本發(fā)明涉及燈具照明領(lǐng)域，具體涉及一種智能全兼容LED驅(qū)動電源電路。

背景技術(shù)：

LED替換傳統(tǒng)的照明有著巨大的前景的市場，現(xiàn)傳統(tǒng)的熒光燈都需要有鎮(zhèn)流器驅(qū)動，而目前的常規(guī)LED燈都是只能工作于交流市電，在使用LED照明替換傳統(tǒng)熒光燈時(shí)，破壞原來的熒光燈燈具系統(tǒng)，取掉熒光燈原有的鎮(zhèn)流器，修改為直接由交流市電驅(qū)動。然而這個的線路修改將帶來以下問題:

1、巨額的人工成本，修改燈具的線路需要專業(yè)的持證電工，以歐洲來講，一個專業(yè)電工每小時(shí)人工費(fèi)約為70歐元，以改造線路的方式(拆除鎮(zhèn)流器，重新布線)改裝為普通LED燈管，一小時(shí)約可以改造7支燈管左右。約合一個燈管改造成本為100塊人民幣左右，然后目前出口的LED燈管售價(jià)大約為30-40元人民幣左右。改造成本高于燈管成本。

2、時(shí)間成本，上述修改線路需要專業(yè)的持證電工，且一小時(shí)僅能改造7支左右。而如果不修改線路，直接將原來的熒光燈管取下再換上一次兼容型LED燈管則不需要專業(yè)的電工，且更換僅需要幾秒鐘內(nèi)可完成。

3、破壞的原有燈具的安規(guī)認(rèn)證，在歐美等國家，燈具都是需要過UL、VDE、等安規(guī)認(rèn)證，并由保險(xiǎn)公司承保，一旦修改了線路視為破壞了原來的安規(guī)認(rèn)證，保險(xiǎn)公司不再承保。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有LED驅(qū)動電源電路兼容性不夠的問題，提出一種智能全兼容LED驅(qū)動電源電路。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種智能全兼容LED驅(qū)動電源電路，包括：第一電壓輸入端、第二電壓輸入端、第一整流單元、第二整流單元、EMC單元、狀態(tài)鎖定單元、PWM控制單元、濾波電路、恒流控制單元、狀態(tài)檢測及控制單元；

所述第一電壓輸入端包括第一火線端和第一零線端；所述第二電壓輸入端包括第二火線端和第二零線端，每一火線端和對應(yīng)零線端之間設(shè)有一電容；

第一電壓輸入端與第一整流單元輸入端相連，第二電壓輸入端與第二整流單元輸入端相連；第一整流單元、EMC單元、狀態(tài)鎖定單元、PWM控制單元、濾波單元依次串聯(lián)形成第一回路；第一整流單元、第二整流單元分別與恒流控制單元的兩輸入端連接，恒流控制單元的輸出端與狀態(tài)檢測及控制單元輸入端連接；所述恒流控制單元還與第一電壓輸入端連接，所述狀態(tài)檢測及控制單元的輸出端與LED燈相連；

所述狀態(tài)檢測及控制單元獲取恒流控制單元的輸出電壓，所述狀態(tài)鎖定單元用于開啟或截停PWM控制單元的啟動電壓，當(dāng)恒流控制單元的輸出電壓為低電平時(shí)，狀態(tài)鎖定單元開啟PWM控制單元的啟動電壓，第一回路點(diǎn)亮LED燈；當(dāng)輸出電壓為高電平時(shí)，狀態(tài)鎖定單元截停PWM控制單元的啟動電壓，恒流控制單元經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元后輸出電壓點(diǎn)亮LED燈。

優(yōu)選地，該驅(qū)動電源電路還包括一狀態(tài)切換單元，所述狀態(tài)切換單元的輸入端與第一電壓輸入端連接、輸出端與第二電壓輸入端連接；

所述狀態(tài)切換單元包括一電控開關(guān)，及與之串聯(lián)的一電容與一電感；

所述狀態(tài)檢測及控制單元獲取第一整流單元輸出端電壓，并據(jù)此反饋一個控制電控開關(guān)開閉的反饋信號，狀態(tài)切換單元獲取反饋信號后開閉電控開關(guān)。

優(yōu)選地，所述狀態(tài)鎖定單元包括一光電耦合器，光電耦合器四引腳中的第一引腳經(jīng)由一電阻輸入恒流控制單元的輸出電壓，第二、三引腳接地，第四引腳連接至PWM控制單元的輸入端。

優(yōu)選地，所述狀態(tài)鎖定單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管，第一場效應(yīng)管的G腳經(jīng)由一電阻輸入恒流控制單元的輸出電壓，其D腳與第二場效應(yīng)管的G腳連接，S腳與第二場效應(yīng)管的S腳連接，第二場效應(yīng)管的D腳接地，兩場效應(yīng)管之間還分別并聯(lián)一電容、一二極管。

優(yōu)選地，所述恒流控制單元包括兩電容、組成整流電橋的四個二級管、及恒流控制電路；第一火線端、第二零線端分別連接兩電容后接入整流電橋輸入端；整流電橋輸出端分別與恒流控制電路輸入端、輸出端連接。

優(yōu)選地，所述恒流控制電路采用虛地方式系統(tǒng)地連接，恒流控制電路輸出端分別與兩電阻并聯(lián)連接，該兩電阻用于調(diào)節(jié)恒流控制電路的輸出電流。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明解決了以往LED兼容型燈管只能兼容電子鎮(zhèn)流器或者只能兼容快速啟動電感鎮(zhèn)流器的問題；解決了快速啟動電感鎮(zhèn)流器單燈和雙燈不能用同一個產(chǎn)品兼容的問題，真正實(shí)現(xiàn)一款產(chǎn)品同時(shí)兼容AC、電子鎮(zhèn)流器、電感鎮(zhèn)流器、快速啟動電感鎮(zhèn)流器單燈和雙燈，降低生產(chǎn)的難度及針對不同鎮(zhèn)流器需要匹配不同產(chǎn)品，解決了用戶端的使用難題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的LED燈管的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的LED燈管的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的信號波形示意圖；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

參照圖1，一種智能全兼容LED驅(qū)動電源電路，包括：第一電壓輸入端L/N、第二電壓輸入端A1/A2、第一整流單元11、第二整流單元12、EMC單元13、狀態(tài)鎖定單元14、PWM控制單元15、濾波電路16、恒流控制單元17、狀態(tài)檢測及控制單元18；

所述第一電壓輸入端L/N包括第一火線端L和第一零線端N；所述第二電壓輸入端A1/A2包括第二火線端A1和第二零線端A2，每一火線端L/A1和對應(yīng)零線端N/A2之間設(shè)有一電容C20/C13；

第一電壓輸入端L/N與第一整流單元11輸入端相連，第二電壓輸入端A1/A2與第二整流單元12輸入端相連；第一整流單元11、EMC單元13、狀態(tài)鎖定單元14、PWM控制單元15、濾波單元16依次串聯(lián)形成第一回路；第一整流單元11、第二整流單元12分別與恒流控制單元17的兩輸入端連接，恒流控制單元17的輸出端與狀態(tài)檢測及控制單元18輸入端連接；所述恒流控制單元17還與第一火線端L連接，所述狀態(tài)檢測及控制單元18的輸出端與LED燈相連；

所述狀態(tài)檢測及控制單元18獲取恒流控制單元的輸出電壓B_DCT，所述狀態(tài)鎖定單元14用于開啟或截停PWM控制單元15的啟動電壓，當(dāng)恒流控制單元17的輸出電壓B_DCT為低電平時(shí)，狀態(tài)鎖定單元14開啟PWM控制單元15的啟動電壓，第一回路點(diǎn)亮LED燈；當(dāng)輸出電壓B_DCT為高電平時(shí)，狀態(tài)鎖定單元14截停PWM控制單元15的啟動電壓，恒流控制單元17經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元18輸出電壓VOUT點(diǎn)亮LED燈。

參照圖2，具體地，該驅(qū)動電源電路還包括一狀態(tài)切換單元19，所述狀態(tài)切換單元19的輸入端與第一零線端N連接、輸出端與第二火線端A1連接(或輸入端-L、輸出端-A2亦可)；所述狀態(tài)切換單元19包括一電控開關(guān)S1(S1優(yōu)選地初始為導(dǎo)通狀態(tài))，及位于電控開關(guān)S1兩端與之串聯(lián)一電容C7與一電感L1；所述狀態(tài)檢測及控制單元18獲取第一整流單元11輸出端電壓VIN_DCT，并據(jù)此輸出一個控制電控開關(guān)開閉的反饋信號SW_EN，狀態(tài)切換單元19獲取反饋信號SW_EN后開閉電控開關(guān)S1。

所述狀態(tài)鎖定單元14包括一光電耦合器U4，光電耦合器U4四引腳中的第一引腳經(jīng)由一電阻R36輸入恒流控制單元的輸出電壓B_DCT，第二、三引腳接地，第四引腳連接至PWM控制單元15的輸入端。

所述恒流控制單元17包括兩電容C5/C12、組成整流電橋的四個二級管DB1-DB4、及恒流控制電路171；第一火線端L、第二零線端A2分別連接兩電容C5/C12后接入整流電橋輸入端；整流電橋輸出端分別與恒流控制電路171輸入端、輸出端連接。

所述恒流控制電路171采用虛地方式系統(tǒng)地連接，恒流控制電路輸出端分別與兩電阻R1/R11并聯(lián)連接，該兩電阻R1/R11用于調(diào)節(jié)恒流控制電路的輸出電流。

圖3至圖4為本發(fā)明中LED驅(qū)動電源電路應(yīng)用的具體實(shí)施例，LED燈管主要由外殼，LED驅(qū)動電源和LED燈珠板三大件組成，LED驅(qū)動電源的第一電壓輸入端L和N端點(diǎn)分別與LED燈管外殼一端的兩個針連接，第二電壓輸入端的兩個端點(diǎn)A1和A2分別與LED燈管的另一端的兩個針連接，LED驅(qū)動電源的輸出端LED+和LED-與LED燈板的正/負(fù)端分別連接。當(dāng)LED燈管工作于交流市電時(shí)(50/60Hz)，交流電由燈管的L和N一端輸入；當(dāng)LED燈管用于直接替換傳統(tǒng)熒光燈時(shí)，電壓先經(jīng)過電子/電感鎮(zhèn)流器后從LED燈管的兩端輸入。

以下結(jié)合圖2至圖5來闡述幾種工作狀態(tài)的電路原理：

一、第一種工作狀態(tài)：當(dāng)工作于交流市電時(shí)(50/60Hz)

交流電由燈管的L、N一端輸入(L和N為一端，A和A1為燈管的另一端)，電壓經(jīng)第一電壓輸入端及第一整流單元11整流連接到EMC單元13，再連接到PMW控制單元15及PWM控制單元15電阻R34的一端啟動PWM電路的工作，經(jīng)PWM控制單元15進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后連接到輸出濾波模塊16，再連接到外部的LED燈珠板，驅(qū)動LED燈管點(diǎn)亮。同時(shí)第一電壓輸入端的一端還連接到了恒流控制單元17，由于恒流控制單元中有小容量的高頻電容C5串聯(lián)于電路中，且交流電是由第一電壓輸入端的L和N兩個端點(diǎn)輸入，未與第二電壓輸入端、第二整流單元12形成回路，故恒流控制單元17內(nèi)由DB1、DB2、DB3、DB4組成的整流電路不會有高電壓輸出到后級的狀態(tài)檢測及控制單元18，輸出濾波電路16的輸出電壓VOUT將被二極管DB14反向截止，故恒流控制單元17的輸出電壓B_DCT為低電壓，輸出電壓B_DCT的低電壓連接到狀態(tài)鎖定控制單元14，經(jīng)過電阻R36連接到U4的輸入端，由于輸入的是低電平，光電耦合器U4處于截止?fàn)顟B(tài)不會拉低PWM的啟動電壓，LED驅(qū)動電源進(jìn)入穩(wěn)定的交流電工作模式。此工作狀態(tài)下的輸入波型及時(shí)序如圖5中的波形1。

二、第二種工作狀態(tài)：當(dāng)工作于電子鎮(zhèn)流器狀態(tài)時(shí)(高頻電壓輸入)

當(dāng)工作于電子鎮(zhèn)流器時(shí)(電子鎮(zhèn)流器輸出為高頻電壓)，傳統(tǒng)熒光燈具是由熒光燈的兩端輸入高頻高壓點(diǎn)亮熒光燈管，本申請所涉及的LED燈管直接替換原來的熒光燈時(shí)不修改其線路，故電子鎮(zhèn)流器的高頻電壓從LED燈管兩端輸入，即電壓分別從第一電壓輸入端和第二電壓輸入端輸入，同時(shí)連接至恒流控制單元17中的電容C5和C12，由于電子鎮(zhèn)流器高頻高壓，電壓將通過電容C5、C12耦合到四個二極管DB1、DB2、DB3、DB4組成的橋式整流電路，經(jīng)恒流控制電路171及二極管D12后連接到狀態(tài)檢測及控制單元18，再經(jīng)二極管DB14連接到輸出濾波單元16驅(qū)動LED燈管點(diǎn)亮，恒流控制電路171采用虛地方式系統(tǒng)地連接，通過電阻R1和R11上產(chǎn)生的電壓差來調(diào)節(jié)恒流控制電路171的輸出電流。

同時(shí)狀態(tài)檢測及控制單元18的獲取的電壓B_DCT經(jīng)電阻R23及R28分壓后通過隔離二極管D15連接到狀態(tài)檢測及控制單元的輸入端，經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元18判斷識別當(dāng)前為電子鎮(zhèn)流器輸入模式，且輸出端輸出反饋信號SW_EN為低電平，控制狀態(tài)切換單元19中的電控開關(guān)S1斷開，使電感L1和電容C7從回路中斷開，此處特別說明，狀態(tài)切換單元中的電感L1，是本申請中一個重要點(diǎn)，如果回路中沒有串聯(lián)電感L1，那么，當(dāng)工作于電子鎮(zhèn)流器時(shí)，燈管兩端：即第一電壓輸入端和第二電壓輸入端之間直接連接一個電容C7，此電容C7對電子鎮(zhèn)流器的高頻電壓呈現(xiàn)低阻，電子鎮(zhèn)流器輸出的電壓相當(dāng)于被短路了，后級就無法檢測到電子鎮(zhèn)流器更無法驅(qū)動LED燈管，把電感L1串聯(lián)在回路中，利用此電感L1對電子鎮(zhèn)流器輸出的高頻電壓呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)，使電子鎮(zhèn)流器能正常輸出高頻高壓，經(jīng)后級檢測后控制狀態(tài)切換單元19有的電控開關(guān)S1將電感L1和電容C7從回路中斷開以排除電容C7在電子鎮(zhèn)流器模式下的影響。

另一路：電壓B_DCT連接到狀態(tài)鎖定單元14，經(jīng)電阻R36和R37降壓后連接到光電耦合器U4的輸入端，由于電壓B_DCT是高電平，光電耦合器U4將進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，PWM控制單元15的啟動電壓被光電耦合器U4的輸出端鉗位，PWM控制單元15無法啟動工作，以排除PWM控制單元15對恒流控制單元17的影響。此工作狀態(tài)下的輸入波型及時(shí)序如圖5中波形2。

三、第三種工作狀態(tài)：工作于快速啟動電感鎮(zhèn)流器

快速啟動電感鎮(zhèn)流器分為一個鎮(zhèn)流器帶兩支燈管和一個鎮(zhèn)流器帶一支燈管：在這兩種鎮(zhèn)流器條件下工作，LED驅(qū)動電源處理不同的工作狀態(tài)。于此分兩種狀態(tài)來說明電路的工作原理。

1.工作于一個鎮(zhèn)流器帶一支燈管的快速啟動電感鎮(zhèn)流器下：當(dāng)工作于電感鎮(zhèn)流器時(shí)，本申請所涉及的LED燈管直接替換原來的熒光燈時(shí)不修改其線路，故電感鎮(zhèn)流器的電壓從LED燈管兩端輸入，即電壓分別從第一電壓輸入端和第二電壓輸入端輸入，而電感鎮(zhèn)流器輸出的仍然是低頻電壓。連接至恒流控制單元17的低頻電壓將被電容C5和C12阻隔，從而后級的電壓B_DCT處于低電壓。

第一整流單元11和第二整流單元12整流后的電壓連接于VIN_DCT，經(jīng)過EMC電路13后連接到PWM控制單元15，同時(shí)連接于PWM控制單元15的啟動電阻R34啟動PWM控制單元15進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后連接至輸出濾波單元16，再驅(qū)動LED燈管點(diǎn)亮。由于單燈的快速啟動電感鎮(zhèn)流器出電壓可達(dá)280V，故整流后的電壓VIN_DCT電壓超過280V，電壓VIN_DCT經(jīng)電阻R3和R26分壓后連接到狀態(tài)檢測及控制單元18輸入端，經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元判斷后反饋信號SW_EN輸出低電平，控制狀態(tài)切換單元19的電控開關(guān)S1斷開，使電感L1和電容C7從回路中斷開，以排除電容C7對電感鎮(zhèn)流器的影響，同時(shí)防止電感鎮(zhèn)流器過高的電壓造成電容C7擊穿。此工作狀態(tài)下的輸入波型及時(shí)序如圖5中的波形3。

2.工作于一個鎮(zhèn)流器帶兩支燈管的快速啟動電感鎮(zhèn)流器下：工作于一個鎮(zhèn)流器帶兩支燈管的快速啟動電感鎮(zhèn)流器下：當(dāng)工作于電感鎮(zhèn)流器時(shí)，本申請所涉及的LED燈管直接替換原來的熒光燈時(shí)不修改其線路，故電感鎮(zhèn)流器的電壓從LED燈管兩端輸入，即電壓分別從第一電壓輸入端和第二電壓輸入端輸入，而電感鎮(zhèn)流器輸出的仍然是低頻電壓。連接至恒流控制單元17的低頻電壓將被電容C5和C12阻隔，從而后級的電壓B_DCT處于低電壓。

第一整流單元11和第二整流單元12整流后的電壓連接于VIN_DCT，經(jīng)過EMC電路13后連接到PWM控制單元15，同時(shí)連接于PWM控制單元的啟動電阻R34啟動PWM控制電路進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換后連接至輸出濾波單元16，再驅(qū)動LED燈管點(diǎn)亮。

由于雙燈的快速啟動電感鎮(zhèn)流器所驅(qū)動的兩支燈管處理串聯(lián)的連接方式，在驅(qū)動傳統(tǒng)阻性負(fù)載的熒光燈時(shí)，兩燈串聯(lián)可以線性分壓，兩燈都處于正常的點(diǎn)亮狀態(tài)，而LED燈管采用的是開關(guān)電源，非阻性負(fù)載，在進(jìn)行兩燈串聯(lián)的時(shí)候會出現(xiàn)兩燈電壓分配差異出現(xiàn)兩支燈管交替閃爍或者一個燈管亮，一個燈管暗的現(xiàn)象，故在這種串聯(lián)的工作模式下，需要通過跨接于第一電壓輸入端和第二電壓輸入端的電容C7進(jìn)行分壓，由于狀態(tài)切換單元19中的電控開關(guān)S1初始處于導(dǎo)通狀態(tài)，即初狀態(tài)電容C7連接于回路之中，當(dāng)兩燈串聯(lián)連接時(shí)，由于電容C7的作用使兩燈接近平均的分得電壓，即電壓VIN_DCT約為120V-140V左右，電壓VIN_DCT經(jīng)電阻R3和R26分壓后連接到狀態(tài)檢測及控制單元18輸入端，經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元18判斷后反饋信號SW_EN輸出高阻狀態(tài)，控制狀態(tài)切換單元19的電控開關(guān)S1繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)，電容C7連接于回路之間。此工作狀態(tài)下的輸入波型及時(shí)序如圖5中的波形4。

圖6提供狀態(tài)鎖定單元14’的另一電路結(jié)構(gòu)，其包括第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2，第一場效應(yīng)管Q1的G腳經(jīng)由一電阻R5輸入恒流控制單元的輸出電壓B_DCT，其D極與第二場效應(yīng)管Q2的G腳連接，S腳與第二場效應(yīng)管Q2的S腳連接，第二場效應(yīng)管Q2的D腳接地，兩場效應(yīng)管Q1、Q2之間還分別并聯(lián)一電容C3、一二極管D4。

當(dāng)狀態(tài)鎖定單元14’為圖6的電路結(jié)構(gòu)時(shí)，其原理參照實(shí)施例一的介紹簡要闡述如下：

(1)、第一種工作狀態(tài)：當(dāng)輸入是交流市電時(shí)，恒流控制單元的輸出電壓B_DCT為低電平，故第一場效應(yīng)管Q1處理截止?fàn)顟B(tài)，第二場效應(yīng)管Q2的G腳為高電平，Q2處理導(dǎo)通狀態(tài)，第一回路導(dǎo)通點(diǎn)亮LED燈管；

(2)、第二種工作狀態(tài)：當(dāng)輸入為電子鎮(zhèn)流器時(shí)：恒流控制單元的輸出電壓B_DCT為高電平，故第一場效應(yīng)管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，第二場效應(yīng)管Q2的G腳為低電平，第二場效應(yīng)管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，第一回路截止，恒流控制單元17經(jīng)狀態(tài)檢測及控制單元后輸出電壓VOUT點(diǎn)亮LED燈管；

(3)、第三種工作狀態(tài)：當(dāng)輸入為快速啟動電感鎮(zhèn)流器時(shí)，恒流控制單元的輸出電壓B_DCT為低電平，故第一場效應(yīng)管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，第二場效應(yīng)管Q2的G腳為高電平，第二場效應(yīng)管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一回路導(dǎo)通點(diǎn)亮LED燈管。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。