LED驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种LED驱动电路，所述LED驱动电路包括整流电路、驱动电流产生电路、母线电压检测电路、LED结构控制电路和LED阵列。本发明专利技术提供的LED驱动电路在降低能耗或实现高PF值的基础上，改变了现有技术中的LED阵列，通过各开关的切换可调整每只LED的利用率，使LED阵列中LED的利用率更均匀，从而增加LED驱动电路的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动电路本申请是申请号为201310460841.6，申请日为2013年09月29日，专利技术名称为“LED驱动电路”的分案申请。
本专利技术涉及一种驱动电路，尤其涉及一种LED驱动电路。
技术介绍
为了满足相关的谐波标准，AC-DCLED驱动器(交流-直流发光二极管驱动器)的PF(PowerFactor，简称功率因数)值必须在规定范围内。传统AC-DCLED驱动器分为单级式AC-DCLED驱动器和两级式AC-DCLED驱动器。单级式AC-DCLED驱动器，通过设计合理的参数，可以实现高PF值，但控制变量有限，不利于优化LED驱动器的效率，而且必须使用电解电容，这影响了LED驱动器的使用寿命，同时可能存在可视频闪的问题。两级式AC-DCLED驱动器，可以采取全变量控制，实现高PF值，并有利于优化LED驱动器的效率，而且能实现无可视频闪。由于LED驱动器的输入是一个脉动的功率，而输出是一个平直的功率，需要中间母线上的储能电容来平衡这两个功率，若该储能电容采用电解电容，则影响了LED驱动器的使用寿命；若该储能电容采用陶瓷或薄膜电容，则可能会使中间母线电压受限于电容的电压应力范围，或者满足了电压应力范围，但电容占用的芯片面积大，增加了LED驱动器的成本。目前，还有一种基于多级母线电压的AC-DCLED驱动器，该驱动器可以通过功率离散化控制来实现无电解电容，提高LED驱动器的使用寿命，而且不存在可视频闪的问题。首尔半导体提出了顺序多级LED(发光二极管)灯串结构控制策略，LED灯串的基本结构如图1所示，该工作模式的优点在于控制简单，任意一个LED都不存在可视频闪的问题，但LED利用率不均衡，例如当开关Sa导通时，LEDLa一直发光；当开关Sb导通时，LEDLa和Lb一直发光；当开关Sa、Sb关断时，LEDLa、Lb和Lc一直发光，可知LEDLa的利用率很高，LEDLb、Lc的利用率却较低，这可能会影响整个系统的使用寿命。因此，负载LED的结构设计的不合理，会导致LED利用率不高或不均衡，从而影响整个系统的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种LED驱动电路，以在降低能耗或实现高PF值的基础上，均衡利用LED，增加LED驱动电路的使用寿命。为达到上述目的，本专利技术提供一种LED驱动电路，其包括整流电路、驱动电流产生电路、母线电压检测电路、LED结构控制电路和LED阵列，所述整流电路的输入端接入交流电压，对所述交流电压整流后，输出端输出直流电压；所述驱动电流产生电路的输入端接收所述直流电压，输出端输出驱动电流，所述驱动电流驱动所述LED阵列工作；所述母线电压检测电路用于检测所述驱动电流产生电路中的母线电压，输出端输出所述母线电压的大小；所述LED结构控制电路根据所述母线电压的大小控制所述LED阵列中各个LED的开通和关断；所述LED阵列包括若干串联连接的LED以及与一个或多个所述LED并联的开关，所述LED结构控制电路控制所述开关的通断。本专利技术还提供一种所述LED驱动电路的驱动方法，所述方法包括：步骤一：所述整流电路将其输入端的交流电压整流后，其输出端向所述驱动电流产生电路输出直流电压；步骤二：所述驱动电流产生电路将所述直流电压转换为用以驱动LED阵列的驱动电流；步骤三：所述母线电压检测电路检测所述驱动电流产生电路中的母线电压，其输出端向所述LED结构控制电路输出所述母线电压；步骤四：所述LED结构控制电路根据所述母线电压的大小控制所述LED阵列中各个LED的开通和关断；以及步骤五：所述驱动电流产生电路根据所述LED的开通个数来调节其输出的驱动电流，以降低能耗或提高所述LED驱动电路的功率因数。进一步的，所述驱动电流产生电路中母线电压和驱动电流分别分为对应的多个等级。进一步的，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压的等级逐渐降低时，所述串联连接的LED逐渐减少其开通个数，调节所述驱动电流增大，以使所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率，或者，调节所述驱动电流减小，以使所述LED驱动电路具有高功率因数值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压的等级逐渐提高时，所述串联连接的LED逐渐增加其开通个数，调节所述驱动电流减小，以使所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率，或者，调节所述驱动电流增大，以使所述LED驱动电路具有高功率因数值。进一步的，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，在所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率的情况下，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第一电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最少，所述驱动电流调节为第一电流值，所述驱动电流的最大值不能超过所述LED的额定电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第二电压值时，所述串联连接的LED的开通个数位于最少开通个数与最多开通个数之间，所述驱动电流调节为第二电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第三电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最多，所述驱动电流调节为第三电流值。进一步的，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，在所述LED驱动电路具有高功率因数值的情况下，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第一电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最少，所述驱动电流调节为第三电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第二电压值时，所述串联连接的LED的开通个数位于最少开通个数与最多开通个数之间，所述驱动电流调节为第二电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第三电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最多，所述驱动电流调节为第一电流值，所述驱动电流的最大值不能超过所述LED的额定电流值。进一步的，所述LED阵列是由多个所述开关和多个所述LED连接而成，多个所述LED依次串联连接在所述驱动电流产生电路的输出电压的高电压端和低电压端之间，多个所述开关分别与一个或多个所述LED并联。可选的，所述LED阵列包括两个LED和两个开关，所述两个LED分别为第一LED和第二LED，所述第一LED的负极与所述第二LED的正极连接，所述第一LED的正极及所述第二LED的负极分别与所述高电压端、低电压端连接；所述两个开关分别为第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关分别与所述第一LED和第二LED并联。进一步的，所述第一电压值为最小电压等级，所述第三电压值为最大电压等级，所述第一电流值为最大电流，所述第三电流值为最小电流即为所述第一电流的二分之一，在所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率的情况下：当所述母线电压达到所述第一电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关或第二开关断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第一电流值；当所述母线电压达到所述第三电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关和第二开关均断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第三电流值；在所述LED驱动电路具有高功率因数值的情况下：当所述母线电压达到所述第一电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关或第二开关断开，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电路，其特征在于，包括整流电路、驱动电流产生电路、母线电压检测电路、LED结构控制电路和LED阵列，所述整流电路的输入端接入交流电压，对所述交流电压整流后，输出端输出直流电压；所述驱动电流产生电路的输入端接收所述直流电压，输出端输出驱动电流，所述驱动电流驱动所述LED阵列工作；所述母线电压检测电路用于检测所述驱动电流产生电路输出的母线电压；所述LED结构控制电路根据所述母线电压的大小控制所述LED阵列中各个LED的开通和关断；所述LED阵列包括若干串联连接的LED以及与一个或多个所述LED并联的开关，所述LED结构控制电路控制所述开关的通断。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括整流电路、驱动电流产生电路、母线电压检测电路、LED结构控制电路和LED阵列，所述整流电路的输入端接入交流电压，对所述交流电压整流后，输出端输出直流电压；所述驱动电流产生电路的输入端接收所述直流电压，输出端输出驱动电流，所述驱动电流驱动所述LED阵列工作；所述母线电压检测电路用于检测所述驱动电流产生电路输出的母线电压；所述LED结构控制电路根据所述母线电压的大小控制所述LED阵列中各个LED的开通和关断；所述LED阵列包括若干串联连接的LED以及与一个或多个所述LED并联的开关，所述LED结构控制电路控制所述开关的通断；所述驱动电流被调整以使得所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率或者具有高功率因数值。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电流产生电路产生的母线电压和驱动电流分别分为对应的多个等级。3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压的等级逐渐降低时，所述串联连接的LED逐渐减少其开通个数，调节所述驱动电流增大，以使所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率，或者，调节所述驱动电流减小，以使所述LED驱动电路具有高功率因数值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压的等级逐渐提高时，所述串联连接的LED逐渐增加其开通个数，调节所述驱动电流减小，以使所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率，或者，调节所述驱动电流增大，以使所述LED驱动电路具有高功率因数值。4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，在所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率的情况下，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第一电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最少，所述驱动电流调节为第一电流值，所述驱动电流的最大值不能超过所述LED的额定电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第二电压值时，所述串联连接的LED的开通个数位于最少开通个数与最多开通个数之间，所述驱动电流调节为第二电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第三电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最多，所述驱动电流调节为第三电流值。5.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电流产生电路输出的驱动电流能够根据所述LED阵列中各LED的实际工作状态进行调节，在所述LED驱动电路具有高功率因数值的情况下，当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第一电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最少，所述驱动电流调节为第三电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第二电压值时，所述串联连接的LED的开通个数位于最少开通个数与最多开通个数之间，所述驱动电流调节为第二电流值；当所述母线电压检测电路检测的所述母线电压为第三电压值时，所述串联连接的LED的开通个数最多，所述驱动电流调节为第一电流值，所述驱动电流的最大值不能超过所述LED的额定电流值。6.根据权利要求4或5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED阵列是由多个所述开关和多个所述LED连接而成，多个所述LED依次串联连接在所述驱动电流产生电路的输出电压的高电压端和低电压端之间，多个所述开关分别与一个或多个所述LED并联。7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED阵列包括两个LED和两个开关，所述两个LED分别为第一LED和第二LED，所述第一LED的负极与所述第二LED的正极连接，所述第一LED的正极及所述第二LED的负极分别与所述高电压端、低电压端连接；所述两个开关分别为第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关分别与所述第一LED和第二LED并联。8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一电压值为最小电压等级，所述第三电压值为最大电压等级，所述第一电流值为最大电流，所述第三电流值为最小电流即为所述第一电流的二分之一，在所述LED驱动电路的输出功率为恒定功率的情况下：当所述母线电压达到所述第一电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关或第二开关断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第一电流值；当所述母线电压达到所述第三电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关和第二开关均断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第三电流值；在所述LED驱动电路具有高功率因数值的情况下：当所述母线电压达到所述第一电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关或第二开关断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第三电流值；当所述母线电压达到所述第三电压值时，所述LED结构控制电路控制所述第一开关和第二开关均断开，所述驱动电流产生电路将所述驱动电流调整为所述第一电流值。9.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED阵列包括三个LED和两个开关，所述三个LED分别为第三LED、第四LED和第五LED，所述第三LED的负极与所述第四LED的正极连接，所述第四LED的负极与所述第五LED的正极连接，所述第三LED的正极及所述第五LED的负极分别与所述高电压端、低电压端连接；所述两个开关分别为第三开关和第四开关，所述第三开关与所述第三LED并联，所述第四开关与串联连接的所述第四LED和第五LED的两端并联；或者，所述第三开关与所述第五LED并联，所述第四开关与串联连接的所述第三LED和第四LED的两端并联。10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨，
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