一种LED线性恒流控制电路以及LED发光装置制造方法及图纸

一种LED线性恒流控制电路以及LED发光装置，该控制电路连接LED灯串，LED灯串由N个LED灯组串接在一起，控制电路包括：基准电压产生模块，用于采样LED灯串的输入电压，将输入电压转变为具有不同固定峰值且与输入电压同相的N个基准电压；N个输出电流控制模块，N个输出电流控制模块的控制端一一对应的接收相应的一个参考电压、输入端分别连接至对应的LED灯组的输出端、输出端并联在一起后通过第一电阻接地，当LED灯串的输入电压达到M个LED灯组的正向导通电压时前面M个LED灯组导通，且经由第M个输出电流控制模块在第一电阻上产生与第M个基准电压对应的电流，本发明专利技术功率因数高、总谐波失真低且能保持流过LED灯的电流不随输入电压峰值变化而变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED显示领域，尤其涉及一种LED线性恒流控制电路以及LED发光装置。
技术介绍
目前，LED作为一种新型光源，因其具备亮度强、能耗低且寿命长的优点而被广泛应用于各个领域。由于LED具有固定的正向导通电压，只有达到整个LED灯串的总的正向导通电压时，LED灯串才能发光。为了保证LED灯串能够正常稳定地工作，需要对其进行恒流控制，而传统的LED灯串的线性恒流控制方法就是通过将一个线性恒流控制电路连接于输入整流电路的输出端与LED灯串的输入端之间(如图1所示)，或者连接于LED灯串的输出端与地之间(如图2所示)。而在市电供电条件下，采用上述恒流源对LED灯串进行恒流控制时，LED灯串只能在输入电压达到其总的正向导通电压时才会发光，这样会使LED的利用率低且功率因数低，总谐波失真严重，且输出电流会跟随输入电压峰值变化而变化。为了解决上述传统的LED灯串的恒流控制方法所存在的问题，现有技术提出了两种解决方法。第一种是通过在输入整流电路的输出端增加一个滤波大电容，通过该滤波大电容将输入正弦波电压滤波成高于LED灯串的正向导通电压的直流电压，从而使LED灯串中的LED能够在整个时钟周期持续发光，虽然这样可以提高LED的利用率，但却降低了功率因数，加大了系统总谐波失真(THD)且同时增加了系统成本，也不能解决输入不恒流的问题；第二种则是通过减少LED灯串中的LED数量，从而通过减小LED灯串总的正向导通电压进而使LED在每个时钟周期的发光时间增加，提高了LED的利用率。但这种解决方法会使LED线性恒流控制电路承受更大的电压，加大了驱动电路的功耗，降低了系统效率，也无法解决输入不恒流的问题。综上所述，现有技术存在功率因数低、系统总谐波失真严重且系统效率低和输入不恒流的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED线性恒流控制电路以及LED发光装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED线性恒流控制电路，用于连接LED灯串，所述LED灯串由N个LED灯组串接在一起，所述LED线性恒流控制电路包括：基准电压产生模块，用于采样LED灯串的输入电压，将采样到的输入电压转变为具有不同固定峰值且与输入电压同相的N个基准电压；N个输出电流控制模块，所述N个输出电流控制模块的控制端分别连接至基准电压产生模块以一一对应的接收相应的一个参考电压、输入端分别连接至对应的LED灯组的输出端、输出端并联在一起后通过第一电阻接地，当LED灯串的输入电压达到M个LED灯组的正向导通电压时前面M个LED灯组导通，且经由第M个输出电流控制模块在第一电阻上产生与第M个基准电压对应的电流，其中，M、N为正整数，且M小于等于N。在本专利技术所述的LED线性恒流控制电路中，所述基准电压产生模块包括：输入电压采样模块，输入端连接LED灯串的输入端，用于采样得到峰值变化的正弦波信号；乘法器模块，用于将采样得到峰值变化的正弦波信号转变为峰值固定且与输入电压同相的正弦波信号；分压输出电路，用于将所述峰值固定且与输入电压同相的正弦波信号分压形成所述N个基准电压。在本专利技术所述的LED线性恒流控制电路中，所述乘法器模块包括峰值电压采样保持电路和乘法器电路；所述乘法器电路的一个输入端与输入电压采样模块的输出端连接、另一个输入端经由所述峰值电压采样保持电路与输入电压采样模块的输出端连接，乘法器电路的输出端连接至所述分压输出电路。在本专利技术所述的LED线性恒流控制电路中，所述分压输出电路包括一个第一运算放大器、一个N沟道的第一MOS管以及具有N个分压系数的分压电路，所述第一运算放大器的同相输入端连接所述乘法器电路的输出端、异相输入端经由所述分压电路接地，所述第一运算放大器的异相输入端还经由一电阻连接至第一MOS管的源极，第一MOS管的栅极连接至第一运算放大器的输出端，第一MOS管的漏极连接内置电源。在本专利技术所述的LED线性恒流控制电路中，每个所述输出电流控制模块均包括：一个第二运算放大器和一个N沟道的第二MOS管；第二运算放大器的同相输入端作为输出电流控制模块的控制端、异相输入端连接第二MOS管的源极、输出端连接第二MOS管的栅极，第二MOS管的源极作为输出电流控制模块的输出端，第二MOS管的漏接作为输出电流控制模块的输入端。在本专利技术所述的LED线性恒流控制电路中，相邻的两个输出电流控制模块的输出端之间还包括一个电流调节电阻。本专利技术还公开了一种LED发光装置，包括：用于给LED灯串提供输入电压的整流输入模块、LED灯串以及所述的LED线性恒流控制电路。在本专利技术所述的LED发光装置中，各LED灯组由不同数量的LED灯串联或者并联或者串并联结合方式组合得到。实施本专利技术的LED线性恒流控制电路以及LED发光装置，具有以下有益效果：本专利技术能够使LED灯串的输入电压相应地逐级驱动其中的LED灯组恒流发光，实现了在不增加高成本元件的前提下，提高LED的利用率，极大地提升整个LED线性恒流控制电路的功率因数和系统效率，有效地降低了系统总谐波失真，同时基准电压产生模块将采样到的输入电压转变为具有不同固定峰值且与输入电压同相的N个基准电压，当LED灯串的输入电压达到M个LED灯组的正向导通电压时前面M个LED灯组导通，且经由第M个输出电流控制模块在第一电阻上产生与第M个基准电压对应的电流，由于每个基准电压都是峰值固定的，与输入电压的峰值无关，所以能保持流过LED灯的电流不随输入电压峰值变化而变化，实现真正的输入恒流。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是一种传统LED线性恒流控制电路的结构示意图；图2是另一种传统LED线性恒流控制电路的结构示意图；图3是本专利技术的LED线性恒流控制电路的第一实施例的模块框图；图4是图3中的输出电流控制模块的电路结构示意图；图5是图3中的基准电压产生模块的电路结构示意图；图6是图5中的峰值电压采样保持电路的电路结构示意图；图7是传统LED驱动电源的输入电路结构示意图；图8是图7所示电路的交流输入电压、灯串输入电压、交流输入电流的波形图；图9是本专利技术在N取4时交流输入电压、灯串输入电压、交流输入电流的波形图；图10是本专利技术的LED线性恒流控制电路的第二实施例的电路结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。参考图3是本专利技术的LED线性恒流控制电路的第一实施例的模块框图。本专利技术的LED发光装置包括：用于给LED灯串200提供输入电压的整流输入模块100、LED灯串200以及LED线性恒流控制电路300。所述LED灯串200由N个LED灯组串接在一起，各个LED灯组中的LED灯的数量可以相等也可以不等，各LED灯组的连接方式也可不同，例如一个LED灯组中的所有LED灯可以是串联或者并联或者串并联结合。如图中，N个LED灯组分别为：LED1、LED2、…、LEDn-1、LEDn。其中，所述LED线性恒流控制电路300包括：基准电压产生模块310、N个输出电流控制模块以及一个第一电阻Re。如图中，N个输出电流控制模块分别为：CTR1、CTR2、…、CTRn-1、CTRn。基准电压产生模块310，用于采样L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED线性恒流控制电路，用于连接LED灯串，所述LED灯串由N个LED灯组串接在一起，其特征在于，所述LED线性恒流控制电路包括：基准电压产生模块，用于采样LED灯串的输入电压，将采样到的输入电压转变为具有不同固定峰值且与输入电压同相的N个基准电压；N个输出电流控制模块，所述N个输出电流控制模块的控制端分别连接至基准电压产生模块以一一对应的接收相应的一个参考电压、输入端分别连接至对应的LED灯组的输出端、输出端并联在一起后通过第一电阻接地，当LED灯串的输入电压达到M个LED灯组的正向导通电压时前面M个LED灯组导通，且经由第M个输出电流控制模块在第一电阻上产生与第M个基准电压对应的电流，其中，M、N为正整数，且M小于等于N。

【技术特征摘要】
1.一种LED线性恒流控制电路，用于连接LED灯串，所述LED灯串由N个LED灯组串接在一起，其特征在于，所述LED线性恒流控制电路包括：基准电压产生模块，用于采样LED灯串的输入电压，将采样到的输入电压转变为具有不同固定峰值且与输入电压同相的N个基准电压；N个输出电流控制模块，所述N个输出电流控制模块的控制端分别连接至基准电压产生模块以一一对应的接收相应的一个参考电压、输入端分别连接至对应的LED灯组的输出端、输出端并联在一起后通过第一电阻接地，当LED灯串的输入电压达到M个LED灯组的正向导通电压时前面M个LED灯组导通，且经由第M个输出电流控制模块在第一电阻上产生与第M个基准电压对应的电流，其中，M、N为正整数，且M小于等于N。2.根据权利要求1所述的LED线性恒流控制电路，其特征在于，所述基准电压产生模块包括：输入电压采样模块，输入端连接LED灯串的输入端，用于采样得到峰值变化的正弦波信号；乘法器模块，用于将采样得到峰值变化的正弦波信号转变为峰值固定且与输入电压同相的正弦波信号；分压输出电路，用于将所述峰值固定且与输入电压同相的正弦波信号分压形成所述N个基准电压。3.根据权利要求2所述的LED线性恒流控制电路，其特征在于，所述乘法器模块包括峰值电压采样保持电路和乘法器电路；所述乘法器电路的一个输入端与输入电压采样模块的输出端连接、另一个输入端经由所述峰值电压采样保持电路与输入电压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李照华，林道明，符传汇，黄存华，
申请(专利权)人：深圳市明微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44