一种分段式AC LED的驱动照明电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分段式AC LED的驱动照明电路，包括：整流桥电路、恒流单元、模拟加法器、采样电阻和LED灯串。所述整流桥电路的一端接市电，所述整流桥电路的另一端接LED灯串的正极；所述LED灯串的负极连接恒流单元中NMOS的漏端；所述恒流单元包括误差放大器和NMOS管，所述误差放大器的正端接参考电压VREF，所述误差放大器的负端接模拟加法器的输出，所述误差放大器的输出端连接NMOS管的栅极；所述采样电阻的一端接恒流单元中NMOS的源端，所述采样电阻的另一端接地；所述模拟加法器的一个输入端接采样电阻。具有提高了系统的稳定性等优点。

Sectional type AC LED driving lighting circuit

The utility model discloses a lighting drive circuit, a segmented AC LED includes a rectifier bridge circuit, constant current unit, analog adder, sampling resistor and LED lamp string. One end of the bridge rectifier circuit connected with the power, the rectifier circuit is connected to the other end of the LED lamp string cathode; drain connected with constant flow unit NMOS in the cathode of LED lamp string; the constant current unit comprises an error amplifier and the NMOS tube, the error amplifier is connected with the reference voltage VREF, output negative terminal of the error amplifier is connected with analog adder, the output of the error amplifier is connected to the gate terminal of NMOS tube; one end of the sampling resistor is connected with the constant current unit in the NMOS source, the other end is connected to the sampling resistor; an input of the analog adder the end is connected with the sampling resistor. It can improve the stability of the system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分段式恒流驱动LED的领域，特别涉及一种分段式ACLED的驱动照明电路，本技术是一种利用交流市电全波整流后的脉动电压直接驱动LED的技术。
技术介绍
LED灯是继白炽灯，荧光灯，节能灯之后兴起的第四代照明光源，LED作为一种新型的光源器件，它所具有的高效、节能环保、寿命长，体积小等优点使其拥有广泛的市场前景。早期的LED驱动电源绝大数采用直流驱动，在使用过程中必须使用AC-DC转换器对市电进行降压、滤波、稳压等一系列操作，这个过程存在较大的能量损失，而且AC-DC转换器会增加LED灯具的体积和成本，降低系统的可靠性。随着技术的发展，有的公司开始探索采用交流驱动LED(ACLED)技术，它们大致可以分为两类：桥式ACLED芯片技术和交流驱动HV-LED的驱动芯片技术。桥式ACLED芯片技术是指利用LEDPN结的单向导通特性，在制造中采用类似桥式整流结构的排列方式，将超细的LED晶粒加入到芯片中。这样的芯片具备有整流特性，在交流电源中可以双向导通，从而实现交流发光。由于LED晶粒是交替发光的，它不仅造成了芯片的单位面积利用率低下、还提高制造成本、降低总体的发光效率，存在较大的闪烁效应。交流驱动HV-LED技术中，输入电压只有高于HV-LED的开启电压，HV-LED才会发光，但是由于LED的输出伏安特性曲线呈指数变化，因此LED的输出电流呈现脉冲状，系统的功率因素低下。为了提高系统的功率因素，需要开发驱动电路来更有效地驱动HV-LED。LED的发光强度和流过LED的电流大小在一定范围内成正比，必须通过驱动电路控制流过LED电流的大小，保证LED发光均匀，保持色温，减少总谐波失真。
技术实现思路
本技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种分段式ACLED的驱动照明电路，该驱动照明电路具有效率高，成本低，集成度高等特点。本技术的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于分段式ACLED的驱动照明电路的驱动方法，该驱动方法所驱动的照明电路具有总谐波失真小等特点。本技术的首要目的通过下述技术方案实现：一种分段式ACLED的驱动照明电路，一种分段式ACLED的驱动照明电路，包括：整流桥电路1、恒流单元2、模拟加法器3、采样电阻4和LED灯串5；所述整流桥电路1的一端接市电，所述整流桥电路1的另一端接LED灯串5的正极；所述LED灯串5的负极连接恒流单元2中NMOS的漏端以及下一串LED灯串的正极；所述恒流单元2包括误差放大器和NMOS管，所述误差放大器的正端接参考电压VREF，所述误差放大器的负端接模拟加法器3的输出，所述误差放大器的输出端连接NMOS管的栅极；所述采样电阻4的一端接恒流单元2中NMOS的源端，所述采样电阻4的另一端接地；所述模拟加法器3的一个输入端接采样电阻4，所述模拟加法器3的另外一个输入端接下一个通道中模拟加法器的输出端，所述模拟加法器3的输出端连接本通道中恒流单元2中误差放大器的负端，以及上一个LED通道中模拟加法器3的输入端。市电经过整流桥电路1全波整流后直接驱动灯串5，无须进行降压滤波、稳压等一系列AC-DC转换，提高了驱动照明电路系统的整体效率。恒流单元2包括误差放大器和MOS管；加入到误差放大器正向输入端的参考电压值相等。模拟加法器3用于采样电压的相加；模拟加法器包含3个单元，所述3个单元为：adder1、adder2、adder3，adder1用于通道1、通道2、通道3、通道4的采样电压VA、VB、VC、VD的相加，adder2用于通道2、通道3、通道4的采样电压VB、VC、VD的相加，adder3用于通道3、通道4的采样电压VC、VD的相加；模拟加法器的输出电压作用于误差放大器的反相输入端，进行电压负反馈。每个LED通道都加入了采样电阻，采样电阻的一端接MOS管，采样电阻的另一段接地；各个通道中采样电阻的阻值相等。在通道1中，有VREF＝(IM1+IM2+IM3+IM4)×R，在通道2中，有VREF＝(IM2+IM3+IM4)×R，在通道3中，有VREF＝(IM3+IM4)×R，在通道4中，有VREF＝IM4×R＝ILED4×R，其中,IM1、IM2、IM3、IM4分别是通道1、通道2、通道3、通道4的电流，R是采样电阻的阻值。ILED1＝ILED2+IM1，ILED2＝ILED3+IM2，ILED3＝ILED4+IM3，ILED4＝IM4。所述LED灯串5中子单元的个数与恒流单元2、采样电阻4的个数是一致的，所述LED灯串5中子单元的个数比模拟加法器3的个数多一个；所述LED灯串5中子单元的个数可以为4个，但不仅限于此数量。本技术的另一目的通过以下技术方案实现：一种应用于分段式ACLED的驱动照明电路的驱动方法，包括以下步骤：步骤1、通过整流桥电路1将市电全波整流，得到的周期性脉动电压VBR直接用于驱动LED灯串5；步骤2、随着VBR电压的升高，LED灯串5中的LED单元LED1、LED2、LED3、LED4逐个被点亮；LED受到恒流单元2的限制，流过LED单元的电流是恒定的；步骤3、采样电阻4将电流信号转化为电压信号，模拟加法3将电压信号叠加后负反馈作用于恒流单元2，进而控制恒流单元2的导通/截至，从而进行分段式控制LED单元。本技术将市电全波整流得到的脉动电压直接驱动LED，并利用负反馈实现分段处理和恒流控制。与直流驱动LED相比，本技术无须进行AC-DC转换，不需要大电容和大电感，有效减小电路系统的体积，节省成本，并提高系统效率和稳定性。与现有分段式ACLED驱动方法相比，本技术采用软开关实现分段处理，避免在分段点产生电流抖动。本技术的工作原理：本技术的分段式ACLED的驱动照明电路在市电经过全波整流后直接驱动LED，模拟加法器对采样电压叠加后负反馈作用于恒流单元，实现对输入电压进行分段处理，并且保证流过LED单元的电流是恒定的。驱动电路包括整流桥电路1、恒流单元2、模拟加法器3、采样电阻4、LED灯串5。该驱动芯片电路的工作过程如下：市电经过整流桥电路1全波整流后得到的周期性脉动电压VBR直接驱动LED灯串5。随着VBR电压的上升，LED1单元开始导通，LED2～4单元未达到开启电压，不能导通，因此电流经过LED1单元、MOS管M1后流入接地端。由于在该阶段中，只有通道1中有电流，通道2～4没有电流，因此节点A的采样电压VA＝IM1×R,VB＝VC＝VD＝0,模拟加法器adder1输出电压V(A+B+C+D)＝VA＝IM1×R＝ILED1×R。VBR进一步增加，流过LED1单元的电流迅速增大，当电流达到ILED1＝IM1＝VREF/R，LED1单元进入恒流状态，因此LED1单元的端电压差保持恒定。VBR升高，节点E的电压VE也跟着升高，促使LED2单元开始导通，但是LED3、4单元不导通，流过LED2单元的电流ILED2迅速增加，流经MOS管M2和采样电阻。对于通道1，由于VREF＝VA+VB+VC+VD，VC＝VD＝0，节点B的电压VB逐渐升高，迫使节点A电压VA降低，流过MOS管M1的电流IM1下降。VREF＝VA+VB＝(IM1+IM2)×R＝(IM1+ILED2)×本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段式AC LED的驱动照明电路，其特征在于，包括：整流桥电路(1)、恒流单元(2)、模拟加法器(3)、采样电阻(4)和LED灯串(5)；所述整流桥电路(1)的一端接市电，所述整流桥电路(1)的另一端接LED灯串(5)的正极；所述LED灯串(5)的负极连接恒流单元(2)中NMOS的漏端；所述恒流单元(2)包括误差放大器和NMOS管，所述误差放大器的正端接参考电压VREF，所述误差放大器的负端接模拟加法器(3)的输出，所述误差放大器的输出端连接NMOS管的栅极；所述采样电阻(4)的一端接恒流单元(2)中NMOS的源端，所述采样电阻(4)的另一端接地；所述模拟加法器(3)的一个输入端接采样电阻(4)，所述模拟加法器(3)的输出端连接本通道中恒流单元(2)中误差放大器的负端。

【技术特征摘要】
1.一种分段式ACLED的驱动照明电路，其特征在于，包括：整流桥电路(1)、恒流单元(2)、模拟加法器(3)、采样电阻(4)和LED灯串(5)；所述整流桥电路(1)的一端接市电，所述整流桥电路(1)的另一端接LED灯串(5)的正极；所述LED灯串(5)的负极连接恒流单元(2)中NMOS的漏端；所述恒流单元(2)包括误差放大器和NMOS管，所述误差放大器的正端接参考电压VREF，所述误差放大器的负端接模拟加法器(3)的输出，所述误差放大器的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国元，杨博新，梁志明，吴朝晖，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44