出給本裝置，正極與ZDf ZD3的上端相連。第一 LED燈組5和第二 LED燈組6為兩個LED燈組，分別由多個LED串聯(lián)并聯(lián)而成，兩組燈串的壓降Vf相同即串聯(lián)級數(shù)相同的同類型LED。Dl為單向開關(guān)，當(dāng)開關(guān)右邊的電壓大于左邊時開關(guān)自右向左導(dǎo)通，否則則為斷開。K1、K2、K3為常通開關(guān)，ZD1\ZD2分別用來檢測限流器CLl和CL2兩端電壓，當(dāng)電壓大于一定值的時候?qū)1\K2斷開；第三電壓比較器ZD3用來檢測整流輸出電壓，當(dāng)該電壓大于一定值時控制第三常通開關(guān)Κ3使其開路。
工作過程
當(dāng)Vin電壓低于Vf時，燈組都不亮，當(dāng)Vin電壓高于Vf時，由于Kl、Κ2、Κ3都是導(dǎo)通狀態(tài)，而Dl處于開路狀態(tài)，第一 LED燈組5和第二 LED燈組6處于并聯(lián)狀態(tài)，各燈組的電流分別由CL1、CL2分別控制，第一 LED燈組5和第二 LED燈組6同時發(fā)光，亮度可實現(xiàn)一致。
假設(shè)ZD1/2的導(dǎo)通電壓為12V，當(dāng)CL1/2兩端電壓大于12V時Κ1/2截止，第一 LED 燈組5/第二 LED燈組6熄滅；ZD3的導(dǎo)通電壓設(shè)定值應(yīng)大于LED燈組的導(dǎo)通壓降加上12V， 當(dāng)Vin大于Vf+12V時，ZD3導(dǎo)通，K3截止。
隨著Vin的繼續(xù)上升，當(dāng)電壓值大于2 X Vf時，由于此時CL2兩端電壓低于12V， 所以K2又恢復(fù)成導(dǎo)通狀態(tài)，此時電流流向為Vin+-CL2-LED2-Dl-LED1-Vin-，第一 LED燈組 5/第二 LED燈組6為串聯(lián)關(guān)系，但由于電流仍然由CL2控制，且等于CLl，所以改變?yōu)榇?lián)連接后的第一 LED燈組5/第二 LED燈組6發(fā)光效果與并聯(lián)時相同，實現(xiàn)等亮度二次發(fā)光。 當(dāng)交流電從最高點往下降時，同樣會出現(xiàn)這樣兩次同亮度的發(fā)光過程，每個發(fā)光二極管都得到同等充分利用。選擇好合適的Vf將可實現(xiàn)半個交流周期中等間隔時間、等亮度的4次發(fā)光，這樣原本50Hz的交流電變成了 400Hz的發(fā)光效果，消除了閃爍現(xiàn)象。
本發(fā)明在應(yīng)用時，通過所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組2、第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組3及帶電壓檢測功能的開關(guān)模組4所實現(xiàn)頻率提升的連接方式，還可以是通過一帶有電壓邏輯控制的集成電路7來實現(xiàn)，如圖3所示。
具體包括一橋式整流器I、一帶有電壓邏輯控制的集成電路7、一第一限流器CU、 一第二限流器CL2、一第一常通開關(guān)K1、一第二常通開關(guān)K2、一第三常通開關(guān)K3、一單向開關(guān)D1、一第一 LED燈組5及一第二 LED燈組6 ;所述集成電路7包含依次電性相接的一用于檢測輸入電壓的檢測電壓檢測模塊71、一用于判斷輸入電壓大小與是否輸出控制電壓的邏輯控制單元72及一控制電壓輸出的電壓輸出模塊73 ;所述電壓輸出模塊73分別與所述第一常通開關(guān)K1、第二常通開關(guān)K2及第三常通開關(guān)K3三者電連接；
所述橋式整流器I輸出端正極分別連接所述電壓檢測模塊71、第一限流器CLl的輸入端及第二限流器CL2的輸入端；所述橋式整流器I負極接地；
所述第一限流器CLl的輸出端連接所述第一常通開關(guān)Kl的輸入端；所述第一常通開關(guān)Kl的輸出端、單向開關(guān)Dl的輸出端及第一 LED燈組5正極三者電連接，且所述第一 LED燈組5負極接地；
所述第二限流器CL2的輸出端連接所述第二常通開關(guān)K2的輸入端；所述第二常通開關(guān)K2的輸出端與所述第二 LED燈組6正極連接；所述第二 LED燈組6負極、單向開關(guān)Dl 的輸入端及第三常通開關(guān)K3的輸入端三者電連接，且所述第三常通開關(guān)K3的輸出端接地。
所述邏輯控制單元72得到電壓檢測模塊71從橋式整流器I所采集到的電壓進行判斷；供電電壓為VI，第一 LED燈組5與第二 LED燈組6 二者并聯(lián)的工作電壓為VP，第一 LED燈組5與第二 LED燈組6 二者串聯(lián)的工作電壓為VS ;當(dāng)VI > VP時，通過電壓輸出模塊CN 102984851 A書明說5/5頁73控制K1、K2、K3的輸入電壓，使K1、K2、K3三者均導(dǎo)通，第一 LED燈組5與第二 LED燈組 6 二者并聯(lián)工作，經(jīng)過設(shè)定好的點亮?xí)r間后，通過電壓輸出模塊73控制K1、K2的輸入電壓， 使Κ1、Κ2 二者均斷開，第一、第二 LED燈組(5、6)全部熄滅；當(dāng)VI > VS時，通過電壓輸出模塊73控制Κ1、Κ2、Κ3的輸入電壓，使Κ2導(dǎo)通，并使Kl、Κ3保持斷路，第一 LED燈組5與第二 LED燈組6 二者串聯(lián)工作，經(jīng)過設(shè)定好的點亮?xí)r間后，通過電壓輸出模塊73控制Κ1、Κ2 的輸入電壓，使Κ1、Κ2 二者均斷開，第一、第二 LED燈組全部熄滅； 當(dāng)VI繼續(xù)上升到最高電壓隨后下降時，則通過電壓輸出模塊73控制Κ1、Κ2、Κ3的輸入電壓，使第一、第二 LED燈組均先進入串聯(lián)模式點亮再進入并聯(lián)模式點亮；點亮?xí)r間與電壓上升時的點亮?xí)r間相同，兩次點亮之間的熄滅時間也相同熄滅讓第一 LED燈組5與第二 LED燈組6在供電電壓的一個半波中的工作時間內(nèi)等間隔點亮4次，即實現(xiàn)LED點亮頻率的提升。
上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。權(quán)利要求
1.一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于包括一橋式整流器、一第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一帶電壓檢測功能的開關(guān)模組、一單向開關(guān)、一第一 LED燈組、一第二 LED燈組； 所述橋式整流器輸出端正極分別連接所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組和第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組，所述橋式整流器輸出端正極還連接所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組；所述橋式整流器負極接地； 所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組還連接所述第一 LED燈組正極，所述第一LED燈組負極接地； 所述第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組還連接所述第二 LED燈組正極，所述第二LED燈組負極連接所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組；所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組另一端接地； 所述第一 LED燈組正極和所述第二 LED燈組負極之間連接所述單向開關(guān)；所述單向開關(guān)的正極接所述第二 LED燈組負極，所述單向開關(guān)的負極接第一 LED燈組正極。
2.如權(quán)利要求I所述的LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于 所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組包括一第一電壓比較器、一第一限流器、一第一常通開關(guān)；所述第一電壓比較器的輸入端與所述第一限流器的輸入端均連接到所述橋式整流器的正極；所述第一電壓比較器的輸出端與第一常通開關(guān)的控制端相連；所述第一限流器的輸出端連接所述第一常通開關(guān)的輸入端；所述第一常通開關(guān)的輸出端連接所述第一 LED燈組； 所述第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組包括一第二電壓比較器、一第二限流器、一第二常通開關(guān)；所述第二電壓比較器的輸入端與所述第二限流器的輸入端均連接到所述橋式整流器的正極；所述第二電壓比較器的輸出端與第二常通開關(guān)的控制端相連；所述第二限流器的輸出端連接所述第一常通開關(guān)的輸入端；所述第二常通開關(guān)的輸出端連接所述第二 LED燈組； 所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組包括一第三電壓比較器、一第三常通開關(guān)；所述第三電壓比較器的輸入端連接到的所述橋式整流器的正極；所述第三電壓比較器的輸出端與所述第三常通開關(guān)的控制端相連；所述第三常通開關(guān)的輸出端接地。
3.如權(quán)利要求2所述的一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于所述第一電壓比較器、所述第二電壓比較器、所述第三電壓比較器是穩(wěn)壓二極管。
4.如權(quán)利要求2所述的一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于所述第一限流器、第二限流器是電阻，或者是具有限流功能的電路。
5.如權(quán)利要求2所述的一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于所述第一常通開關(guān)、所述第二常通開關(guān)、所述第三常通開關(guān)是三極管、或場效應(yīng)管，或者由二者組成的復(fù)合管。
6.如權(quán)利要求I所述的一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，其特征在于所述單向開關(guān)是二極管，或者是具有單向開關(guān)功能的電路。
全文摘要
一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，包括一橋式整流器、一第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組、一帶電壓檢測功能的開關(guān)模組、一單向開關(guān)、一第一LED燈組、一第二LED燈組；所述橋式整流器正極分別連接所述第一帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組和第二帶電壓檢測及限流功能的開關(guān)模組，所述橋式整流器正極還連接所述帶電壓檢測功能的開關(guān)模組；所述橋式整流器負極接地。本發(fā)明提供一種LED脈動驅(qū)動頻率提升電路，可使發(fā)光頻率提升為400Hz或者更高。
文檔編號H05B37/02GK102984851SQ20121037229
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者林耀 申請人:福州凡普科技有限公司