分段可控硅调光线性LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，包括，整流桥、第一段LED负载、第二段LED负载、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和维持电流设定电阻；输入交流电压接入整流桥的输入端进行整流；第一段LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与第二段LED负载的一端相连；第二段LED负载的另一端与第二驱动电路相连；第一段LED负载和第二段LED负载的交汇点与第一驱动电路相连；第一段LED负载和整流桥的输入端的交汇点与第三驱动电路相连；第一驱动电路与第二驱动电路相连；第一驱动电路通过维持电流设定电阻与第三驱动电路相连。其优点在于分段调光，减小功耗，从而提高效率，并保持良好的兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分段可控硅调光线性LED驱动电路。
技术介绍
近年来，高亮度LED照明以高光效、长寿命、高可靠性和无污染等优点正在逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源。在一些应用中，希望在某些情况下可调节灯光的亮度，以便进一步节能和提供舒适的照明。可控硅调光器在传统的白炽灯等调光照明应用已久，且不用改变接线，装置成本较低，各品牌可控硅调光器的性能和规格相差不大。现今由于LED照明的飞速发展，原来几十瓦的白炽灯，可在直接用几瓦的LED球泡灯替代了，这样就可以节约大量的能源。白炽灯的调光方式很多采用可控硅调光器进行切相调光。传统白炽灯由于是一纯阻性负载，所以可以直接用可控硅调光器对其进行切相调光。由于传统白炽灯多为几十至几百瓦，可控硅调光器的设计都是以此为负载而设计的。但如果用这种可控硅调光器直接对几瓦的LED灯进行调光，由于LED灯不是纯电阻负载，所以会带来严重的闪烁等问题。根据LED的负载特性，需要有一种可控恒流源来控制。高频开关电源做恒流控制是一种常见的办法。但性能提高的同时，成本也大大增加。与高频开关电源相比，线性高压方案的优点主要有：1)省去了输入电解电容，电解电容寿命是电源寿命的瓶颈，省去了电解电容，驱动电源寿命就延长了。2)电路工作在工频线性模式，而不是工作在高频模式，省去了高频电感，不存在EMI的问题，省去了EMC电路。3)省去了高频电感等外围元件，进一步降低了成本。线性高压驱动方案，是一条不容忽视的重要选择。主要特点是线路简单，只需很少的外围元件就可以实现较好的恒流调光特性。相比于开关电源省略电感、输入电容等器件，适用于体积、成本要求苛刻的非隔离兼容可控硅调光器的LED恒流驱动电源系统。在降成本的同时，提供了系统可靠性，延长了电源的寿命，而且实现较高的PF。同时由于线路不工作在高频开关状态，也就省略了解决EMI问题的线路。这符合了LED驱动电源简单化的趋势，将日益为市场所接受。相比于开关调光方案，线性方案器件少，体积小，成本低，所以在MR16，GU10，或者E12，E26灯头小尺寸应用中普遍采用。另外，线性方案调光兼容性高，调光范围更宽，光色变化更加柔和等特点也开始广泛应用于球泡，灯具等。目前线性调光方案唯一问题是整机效率普遍较低，这势必要求提高线性芯片散热条件，增加成本，以及不能满足一些光效的硬性指标。普通的可控硅调光线性LED驱动电路，如图1所示，由驱动电路1和驱动电路2组成。驱动电路1用来调制LED负载的输出电流(Iout)，由于反馈回路的存在，当输入电压(Vin)高于LED负载压降(VLed)时，驱动电路1开始工作，于是输出电流保持为此时MOS管M1的功耗(PM1)为：驱动电路2用来给可控硅开关提供维持电流，当Vin小于Vled时，驱动电路1不能输出电流，由于反馈回路的存在，驱动电路2开始工作，于是维持电流保持为：当Vin高于Vled时，驱动电路1开始工作，由于反馈回路的存在，Vcs_1＝Vcs_2＝Vref，此时维持电流降为0。由此可以看出，当驱动电路1不能输出电流时，驱动电路2为可控硅提供维持电流，防止LED闪烁。当驱动电路1可以输出电流时，驱动电路2不工作，降低系统的功耗。从上述分析中可以看出，当Vin比较高时，MOS管M1的功耗在驱动电路1工作时会变得较高，从而降低整个系统的效率。
技术实现思路
本技术要解决的问题在于提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，分段调光，减小功耗，从而提高效率，并保持良好的兼容性。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，包括，整流桥、第一段LED负载、第二段LED负载、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和维持电流设定电阻；输入交流电压接入整流桥的输入端进行整流；第一段LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与第二段LED负载的一端相连；第二段LED负载的另一端与第二驱动电路相连；第一段LED负载和第二段LED负载的交汇点与第一驱动电路相连；第一段LED负载和整流桥的输入端的交汇点与第三驱动电路相连；第一驱动电路与第二驱动电路相连；第一驱动电路通过维持电流设定电阻与第三驱动电路相连。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一驱动电路包括，第一功率管、第一运算放大器、第一段LED电流设定电阻；第一运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端分别与维持电流设定电阻、第一功率管的第三端相连，输出端与第一功率管的第一端相连；第一功率管的第二端接入第一段LED负载和第二段LED负载的交汇点；第一段LED电流设定电阻的一端与第一运算放大器的反相输入端相连，另一端与第二驱动电路相连。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第二驱动电路包括，第二功率管、第二运算放大器、第二段LED电流设定电阻；第二运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与第二功率管的第三端相连，输出端与第二功率管的第一端相连；第二功率管的第二端与第二段LED负载的另一端相连；第二运算放大器的反相输入端还与第一驱动电路相连；第二段LED电流设定电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：还包括第二段总电流采样电阻；第二驱动电路包括，第二功率管、第二运算放大器、第二段LED电流设定电阻；第二运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与第二功率管的第三端相连，输出端与第二功率管的第一端相连；第二功率管的第二端与第二段LED负载的另一端相连；第二段LED电流设定电阻的一端与第二运算放大器的反相输入端相连，另一端分别与第一驱动电路、第二段总电流采样电阻的一端相连；第二段总电流采样电阻的另一端接地。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第三驱动电路包括，第三功率管、第三运算放大器；第三运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与第三功率管的第三端相连，输出端与第三功率管的第一端相连；第三功率管的第二端接入第一段LED负载和整流桥的输入端的交汇点；第三运算放大器的反相输入端还与维持电流设定电阻的另一端相连。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一功率管或第二功率管或第三功率管为场效应管，第一端为栅极，第二端为漏极，第三端为源极。本技术提供分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：当整流桥输出的输入电压低于第一段LED电压时，第三驱动电路导通并提供维持电流。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：当整流桥输出的输入电压等于大于第一段LED电压，且小于第一段LED电压和第二段LED电压的总和时，第一驱动电路导通，并通过维持LED电流设定电阻，关断第一驱动电路的维持电流，并设定第一段LED负载的电流。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：当整流桥输出的输入电压等于或大于第一段LED电压和第二段LED电压总和时，第二驱动电路导通，关断第一驱动电路和第二驱动电路的维持电流，并设定第二段LED负载的电流。本技术提供一种分段可控硅调光线性LED驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，其特征在于：包括，整流桥、第一段LED负载、第二段LED负载、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和维持电流设定电阻；输入交流电压接入所述整流桥的输入端进行整流；所述第一段LED负载的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述第二段LED负载的一端相连；所述第二段LED负载的另一端与所述第二驱动电路相连；所述第一段LED负载和所述第二段LED负载的交汇点与所述第一驱动电路相连；所述第一段LED负载和所述整流桥的输入端的交汇点与所述第三驱动电路相连；所述第一驱动电路与所述第二驱动电路相连；所述第一驱动电路通过所述维持电流设定电阻与所述第三驱动电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种分段可控硅调光线性LED驱动电路，其特征在于：包括，整流桥、第一段LED负载、第二段LED负载、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和维持电流设定电阻；输入交流电压接入所述整流桥的输入端进行整流；所述第一段LED负载的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述第二段LED负载的一端相连；所述第二段LED负载的另一端与所述第二驱动电路相连；所述第一段LED负载和所述第二段LED负载的交汇点与所述第一驱动电路相连；所述第一段LED负载和所述整流桥的输入端的交汇点与所述第三驱动电路相连；所述第一驱动电路与所述第二驱动电路相连；所述第一驱动电路通过所述维持电流设定电阻与所述第三驱动电路相连。2.根据权利要求1所述的分段可控硅调光线性LED驱动电路，其特征在于：其中，第一驱动电路包括，第一功率管、第一运算放大器、第一段LED电流设定电阻；所述第一运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端分别与所述维持电流设定电阻、所述第一功率管的第三端相连，输出端与所述第一功率管的第一端相连；所述第一功率管的第二端接入所述第一段LED负载和所述第二段LED负载的交汇点；所述第一段LED电流设定电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连，另一端与所述第二驱动电路相连。3.根据权利要求1所述的分段可控硅调光线性LED驱动电路，其特征在于：其中，第二驱动电路包括，第二功率管、第二运算放大器、第二段LED电流设定电阻；所述第二运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与所述第二功率管的第三端相连，输出端与所述第二功率管的第一端相连；所述第二功率管的第二端与所述第二段LED负载的另一端相连；所述第二运算放大器的反相输入端还与所述第一驱动电路相连；所述第二段LED电流设定电阻的一端与所述第二运算放大器的反相输入端相连，另一端接地。4.根据权利要求1所述的分段可控硅调光线性LED驱动电路，其特征在于：还包括第二段总电流采样电阻；其中，第二驱动电路包括，第二功率管、第二运算放大器、第二段LED电流设定电阻；所述第二运算放大器的同相输入端接入基准电压，反相输入端与所述第二功率管的第三端相连，输出端与所述第二功率管的第一端相连；所述第二功率管的第二端与所述第二段LED负载的另一端相连；所述第二段LED电流设定电阻的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松，张汀，
申请(专利权)人：上海占空比电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31