一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，它包括：整流桥（1）对正弦电压波形进行全波整流；与滤波电路（2）和高压稳压降压电路（5）通过导线连接；滤波电路（2）：用于滤波将整流桥输出的全波脉动电压转换为直流电压；与恒流源电路（3）通过导线连接；恒流源电路（3）用于限定流过负载LED的电流，为LED灯提供恒流电源；与开关阵列电路（4）导线连接；开关阵列电路（4）：当外部电压变化时，利用LDMOS管的开关特性对LED灯串的串并联方式转换；高压稳压降压电路（5）为低压模块提供工作电压；解决了现有技术的LED利用不充分，造成了浪费等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路
本专利技术属于集成电路
，尤其涉及一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路。
技术介绍
LED作为第四代光源，高光效，长寿命，无污染，具备了高效照明的一切特点。LED驱动电源作为LED灯的关键组成部分，对灯具的性能和寿命起着至关重要的作用。近几年LED的线性恒流驱动电源发展非常迅猛，从线性恒流驱动电源到高压线性恒流驱动电源，进一步发展到目前的分段线性恒流驱动电源。目前主流的两种分段线性恒流驱动电源，一种采用LED正向导通时本身具有的电压钳位功能来对LED阵列分段，当整流后电压脉动时，接入电路的LED数量也相应变化，始终保持LED灯串两端电压与输入电压基本一致;另一种是采用LED的正向导通，反向截止的特性，将4颗LED构成一个整流桥的结构，当电网电压通过LED构成的整流桥后，直接给两颗LED供电。这两种分段方式均有一个问题是LED利用不充分，造成了一种浪费。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题：提供一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，以解决现有技术的LED分段线性恒流驱动电源采用LED正向导通时本身具有的电压钳位功能来对LED阵列分段，当整流后电压脉动时，接入电路的LED数量也相应变化，始终保持LED灯串两端电压与输入电压基本一致;另一种是采用LED的正向导通，反向截止的特性，将4颗LED构成一个整流桥的结构，当电网电压通过LED构成的整流桥后，直接给两颗LED供电；存在的LED利用不充分，造成了浪费等技术问题。本专利技术技术方案：一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，它包括：整流桥：为全波整流桥，对85V-265V、50Hz的正弦电压波形进行全波整流；与滤波电路和高压稳压降压电路通过导线连接；滤波电路：用于滤波，将整流桥输出的全波脉动电压转换为直流电压；与恒流源电路通过导线连接；恒流源电路：用于限定流过负载LED的电流，为LED灯提供恒流电源；与开关阵列电路导线连接；开关阵列电路（4）：当外部电压变化时，利用LDMOS管的开关特性对LED灯串和恒流源电路的恒流支路串并联方式进行转换；高压稳压降压电路（5）：为低压模块提供工作电压。所述整流桥的每一桥臂上二极管的反向耐压在800V以上，正向电流容量在500mA以上。滤波电路由电解电容组成。恒流源电路有四条恒流支路，每条恒流支路上串联有一个两端恒流器件CRD。开关阵列电路包括灯串LED1、灯串LED2、灯串LED3、灯串LED4、LDMOS1、LDMOS2、LDMOS3、LDMOS4、LDMOS5、LDMOS6、LDMOS7、LDMOS8、LDMOS9以及栅极驱动器Gatedrive1、Gatedrive2、Gatedrive3、Gatedrive4、Gatedrive5和Gatedrive6；灯串LED1正向端接CRD1反向端，反向端接LDMOS1漏极和LDMOS4漏极，灯串LED2正向端接LDMOS1源极、LDMOS7源极、Gatedrive1浮地VS1、Gatedrive4浮地VS4，反向端接LDMOS2漏极和LDMOS5漏极，灯串LED3正向端接LDMOS8源极、LDMOS2源极、Gatedrive2浮地VS2、Gatedrive5浮地VS5，反向端接LDMOS3漏极和LDMOS漏极，灯串LED4正向端接LDMOS3源极、LDMOS9源极、Gatedrive3浮地VS3、Gatedrive6浮地VS6，反向端接地，LDMOS4、LDMOS5、LDMOS6源极均接地，LDMOS1、LDMOS2、LDMOS3、LDMOS7、LDMOS8、LDMOS9的栅极分别接栅极驱动器HO1、HO2、HO3、HO4、HO5、HO6，栅极驱动器的输入电压VDD接高压稳压降压电路的输出电压VDD。高压稳压降压电路电路结构为：R1为LDMOS10提供栅极电压并接在LDMOS11的漏极，R7和C1串联在LDMOS10的源极，LDMOS10的漏极接输入电压，LDMOS11源极接地，C1两端电压经R6和Z1稳压，R3串接在比较器COM1的同向端，R2连接于比较器的输出端和同相端，反向端接前置基准输出的参考电压Vref2，COM1的输出端接在LDMOS11的栅极，电阻反馈网络R4、R5串联接在功率管M1的漏端，功率管M1的源端接电容电压VCC，由电阻R5上的压降反馈到运放OPA1的同相端，运放的反相端接带隙基准电压Vref1，运放的输出信号接功率管M1的栅端。本专利技术的有益效果：本专利技术输入电压为85-265V/50Hz的交流电经整流桥整流之后，可以在整流桥的两个输出端口得到脉动高压，该电压为峰值电压120-375V、周期为π的正弦全波脉动电压，该电压既为高压稳压降压电路提供工作电压，也作为LED光源的输入电压；高压稳压降压电路为栅极驱动器等低压模块提供工作电压，栅极驱动器可驱动源极为高电压的LDMOS1、LDMOS2、LDMOS3、LDMOS7、LDMOS8、LDMOS8；脉动电压经过滤波器后得到一个直流电压V；开关阵列电/路中的9个LDMOS受两个外部使能EN1、EN2控制，分别对应两个阈值电压V1、V2，当120≤V＜V1时，EN1控制LDMOS2截止,LDMOS5和LDMOS8导通，EN2控制LDMOS1和LDMOS3截止，LDMOS4、LDMOS6、LDMOS7、LDMOS9导通，此时CRD1、灯串LED1、LDMOS4构成第一条支路，CRD2、LDMOS7、灯串LED2、LDMOS5构成第二条支路，CRD3、LDMOS8、灯串LED3、LDMOS6构成第三条支路，CRD4、LDMOS9、灯串LED4构成第四条支路，这四条支路并联；当V1≤V＜V2时，EN1控制LDMOS2截止,LDMOS5和LDMOS8导通，EN2控制LDMOS4、LDMOS6、LDMOS7、LDMOS9截止，LDMOS1和LDMOS3导通，此时CRD1、灯串LED1、LDMOS1、灯串LED2、LDMOS5构成第一条支路，CRD3、LDMOS8、灯串LED3、LDMOS3、灯串LED4构成第二条支路，这两条支路并联；当V2≤V＜375V时，EN1控制LDMOS5和LDMOS8截止,LDMOS2导通，N2控制LDMOS4、LDMOS6、LDMOS7、LDMOS9截止，LDMOS1和LDMOS3导通，此时CRD1、灯串LED1、LDMOS1、灯串LED2、LDMOS2、灯串LED3、LDMOS3、灯串LED4构成回路。优化每一路LED负载所串联的LED数量，使每一恒流支路上的CRD电压达到其恒流开启电压，从而确保滤波电路的输出经过CRD流过每一路LED负载的电流限制在LED的额定电流值，而LED在正向导通时本身即具有电压钳位功能，所以V超出LED灯串正向导通时的部分电压基本全部降落在CRD上。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：该电路可直接应用于市电，交流输入电压范围宽。该电路分段方式不同目前市面上所有的方式，能保证所有LED同时工作。该电路没有高频电磁干扰、稳定性好、寿命长；解决了现有技术的LED分段线性恒流驱动电源采用LED正向导通时本身具有的电压钳位功能来对LED阵列分段，当整流后电压脉动时，接入电路的LED数量也相应变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，它包括：整流桥（1）：为全波整流桥，对85V‑265V、50Hz的正弦电压波形进行全波整流；与滤波电路（2）和高压稳压降压电路（5）通过导线连接；滤波电路（2）：用于滤波，将整流桥输出的全波脉动电压转换为直流电压；与恒流源电路（3）通过导线连接；恒流源电路（3）：用于限定流过负载LED的电流，为LED灯提供恒流电源；与开关阵列电路（4）导线连接；开关阵列电路（4）：当外部电压变化时，利用LDMOS管的开关特性对LED灯串和恒流源电路的恒流支路串并联方式进行转换；高压稳压降压电路（5）：为低压模块提供工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，它包括：整流桥（1）：为全波整流桥，对85V-265V、50Hz的正弦电压波形进行全波整流；与滤波电路（2）和高压稳压降压电路（5）通过导线连接；滤波电路（2）：用于滤波，将整流桥输出的全波脉动电压转换为直流电压；与恒流源电路（3）通过导线连接；恒流源电路（3）：用于限定流过负载LED的电流，为LED灯提供恒流电源；与开关阵列电路（4）导线连接；开关阵列电路（4）：当外部电压变化时，利用LDMOS管的开关特性对LED灯串和恒流源电路的恒流支路串并联方式进行转换；高压稳压降压电路（5）：为低压模块提供工作电压。2.根据权利要求1所述的一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述整流桥（1）的每一桥臂上二极管的反向耐压在800V以上，正向电流容量在500mA以上。3.根据权利要求1所述的一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：滤波电路（2）由电解电容组成。4.根据权利要求1所述的一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：恒流源电路（3）有四条恒流支路，每条恒流支路上串联有一个两端恒流器件CRD。5.根据权利要求1所述的一种自适应宽电压范围的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：开关阵列电路（4）包括灯串LED1、灯串LED2、灯串LED3、灯串LED4、LDMOS1、LDMOS2、LDMOS3、LDMOS4、LDMOS5、LDMOS6、LDMOS7、LDMOS8、LDMOS9以及栅极驱动器Gatedrive1、Gatedrive2、Gatedrive3、Gatedrive4、Gatedrive5和Gatedrive6；灯串LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：马奎，杨发顺，杨尚翰，王壮，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52