[实用新型]具有电流控制环路的恒流LED照明灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种照明灯，特别是涉及一种具有电流控制环路的恒流LED照明灯，属于照明电子应用技术领域。 

背景技术

白光LED具有发光效率高、使用寿命长、安全可靠性强、有利于环保等特点，其照明应用在近几年获得了迅猛的发展。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性。因而在应用中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了白光LED驱动的概念。以典型小功率白光LED为例，按照LED的电流、电压变化规律，一般应用正向电压为3.0-3.5V左右，典型值电压为3.3V，电流为20mA，当加于LED两端的正向电压超过3.3V后，正向电压很小的增加，LED的正向电流都会成倍增加，使LED温升过快，加速LED光衰减，LED的寿命缩短，严重时甚至烧坏LED。LED固有的电压、电流变化特性规律，对驱动电源的设计提出了严格要求，驱动电源的品质是LED高效长寿的关键保障。 

当前很多厂家生产的LED灯类产品，例如：投射灯、护栏灯、灯杯，采用阻、容降压，然后加上稳压二极管稳压，向LED供电，这样驱动LED的方式存在极大缺陷，首先是效率低，在降压阻、容上消耗大量电能，甚至有可能超过LED所消耗的电能，无法提供大电流驱动，因为电流越大，消耗在降压阻、容上的电能就越大，无法保证通过LED的电流不超过其正常工作要求。还有采用恒压方式驱动LED的，由于负温度特性的存在，LED温升过快，产生光衰减，使LED的寿命缩短。 

当前众多厂家采用国外或国内芯片生产商公开在市场上销售的由“LED恒流IC芯片”组成的“脉冲宽度调制PWM+恒流IC芯片”驱动LED方式，是目前流行的LED驱动方式，它能够避免LED正向电压的改变而引起的电流变动，同时恒定的电流使LED的亮度稳定。但由于必须采用专用的恒流IC芯片，使得企业LED驱动电源的自主创新能力降低，产品成本增加，限制了LED照明产品的普及与市场竞争力。 

实用新型内容

为了克服以上技术缺点，本实用新型提供一种具有电流控制环路的恒流LED照明灯。 

本实用新型采取的技术方案为，具有电流控制环路的恒流LED照明灯包括开关电源环路、电流控制环路和负载三个部分。 

1、开关电源环路，IC1采用一片TOP2XX型开关电源IC，85V～250V交流输入电压经过桥式整流电路和滤波电容C1，得到大约为120V～350V的直流电压；其中整流电路由BX、D1、D2、D3、D4组成；再通过高频变压器T初级1、2绕组接TOP2XX的漏极，由C2、R1和D5构成漏极箝位保护电路，将高频变压器T漏感形成的尖峰电压限定在安全范围之内。次级5、6绕组输出电压经过D7、C5整流滤波后，获得电压输出，其中D7采用3A/70V的肖特基二极管。反馈绕组3、4的输出电压经过D6、C3整流滤波后，得到反馈电压，给光耦合器IC中的光敏三极管提供偏压。C4为旁路电容，兼作频率补偿电容并决定自动重启频率，R2为反馈绕组3、4的负载，空载时能限制反馈电压不致升高。 

2、电流控制环路，由晶体管Q3和Q4、电流检测电阻R10、光耦合器IC、电阻R7、R8、R9、R11、R12、电容C7、稳压管VD构成。其中，R10专用于检测输出电流值。Q3可以采用2N5401型PNP硅管，Q4则选2N5551型NPN硅管。R7、R8分别用于设定Q3、Q4的发射极、集电极电流值。R7还决定电流控制环的直流增益。C7为频率补偿电容，防止环路产生自激振荡。在刚通电或自动重新启动时，瞬态峰值电压可使Q4导通，利用R11对其发射结电流进行限制；R9的作用是将Q4的导通电流经Q3旁路掉，使之不通过R12。 

3、负载为LED照明灯，由M个LED灯珠串联后再N个并联后组成。 

进一步，具有电流控制环路的恒流LED照明灯的开关电源环路，也可以包括由整流滤波电路、自激振荡电路、保护电路、高频整流滤波电路四部分组成。 

1、整流滤波电路，由BX、D1、D2、D3、D4、C1组成，BX是熔丝管，D1、D2、D3、D4组成桥式整流，C1为滤波电容。220V交流输入电压经整流滤波后在C1两端得到310V的直流电压。