LED线性恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种LED线性恒流驱动电路，本发明专利技术能够在一个工频周期内形成第一工作区间、第二工作区间和第三工作区间，第一工作区间和第三工作区间的电流大于第二工作区间，形成中间小两头大的电流曲线，并保持平均电流值不变，实现线性恒流驱动控制。该方案能够提高了线性恒流驱动的效率，同时也保证了功率因数，同时设置了温度反馈以控制温升，引入电压前馈作为参考量，更能可进一步提高效率和功率因数。

【技术实现步骤摘要】
LED线性恒流驱动电路
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种LED线性恒流驱动电路。
技术介绍
现有技术的LED驱动电路大多为开关电源型，且以反激式开关电源为主，一般包括整流电路、功率级电路和控制电路，所述的整流电路接收交流市电，经整流电路整流后输入至功率级电路，由功率级电路进行电压转换，所述的控制电路用于控制功率级电路中主功率开关管的通断，从而实现恒流驱动。由于以上现有技术中，反激式开关电源的功率级电路包括由原副边组成的变压器，而变压器所占体积较大，且实现成本高。现有技术除了采用上述开关电源型的LED驱动电路，还有采用线性恒流驱动的方式，即通过控制开关管使其工作于线性区，并调节输出电流，以保持平均输出电流恒定。然而，现有技术的LED线性恒流驱动电路效率低，在提高效率的同时会降低功率因数。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种LED线性恒流驱动电路，用以解决现有技术存在的效率低、提高效率会降低功率因数的技术问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的LED线性恒流驱动电路，包括整流电路和线性恒流控制电路，输入电压经所述的整流电路整流后输入至LED负载，所述的线性恒流控制电路与LED负载串联，所述的线性恒流控制电路控制流经LED负载的平均电流保持恒定；所述的线性恒流控制电路包括功率晶体管电路和晶体管控制电路，所述晶体管控制电路控制功率晶体管电路中的功率晶体管的开关状态；每半个工频周期内，当线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值，形成第二工作区间；当线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值，所述的第一电流值小于第二电流值，形成第一工作区间和第三工作区间。优选地，所述的线性恒流控制电路还包括温度检测模块，所述温度检测模块检测到温度达到第一阈值温度时，则减小第一电流值，并相应调节第二电流值以保持平均电流值不变；所述温度检测模块检测到温度达到第二阈值温度时，第二阈值温度大于第一阈值温度，则第一电流值降低至最小值，此时降低电流平均值，据此相应调节第二电流值。优选地，采样流经功率晶体管电路的电流，得到电流采样信号，并将电流采样信号与第一电流参考值进行比较，用以在线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值；将电流采样信号与第二电流参考值进行误差处理，用以在线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值。优选地，所述的功率晶体管电路包括两个并联的功率晶体管，电流采样信号与第一电流参考值进行比较以控制其中一个功率晶体管的开关状态；电流采样信号与第二电流参考值进行误差处理以控制另一功率晶体管的开关状态。优选地，所述的功率晶体管电路仅包括一个功率晶体管，在线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，电流采样信号与第一电流参考值进行比较以控制其中该功率晶体管的开关状态；在线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，电流采样信号与第二电流参考值进行误差处理以控制该功率晶体管的开关状态。优选地，采样流经功率晶体管电路的电流，得到电流采样信号，并将电流采样信号与第一电流参考值进行比较，用以在线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值；将电流采样信号与第二电流参考值进行误差处理，处理结果与电流采样信号进行比较，用以在线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值。优选地，采样线性恒流控制电路的两端电压与预设参考电压进行比较，根据二者的比较结果，使线性恒流控制电路进入相应的工作区间。优选地，所述的温度检测模块根据温度的变化，产生相应的电压变化，根据该电压变化来调节第一电流参考值和第二电流参考值。优选地，采样线性恒流控制电路的两端电压，得到采样电压信号，将采样电压信号进行处理以获得变化趋势与其相反的前馈电压信号，将所述的前馈电压信号作为第一电流参考值。采用本专利技术的电路结构，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术能够在一个工频周期内形成第一工作区间、第二工作区间和第三工作区间，第一工作区间和第三工作区间的电流大于第二工作区间，形成中间小两头大的电流曲线，并保持平均电流值不变，实现线性恒流驱动控制。该方案能够提高了线性恒流驱动的效率，同时也保证了功率因数，同时设置了温度反馈以控制温升，引入电压前馈作为参考量，更能可进一步提高效率和功率因数。附图说明图1为本专利技术LED线性恒流驱动电路实施一的电路结构图；图2为本专利技术LED线性恒流驱动电路实施二的电路结构图；图3为本专利技术LED线性恒流驱动电路实施三的电路结构图；图4为本专利技术LED线性恒流驱动电路实施四的电路结构图；图5为本专利技术LED线性恒流驱动电路的工作波形图；图6为引入电压前馈后的工作波形图；具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。实施例一：参考图1所示，示意了本专利技术的一种实施方式，包括整流电路U1和线性恒流控制电路，输入电压VACIN经所述的整流电路U1整流后输入至LED负载，在LED负载上并联有输出电容Cout。所述的线性恒流控制电路串联在LED负载的负端，所述的线性恒流控制电路控制流经LED负载的平均电流保持恒定；同时线性恒流控制电路另一端连接电阻R，电阻R的另一端接地。所述的线性恒流控制电路包括功率晶体管电路和晶体管控制电路，本实施例中，功率晶体管电路包括两个并联的功率晶体管，分别为M1和M2。每半个工频周期内，当LED负载的负端电压V1(经采样后)高于预设参考电压Vref时，控制流经功率晶体管M1的电流为第一电流值I1，形成第二工作区间T2(此时功率晶体管M2处于截止状态)；当LED负载的负端电压低于预设参考电压Vref时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值I2，所述的第一电流值I1小于第二电流值I2，形成第一工作区间T1和第三工作区间T3(此时功率晶体管M1可处于截止状态和可处于导通状态)，第二电流值I2主要依据期望的平均电流与第一电流值I1在半个工频周期内的均值之差得到，即在考虑了第一电流值I1的情况下，保持平均电流不变。所形成的相应波形如图5所示。采样流经功率晶体管电路的电流，得到电流采样信号Isen，并将电流采样信号Isen与第一电流参考值Iref1分别输入比较器COMP1进行比较，比较器COMP1的输出端连接功率晶体管M1的控制端；将电流采样信号Isen与第二电流参考值Iref2(该值可用于表征平均输出电流)分别输入误差放大器EA进行误差处理，误差放大器EA的输出端接功率晶体管M2。采样LED负载的负端电压V1(由电压采样电路实现)得到相应的采样电压信号Vsen，将采样电压信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED线性恒流驱动电路，包括整流电路和线性恒流控制电路，输入电压经所述的整流电路整流后输入至LED负载，所述的线性恒流控制电路与LED负载串联，所述的线性恒流控制电路控制流经LED负载的平均电流保持恒定；其特征在于：所述的线性恒流控制电路包括功率晶体管电路和晶体管控制电路，所述晶体管控制电路控制功率晶体管电路中的功率晶体管的开关状态；每半个工频周期内，当线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值，形成第二工作区间；当线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值，所述的第一电流值小于第二电流值，形成第一工作区间和第三工作区间。

【技术特征摘要】
1.一种LED线性恒流驱动电路，包括整流电路和线性恒流控制电路，输入电压经所述的整流电路整流后输入至LED负载，所述的线性恒流控制电路与LED负载串联，所述的线性恒流控制电路控制流经LED负载的平均电流保持恒定；其特征在于：所述的线性恒流控制电路包括功率晶体管电路和晶体管控制电路，所述晶体管控制电路控制功率晶体管电路中的功率晶体管的开关状态；每半个工频周期内，当线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值，形成第二工作区间；当线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值，所述的第一电流值小于第二电流值，形成第一工作区间和第三工作区间。2.根据权利要求1所述的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述的线性恒流控制电路还包括温度检测模块，所述温度检测模块检测到温度达到第一阈值温度时，则减小第一电流值，并相应调节第二电流值以保持平均电流值不变；所述温度检测模块检测到温度达到第二阈值温度时，第二阈值温度大于第一阈值温度，则第一电流值降低至最小值，此时降低电流平均值，据此相应调节第二电流值。3.根据权利要求2所述的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：采样流经功率晶体管电路的电流，得到电流采样信号，并将电流采样信号与第一电流参考值进行比较，用以在线性恒流控制电路的两端电压高于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第一电流值；将电流采样信号与第二电流参考值进行误差处理，用以在线性恒流控制电路的两端电压低于预设参考电压时，控制流经功率晶体管电路的电流为第二电流值。4.根据权利要求3所述的LED线性恒流驱动电路，其特征在于：所述的功率晶体管电路包括两个并联的功率晶体管，电流采样信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓冬，刘国家，赵晨，黄秋凯，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33