高压线性分段式LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压线性分段式LED驱动电路。该高压线性分段式LED驱动电路通过对检测R0电阻上的电流进行积分后产生误差电压VEA，再根据误差电压的大小调整动态基准电压的值，从而改变各子LED串的导通电流。通过误差电压VEA产生动态基准电压，动态基准电压的大小会随着误差电压VEA的改变而改变，实现环路的动态调整；所述线性分段式LED驱动电路采用闭环控制模式来实现LED的恒流。

High voltage linear piecewise LED drive circuit

The utility model relates to a high-voltage linear piecewise LED drive circuit. The high voltage linear piecewise LED drive circuit generates an error voltage VEA by integrating the current of the detection of R0 resistance, and then adjusts the value of the dynamic voltage base voltage according to the size of the error voltage, thus changing the conduction current of each sub LED string. The dynamic reference voltage can be changed with the change of the error voltage VEA by the error voltage VEA, and the dynamic adjustment of the loop is realized. The linear piecewise LED drive circuit uses the closed loop control mode to realize the constant current of the LED.

【技术实现步骤摘要】
高压线性分段式LED驱动电路
本技术涉及一种LED驱动电路，特别涉及一种高压线性分段式LED驱动电路。
技术介绍
分段线性LED驱动器相比开关电源型LED驱动器具有PF值高、电效率高、体积小、成本低、无高频EMI问题和无需电解电容等优点，已逐步成为LED照明的主流。但是现有高压线性分段式LED驱动器的PF值、线性调整率等都会随着输入电压的变化而变化，从而导致LED的输出亮度变化。图1所示为常见线性三段分段式LED驱动电路图。其中VREFL、VREFM和VREFH为基准电压，且VREFL<VREFM<VREFH。AC为交流输入电压，经过整流桥后得到一个半波信号VIN，当VIN大于第一串LED1串的正向压降VLED1时，则第一串LED1开始导通，MOS管M1和检测电阻R0上有电流流过，随着VIN的变大，流过R0的电流也变大，直到检测电阻R0上的压降等于VREFL时，LED1进入恒流区，LED1流过的电流为ILED1＝VREFL/R0。随着VIN的继续变大，LED1保持恒流直到VIN大于VLED1加VLED2，此时LED2导通，MOS管M2有电流流过，从而导致R0上的电压升高，由于R0上的电压升高，放大器AMP1的负反馈作用使得AMP1的输出为低电压从而关断MOS管M1。VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFM时，LED1和LED2进入恒流区，LED1和LED2流过的电流为ILED12＝VREFM/R0。随着VIN的继续变大，LED1和LED2保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2+VLED3，此时LED3导通，MOS管M3有电流流过，从而导致R0上的电压升高，由于R0上的电压升高，放大器AMP2的负反馈作用使得放大器AMP3的输出为低电压从而关断MOS管M2。VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFH时LED1、LED2和LED3进入恒流区，此时LED1、LED2和LED3流过的电流为ILED123＝VREFH/R0。VIN继续增大达到峰值后开始降低。同样的原理，LED3、LED2、LED1随着VIN的减小依次关断。技术要点：在整个周期内，根据输入电压的大小，将分段的LED逐级导通和逐级关断，一定程度上提高了LED驱动器的PF值和LED灯的利用率。其不足之处在于，由于整个电路工作在开环状态下，当输入电压变化时，输出LED的电流会跟随输入电压的变化而变化，从而导致LED的亮度变化，恒流效果较差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种保持原分段线性驱动器的优点，同时又具有良好恒流效果和高PF值，有效地解决现有技术存在的恒流的问题的高压线性分段式LED驱动电路。本技术的另一目的是提供一种采用闭环控制模式，且基准电压VREF固定，从而使LED的输出电流恒定的高压线性分段式LED驱动电路。本技术的再一目的是提供一种通过对检测电阻R0上的电流进行积分，产生电流误差电压VEA，然后根据误差电压VEA的大小产生一组动态基准电压，调整流过检测电阻R0上的平均电流，从而达到恒流目的的高压线性分段式LED驱动电路。本技术的技术解决方案是所述高压线性分段式LED驱动电路，所述LED驱动电路的交流输入电压AC经过整流桥后串联第一串LED1、第二串LED2、第三串LED3接入MOS管M3的漏极，经MOS管M3的源极经检测电阻R0接地，第一串LED1与第二串LED2的公共端连接MOS管M1的漏极，MOS管M1的栅极接入放大器AMP1的输出端，放大器AMP1的反向输入端与MOS管M1的源极的连线汇集后顺序接入放大器AMP2的反向输入端与MOS管M2的源极和放大器AMP3的反向输入端与MOS管M3的源极，放大器AMP2的输出端接入MOS管M2的栅极，MOS管M2的漏极接入第二串LED2与第三串LED3的公共端，放大器AMP3的输出端接入MOS管M3的栅极；所述交流输入电压AC经整流桥后得到一个半波信号VIN，当VIN大于第一串LED1串的正向压降VLED1时，则第一串LED1开始导通，MOS管M1和检测电阻R0上有电流流过，随着VIN的变大，流过检测电阻R0的电流也变大，直到检测电阻R0上的压降等于VREFL时，LED1进入恒流区，LED1流过的电流为ILED1＝VREFL/R0；随着VIN的继续变大，LED1保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2，此时LED2导通，MOS管M2有电流流过，从而导致R0上的电压升高，由于R0上的电压升高，放大器AMP1的负反馈作用使得放大器AMP1的输出为低电压从而关断MOS管M1；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFM时，LED1和LED2进入恒流区，LED1和LED2流过的电流为ILED12＝VREFM/R0；随着VIN的继续变大，LED1和LED2保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2+VLED3，此时LED3导通，MOS管M3有电流流过，从而导致检测电阻R0上的电压升高，由于检测电阻R0上的电压升高，放大器AMP2的负反馈作用使得放大器AMP2的输出为低电压从而关断MOS管M2；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFH时，LED1、LED2和LED3进入恒流区，此时LED1、LED2和LED3流过的电流为ILED123＝VREFH/R0；VIN继续增大达到峰值后开始降低，其特征在于，所述MOS管M3的源极与检测电阻R0的公共端接入积分器，通过对所述检测电阻R0上的电流进行积分，积分器产生电流误差电压VEA，根据误差电压VEA的大小产生一组动态基准电压，调整流过检测电阻R0上的平均电流。作为优选：所述积分器包括放大器和积分比较电平，所述积分比较电平为一基准参考电平VREF、积分电阻Rc和积分电容Cc，所述基准参考电平VREF接入放大器的同相输入端，检测电阻RO的一端连接积分电阻Rc后接入放大器的反相输入端，积分电阻Rc与放大器反相输入端的公共端连接积分电容Cc至放大器输出端；当流过负载LEDs的电流流过取样电阻R0，通过对取样电阻R0上的电压进行积分；当取样电阻R0上的平均电压比基准电压VREF高时，其取样电压与基准参考电平VREF的差值通过电阻Rc对电容Cc进行放电；当取样电阻R0上的电压比比基准电压VREF低时，其取样电压与基准参考电平VREF的差值通过电阻Rc对电容Cc进行充电；当取样电阻R0上的电压平均值与基准参考电压VREF一致时，系统处于稳定状态；稳定时，电容Cc上的电压保持不变，从而得到了一个稳定的误差电压VEA，此电压用于产生动态基准电压；系统稳定时的输出电流为ILED＝VREF/R0其中VREF为芯片内部基准参考电平，输出电流仅与外部设置的电流取样电阻R0有关，与负载和输入电压VIN无关。作为优选：所述动态基准电压包括MOS管、误差电压VEA和电阻R，所述误差电压VEA接入MOS管MN的栅极，MOS管MN的源极串联电阻R1、电阻R2、电阻R3后接地；其中，MOS管MN的源极与电阻R1的公共端形成高基准参考电压VREFH，电阻R1与电阻R2的公共端形成中等基准参考电压VREFM，电阻R2与电阻R3的公共端形成低基准参考电压VREFL；当取样电阻R0上的平均电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压线性分段式LED驱动电路，所述LED驱动电路的交流输入电压AC经过整流桥后串联第一串LED1、第二串LED2、第三串LED3接入MOS管M3的漏极，经MOS管M3的源极经检测电阻R0接地，第一串LED1与第二串LED2的公共端连接MOS管M1的漏极，MOS管M1的栅极接入放大器AMP1的输出端，放大器AMP1的反向输入端与MOS管M1的源极的连线汇集后顺序接入放大器AMP2的反向输入端与MOS管M2的源极和放大器AMP3的反向输入端与MOS管M3的源极，放大器AMP2的输出端接入MOS管M2的栅极，MOS管M2的漏极接入第二串LED2与第三串LED3的公共端，放大器AMP3的输出端接入MOS管M3的栅极；所述交流输入电压AC经整流桥后得到一个半波信号VIN，当VIN大于第一串LED1串的正向压降VLED1时，则第一串LED1开始导通，MOS管M1和检测电阻R0上有电流流过，随着VIN的变大，流过检测电阻R0的电流也变大，直到检测电阻R0上的压降等于VREFL时，LED1进入恒流区，LED1流过的电流为ILED1＝VREFL/R0；随着VIN的继续变大，LED1保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2，此时LED2导通，MOS管M2有电流流过，从而导致R0上的电压升高，由于R0上的电压升高，放大器AMP1的负反馈作用使得放大器AMP1的输出为低电压从而关断MOS管M1；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFM时，LED1和LED2进入恒流区，LED1和LED2流过的电流为ILED12＝VREFM/R0；随着VIN的继续变大，LED1和LED2保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2+VLED3，此时LED3导通，MOS管M3有电流流过，从而导致检测电阻R0上的电压升高，由于检测电阻R0上的电压升高，放大器AMP2的负反馈作用使得放大器AMP2的输出为低电压从而关断MOS管M2；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFH时，LED1、LED2和LED3进入恒流区，此时LED1、LED2和LED3流过的电流为ILED123＝VREFH/R0；VIN继续增大达到峰值后开始降低，其特征在于，所述MOS管M3的源极与检测电阻R0的公共端接入积分器，通过对所述检测电阻R0上的电流进行积分，积分器产生电流误差电压VEA，根据误差电压VEA的大小产生一组动态基准电压，调整流过检测电阻R0上的平均电流。...

【技术特征摘要】
1.一种高压线性分段式LED驱动电路，所述LED驱动电路的交流输入电压AC经过整流桥后串联第一串LED1、第二串LED2、第三串LED3接入MOS管M3的漏极，经MOS管M3的源极经检测电阻R0接地，第一串LED1与第二串LED2的公共端连接MOS管M1的漏极，MOS管M1的栅极接入放大器AMP1的输出端，放大器AMP1的反向输入端与MOS管M1的源极的连线汇集后顺序接入放大器AMP2的反向输入端与MOS管M2的源极和放大器AMP3的反向输入端与MOS管M3的源极，放大器AMP2的输出端接入MOS管M2的栅极，MOS管M2的漏极接入第二串LED2与第三串LED3的公共端，放大器AMP3的输出端接入MOS管M3的栅极；所述交流输入电压AC经整流桥后得到一个半波信号VIN，当VIN大于第一串LED1串的正向压降VLED1时，则第一串LED1开始导通，MOS管M1和检测电阻R0上有电流流过，随着VIN的变大，流过检测电阻R0的电流也变大，直到检测电阻R0上的压降等于VREFL时，LED1进入恒流区，LED1流过的电流为ILED1＝VREFL/R0；随着VIN的继续变大，LED1保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2，此时LED2导通，MOS管M2有电流流过，从而导致R0上的电压升高，由于R0上的电压升高，放大器AMP1的负反馈作用使得放大器AMP1的输出为低电压从而关断MOS管M1；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFM时，LED1和LED2进入恒流区，LED1和LED2流过的电流为ILED12＝VREFM/R0；随着VIN的继续变大，LED1和LED2保持恒流直到VIN大于VLED1+VLED2+VLED3，此时LED3导通，MOS管M3有电流流过，从而导致检测电阻R0上的电压升高，由于检测电阻R0上的电压升高，放大器AMP2的负反馈作用使得放大器AMP2的输出为低电压从而关断MOS管M2；VIN继续变大，当检测电阻R0上的压降等于VREFH时，LED1、LED2和LED3进入恒流区，此时LED1、LED2和LED3流过的电流为ILED123＝VREFH/R0；VIN继续增大达到峰值后开始降低，其特征在于，所述MOS管M3的源极与检测电阻R0的公共端接入积分器，通过对所述检测电阻R0上的电流进行积分，积分器产生电流误差电压VEA，根据误差电压VEA的大小产生一组动态基准电压，调整流过检测电阻R0上的平均电流。2.根据权利要求1所述高压线性分段式LED驱动电路，其特征在于，所述积分器包括放大器和积分比较电平，所述积分比较电平为一基准参考电平VREF、积分电阻Rc和积分电容Cc，所述基准参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉强，黄朝刚，李伟华，李剑，毛晓峰，
申请(专利权)人：泉芯电子技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44