led驱动电路及led灯具
技术领域：
：1.本技术涉及照明电子电路
技术领域：
：，尤其涉及led驱动电路及led灯具。
背景技术：
：：2.led灯具已广泛应用于各种照明场景。然而，在实际，led灯具的驱动电路会由于输入电压或其它内部电压的波动而导致led光源的电流波动，一方面造成闪烁，另一方面也会影响led光源的寿命。3.虽然，现有技术中有利用反馈电路来补偿电流，通过电容来平滑波动等，但是还是存在成本提升或者稳流效果不够理想的问题。技术实现要素：4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供led驱动电路及led灯具，解决现有技术的问题。5.为实现上述目标及其他相关目标，本技术第一方面提供一种led驱动电路，包括：电源输入单元，供耦接于输入电压；电压转换单元，耦接于所述电源输入单元，适于转换所述输入电压为转换电压；电源输出单元，供耦接至led光源；第一热敏电阻单元，耦接在所述电源输入单元与电压转换单元之间的线路中；第二热敏电阻单元，耦接在所述电压转换单元与电源输出单元之间的线路中，与所述转换电压形成对所述led光源的驱动电流；其中，所述第一热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以及所述第二热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以稳定所述驱动电流的电流值。6.在第一方面的实施例中，所述第一热敏电阻单元包括：至少一个第一热敏电阻元件，其阻值相对于感应到的温度值正相关地变化。7.在第一方面的实施例中，所述第一热敏电阻单元包括串联和/或并联的多个第一热敏电阻元件。8.在第一方面的实施例中，所述第一热敏电阻元件为高分子聚合物正系数温度热敏电阻。9.在第一方面的实施例中，所述第二热敏电阻单元包括：电阻组合；所述电阻组合包括：至少一个第二热敏电阻元件；以及，与所述第二热敏电阻元件并联的热敏或非热敏电阻元件；其中，所述第二热敏电阻元件的阻值相对于其感应到的温度值正相关地变化。10.在第一方面的实施例中，所述第二热敏电阻单元包括串联和/或并联的多个第二热敏电阻元件；其中，所述第二热敏电阻元件的阻值相对于其感应到的温度值正相关地变化。11.在第一方面的实施例中，所述第二热敏电阻单元所包括的至少一个第二热敏电阻元件为陶瓷正温度系数热敏电阻。12.在第一方面的实施例中，所述电压转换单元包括：整流电路；或者，相连的变压电路和整流电路。13.在第一方面的实施例中，所述输入电压为交流电压；所述电压转换单元包括整流电路。14.在第一方面的实施例中，所述电源输出单元耦接有第一电容元件；和/或，所述电压转换单元的输出端耦接有第二电容元件。15.在第一方面的实施例中，所述电压转换单元与第一热敏电阻单元之间的耦接点还耦接有稳压元件。16.为实现上述目标及其他相关目标，本技术第二方面提供一种led灯具，包括：led光源；如第一方面任一项所述的led驱动电路，耦接于所述led光源。17.在第二方面的实施例中，所述led灯具包括球泡灯。18.综上所述，本技术实施例中提供led驱动电路及led灯具，驱动电路包括：电源输入单元，供耦接于输入电压；电压转换单元，耦接于所述电源输入单元，适于转换所述输入电压为转换电压；电源输出单元，供耦接至led光源；第一热敏电阻单元，耦接在所述电源输入单元与电压转换单元之间的线路中；第二热敏电阻单元，耦接在所述电压转换单元与电源输出单元之间的线路中，与所述转换电压形成对所述led光源的驱动电流；其中，所述第一热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以及所述第二热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以稳定所述驱动电流的电流值，以在电压波动环境中仍然能稳定发光，保障led寿命。附图说明19.图1显示为本技术一实施例中led驱动电路的结构示意图。20.图2a至图2b显示为本技术多个实施例中第一热敏电阻单元实现的电路示意图。21.图3a至图3f显示为本技术多个实施例中第二热敏电阻单元实现的电路示意图。22.图4显示为本技术一实施例中led驱动电路的仿真结果的曲线示意图。23.图5显示为本技术一实施例中led灯具的结构示意图。具体实施方式24.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用系统，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。25.下面以附图为参考，针对本技术的实施例进行详细说明，以便本技术所属
技术领域：
：的技术人员能够容易地实施。本技术可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。26.为了明确说明本技术，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。27.在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。28.当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。29.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一端及第二端等描述。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。30.此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本技术。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。31.表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一器件相对于另一器件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它器件“下”的某器件则说明为在其它器件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。32.虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本技术所属
技术领域：
：的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。33.如之前所描述，led灯具的驱动电路往往因为电压波动等原因，而造成led光源的驱动电流不稳，而引发闪烁以及减少led寿命的问题。34.鉴于此，本技术实施例中引入正温度系数(ptc)热敏电阻，即随着温度值增大而电阻变大，以通过ptc热敏电阻将电压波动等转换为电阻变化，从而补偿减小对led光源的电流值的变化量。35.需特别说明的是，虽然目前的led驱动电路中已有采用热敏电阻，但是均是用于led光源的工作温度过高的异常保护的设计，而本技术实施例中创新性地利用ptc热敏电阻来实现波动情况下的led光源的稳流，本技术的发明思想并不同于在先方案。36.以下通过多个具体实施例以说明上述原理。37.如图1所示，展示本技术一实施例中led驱动电路的结构示意图。38.所述led驱动电路包括：电源输入单元101、电压转换单元102、电源输出单元103、第一热敏电阻单元104及第二热敏电阻单元105。39.所述电源输入单元101供耦接于输入电压。在一些实施例中，所述电源输入单元101包括第一端和第二端，第一端接火线(l)，第二端接零线(n)，零线和火线之间的电压为所述输入电压。示例性的，所述输入电压可以是交流电，比如欧、美国家使用的110v交流电，或者中国及部分国家使用的220v交流电等。所述输入电压可能存在一定范围的波动，比如输入电压为110v交流电，其波动范围可能在110v～130v；又比如，输入电压为220v交流电，其波动范围可能在220v～240v之间波动等。40.所述电压转换单元102，耦接于所述电源输入单元101，适于转换所述输入电压为转换电压。在一些实施例中，对应于交流电类型的输入电压，所述电压转换单元102可以包括整流电路，例如图示中的桥式整流电路(由二极管d1～d4连接而成)，以将交流电类型的输入电压转换为直流的转换电压v1输出，具体展示为图1中的a、b两端之间的电压。41.在其它实施例中，所述电压转换单元102也可以包括相连的变压电路和整流电路。所述变压电路可以位于整流电路的前级，以先对输入电压进行变压(如将220v的交流电转换为110v等)后，输出至所述整流电路进行整流成直流电压输出。42.所述电源输出单元103，供耦接至led光源106。所述电源输出单元103也具有两个端，以分别耦接于led光源106的两端。在一些示例中，所述led光源106包括一个或多个led二极管，例如串联或并联的多个led二极管等。43.所述第一热敏电阻单元104，耦接在所述电源输入单元101与电压转换单元102之间的线路中。在一些实施例中，所述第一热敏电阻单元104的阻值相对于它的温度值正相关地变化，即第一热敏电阻单元104可以包括至少一个ptc热敏电阻，其阻值相对于感应到的温度值正相关地变化。所述第一热敏电阻单元104的作用在于抵消例如输入电压的波动。示例性的，输入电压的电压值从110v波动至120v时，基于u＝i*r的比例关系，在第一热敏电阻单元104上流过的电流也会相应增大，使第一热敏电阻单元104的温度值升高，以使第一热敏电阻单元104的阻值会随其温度值的增大而增大，从而将输入电压增大的电压值转换成第一热敏电阻单元104的阻值增大，从而使流过的电流值维持稳定。44.所述第二热敏电阻单元105，耦接在所述电压转换单元102与电源输出单元103之间的线路中，与所述转换电压形成对所述led光源106的驱动电流i。其中，所述第一热敏电阻单元104的阻值相对于它的温度值正相关地变化，以及所述第二热敏电阻单元105的阻值相对于它的温度值正相关地变化。在具体实例中，当转换电压v1随输入电压增大时，驱动电流会增大，即流过第二热敏电阻单元105的电流增大，使第二热敏电阻单元105的温度值升高。相应的，第二热敏电阻单元105的阻值随之增大，使得驱动电流i减小，从而稳定驱动电流。45.更具体地计算，在图1中，设第一热敏电阻单元104的等效电阻为r1，第二热敏电阻单元105的等效电阻为r2，输入电压为vin，转换电压为v1，驱动电流为i。当形成交流电压vin的l端电压大于n端时，从l端经r1、d1、r2、led光源106、d3至n端形成回路；或者，当n端电压大于l端时，从n端经d2、led光源106、r2、d4、r1至l端形成回路，按图中示例性的电路结构，可以简单推算i≈|vin|/(r1+r2)，当vin上升时，第一热敏电阻单元104和第二热敏电阻单元105受到流过的电流增加而升高的温度值的作用，会令r1、r2增大，以维持i不增加。同理，当vin增大后又减小时，r1、r2相应减小，维持i不减小。由上述可知，通过第一热敏电阻单元104、第二热敏电阻单元105的作用，可使驱动电流i保持稳定，则即使输入电压在110v～130v、或220v～240v波动的应用场景下，也能维持led光源106的亮度稳定。46.另外一方面，所述第二热敏电阻单元105的存在，也能起到对i限流的作用，比如电压保持稳定但电路产生的积热造成温度持续上升，则第二热敏电阻单元105的阻值也会随之增大，从而令i减小，能起到调节led光源106负荷的作用。47.在一些实施例中，所述第一热敏电阻单元104可以包括至少一个第一热敏电阻元件，其阻值相对于感应到的温度值正相关地变化。可选的，所述第一热敏电阻元件可以是高分子聚合物正系数温度(pptc)热敏电阻，又称可复式保险丝(resettablefuse)或聚合物保险丝(polyfuse)。pptc的核心由高分子材料和导电颗粒制成。其原理在于，在低温时，高分子聚合物结晶间的导电粒子构成导电网络，呈导通状态。当电流过大，致使温度升高时，体积膨胀，高分子聚合物由结晶态转为非结晶态，使导电粒子的连系网络断裂，因而不导通或绝缘。pptc热敏电阻的主要优点为：常温零功率电阻可以作得很小，大电流产品只有几个毫欧姆，在路功耗较小，可以忽略不计、体积相对较小。可串联作为保险丝用，阻值突变速度快，在几个ms数量级，热容小，恢复时间短，耐冲击。因此，第一热敏电阻单元104采用pptc热敏电阻更适合于图1场景中应对输入电压的接入。48.在一些实施例中，所述第一热敏电阻元件可以仅有一个，如图2a所示。或者，在另外的一些实施例中，所述第一热敏电阻单元可以包括：串联和/或并联的多个第一热敏电阻元件。例如图2b所示，当第一热敏电阻单元采用两个阻值为r3的并联的第一热敏电阻元件实现时，第一热敏电阻单元的等效阻值为r3*r3/2r3＝r3/2，相比于一个r3而言，其阻值的变化范围得到减小。当采用多个第一热敏元件串联时，比如两个r3串联，则等效阻值为2r3，则阻值的变化范围得到增大。故而，可以视实际场景中的情况来选择第一热敏电阻单元的实现方式，为采用多个第一热敏电阻元件的并联或串联方式。49.在一些实施例中，第二热敏电阻单元105可以包括：电阻组合；所述电阻组合包括：至少一个第二热敏电阻元件；以及，与所述第二热敏电阻元件并联的热敏或非热敏电阻元件；其中，所述第二热敏电阻元件的阻值相对于其感应到的温度值正相关地变化，即也是ptc热敏电阻。50.如图3a所示，展示本技术一实施例中电阻组合的结构示意图。51.所述第二热敏电阻单元包括并联的第二热敏电阻元件r4和非热敏电阻元件r5。相应的，实现的等效阻值为r4*r5/(r4+r5)，r5阻值不变，r4随温度的升高而增大；相比于单独的r4来讲，r4*r5/(r4+r5)随r4阻值变化量而产生的变化量要低于r4的阻值变化量，从而可进一步平滑驱动电流i的变化量。52.当然，所述第二热敏电阻的数量可以是多个，比如图3b所示，由两个第二热敏电阻r6、r7和非热敏电阻元件r8并联而成。同理，非热敏电阻元件的数量也可以是多个，此处不作展开叙述。53.在另外的示例中，所述电阻组合并不限行如上述示例皆为并联，也可以是并联和串联结合或串联的连接方式。如图3c所示，所述电阻组合包括：第二热敏电阻元件r9和非热敏电阻元件r10并联，且再串联于非热敏电阻元件r11。54.再如图3d所示例，所述电阻组合可以包括：第二热敏电阻元件r12和非热敏电阻元件r13串联，其等效阻值为r12+r13，相比于单独的r12，本实施例中的电阻组合中r12的阻值变化时对r12+r13的变化率要小于单独的r12，且阻值要大于r12，如此可以应用于令驱动电流波动平滑并相对减小的场景中。55.再如图3e所示例，所述电阻组合可以包括：第二热敏电阻元件r14、第二热敏电阻元件r15和非热敏电阻元件r16，第一支路中的r15和r16串联后与第二支路中的r14并联，其等效阻值为r14*(r15+r16)/r14+r15+r16，r14和r15的阻值随感应的温度值而变化。通过此串联和并联结合的电阻组合可以应用于平滑波动电流的场景中。56.再如图3f所示例，所述电阻组合可以包括：第二热敏电阻元件r17、r18；非热敏电阻元件r19、r20；一支路中的r17和r19串联，另一支路中的r18和r20串联，两条支路和并联。通过此串联和并联结合的电阻组合可以应用于平滑波动电流的场景中。57.图3a～图3f所示例的第二热敏电阻单元中电阻组合的各种实现方式，可以根据实际场景中对led光源的驱动电流的稳定而加以选择，且可以并不限于上述方式。58.在一些实施例中，所述第二热敏电阻单元所包括的至少一个第二热敏电阻元件为陶瓷正温度系数(cptc)热敏电阻。cptc热敏电阻有几十至几千欧姆范围，保护速度相对慢(在上百ms的数量级)，热容大，恢复时间长，故更适合于图1场景中在led光源一侧来较为平缓地限制led光源的驱动电流的变化。59.请再返回参阅图1，在一些可选实施例中，为稳定输入电压经第一热敏电阻之后输入到电压转换单元的电压值，则所述电压转换单元与第一热敏电阻单元之间的耦接点还耦接有稳压元件。所述稳压元件可以是双向稳压二极管，以应对输入电压为变化的交流电的情形。60.在一些可选实施例中，为减少经交直流转换得到的转换电压中交流信号的干扰，则所述电源输出单元耦接有第一电容元件c1，呈现为并联在led光源的两端，可以起到对交流信号的滤波作用。可选的，所述电压转换单元和第二热敏电阻单元之间的共接点可耦接有第二电容元件c2，以起到对交流信号的滤波作用。61.如图4所示，展示本技术实施例中led驱动电路的仿真结果的曲线示意图。62.在此曲线示意图中，展示了led光源的光输出强度相对输入电压的变化关系。可以发现，随输入电压变化，光输出强度始终保持稳定，从而证明本技术上述实施例中的led驱动电路能有效稳定电压波动场景下的驱动电流，从而保障led灯具的稳定发光以及工作寿命。63.本技术实施例中还可以提供一种led灯具，包括：led光源；以及以上实施例中的led驱动电路，耦接于所述led光源。以通过所述led驱动电路来64.在一些实施例中，所述led灯具包括球泡灯500。例如图5所展示，所述球泡灯包括：65.散热体501，具有供设置led驱动电路502的电源腔，电源腔上端开口，下端连接灯头；66.隔件503，结合于所述电源腔上端开口，供承载led光源504的电路板；led光源504和led驱动电路502之间可以通过导线线路505形成电性连接；67.光罩506，罩盖于led光源504外，形成led光源504的发光腔。68.球泡灯的应用场景较为广泛，通过本技术实施例中的led驱动电路来稳定led光源的驱动电源，使其稳定发光且能获得较好寿命，以提供良好的用户体验。69.上述led灯具为球泡灯的实施例只是一种举例，还可以应用在射灯、筒灯、灯杯、蜡烛灯、玉米灯等各种灯具上，并非以上述为限。70.综上所述，本技术实施例中提供led驱动电路及led灯具，驱动电路包括：电源输入单元，供耦接于输入电压；电压转换单元，耦接于所述电源输入单元，适于转换所述输入电压为转换电压；电源输出单元，供耦接至led光源；第一热敏电阻单元，耦接在所述电源输入单元与电压转换单元之间的线路中；第二热敏电阻单元，耦接在所述电压转换单元与电源输出单元之间的线路中，与所述转换电压形成对所述led光源的驱动电流；其中，所述第一热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以及所述第二热敏电阻单元的阻值相对于温度值正相关地变化，以稳定所述驱动电流的电流值，以在电压波动环境中仍然能稳定发光，保障led寿命。71.上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
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：中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。当前第1页12当前第1页12