恒功率的线性恒流LED驱动控制方法及电路结构技术

本发明专利技术公开了一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，该驱动控制方法是当全波整流电压达到LED灯串的正向压降与允许的最大灯串阴极电压VDH之和时，由电容给负载供电；当电容电压降低至灯串的正向压降与允许的最小灯串阴极电压VDL之和时，重新由全波整流电压供电并给电容充电，本发明专利技术结构简单，制作方便，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，尤其是一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法及电路结构。
技术介绍
LED发光二极管现在被广泛应用于照明行业，LED在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，即需要驱动电路。目前主要的驱动电源分为三类：开关电源驱动，非隔离开关驱动以及线性恒流驱动。线性恒流驱动，因其设计结构简单，成本极低，可不含电感及电容等特点，使得其在产品寿命和系统成本等方面有巨大优势，在市面上占有较大的份额。但是目前现有的LED线性恒流驱动芯片所普遍采用的架构，有一些固有的缺点，比如仅支持很窄的电压输入范围，具有频闪，难以恒功率输出等较为致命的缺点。这也是阻碍LED线性恒流驱动进一步推广的主要原因之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法及电路结构，可以在宽输入电压下工作，并实现恒功率输出，通过灯珠的电流恒定，避免LED灯珠串工作时出现频闪，且LED灯珠串的正向压降可在超宽范围内任意选择，以克服现有技术的不足。本专利技术是这样实现的：一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，该驱动控制方法是当全波整流电压达到LED灯串的正向压降与允许的最大灯串阴极电压VDH之和时，由电容给负载供电；当电容电压降低至灯串的正向压降与允许的最小灯串阴极电压VDL之和时，重新由全波整流电压供电并给电容充电。前述的一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法中，具体的驱动控制过程为：过程一、LED灯串的交流输入电压首先经过整流桥产生全波整流电压VS，并以此为LED灯串供电，而此时全波整流电压VS的周期为To；过程二、其中以正向压降为VF的LED灯串为负载，以VDL为确保LED电流恒定所需的最小电压，当电压VS数值大于VF+VDL数值时，由全波整流电压VS供电；过程三、当VS值继续升高时，LED电流恒定同时正向压降也恒定，而此时LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度增大；过程四、其中以VDH是为控制系统效率而限定的LED灯串阴极的最大电压，当LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度继续增大时一定程度，即Vled-数值达到VDH是，也即LED灯串阳极电压Vled+数值达到VDH+VF时，停止由全波整流电压VS供电，转由电容C供电；该电容C采用并联方式并联与LED灯串的阳极与地之间，其电压Vcap等于Vled+，且在全波整流电压VS供电给LED灯串过程中，将电容C的电压Vcap充电至VDH+VF的数值；过程五、在电容供电期间，在一定的放电电流Io下，电容C电压随着时间逐渐下降，而此时全波整流电压VS进入下一个周期的上升阶段，当二者相等于某一电压Vx，即Vcap=VS=Vx时，全波整流电压VS重新供电且同时给电容C充电，然后重复过程三。前述的一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法中，电容C的充放电周期时间T1与全波整流电压VS周期To相等，且电容C相对于全波整流电压VS来说属于跨周期放电，并周期性循环。前述的一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法中，在一定放电电流Io下，Vx应不小于VDL+VF，从而确保在电容C停止供电时而VS电压值≥VDL+VF，从而实现LED灯串线性线性恒流且无闪频，取VS=VDL+VF的临界点，则电容Cmin=Io*T（VDH+VF至VDL+VF），其中T（VDH+VF至VDL+VF）是电充C的放电时间，即是电容C的电压从VDH+VF下降到VDL+VF时间；则所选电容C不小于Cmin，该Vx值就不小于VDL+VF。一种恒功率的线性恒流LED的电路架构，包括n个LED灯串，整流桥M输入端接市电输入；输出端负极接地，正极VS通过开关S接二极管D的阳极，同时VS接至电压检测模块sensor的输入端；二极管D的阴极接LED灯串的阳极和电容C的一端，电容C的另一端接地；LED灯串的阴极接电压检测模块sensor的另一输入端和恒流模块Isink的电流流入端，恒流模块Isink的电流流出端接地，在电压检测模块sensor与开关S之间设置控制模块control实现彼此连通；电压检测模块sensor通过检测VS和Vled-电压，与已知的预设电压比较，产生一个控制信号，经控制模块control控制开关S的开关状态。前述的一种恒功率的线性恒流LED的电路架构中，所述开关管S为MOSFET，BJT或其它可实现开关功能的元器件。前述的一种恒功率的线性恒流LED的电路架构中，所述电压检测模块sensor是用于实现电压检测与电压比较功能的模块。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的优点是：由于电容的存在，保证了瞬时输入电压较低时LED负载电流的连续性，即实现了无频闪。由于在全波整流电压瞬时值超过VF+VDH时，负载的供电由电容提供与输入AC无关，所以交流输入电压AC只要满足AC*1.414>VF+VDH，系统便能恒流工作，即保证了系统在宽电压范围下的高效率。由于LED负载电流与系统输入电流不直接相关，如图2所示，当输入交流电压AC变化时，LED电流I-led始终为设定的电流值。即功率不随输入交流电压变化，保证了恒功率。附图说明附图1是本专利技术的波形的示意图；附图2是本专利技术中系统电流I-system与LED负载电流I-led的波形示意图；附图3是本专利技术的电路架构的示意图。具体实施方式本专利技术的实施例：一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，该驱动控制方法是当全波整流电压达到LED灯串的正向压降与允许的最大灯串阴极电压VDH之和时，由电容给负载供电；当电容电压降低至灯串的正向压降与允许的最小灯串阴极电压VDL之和时，重新由全波整流电压供电并给电容充电。其中具体的驱动控制过程为：过程一、LED灯串的交流输入电压首先经过整流桥产生全波整流电压VS，并以此为LED灯串供电，而此时全波整流电压VS的周期为To；过程二、其中以正向压降为VF的LED灯串为负载，以VDL为确保LED电流恒定所需的最小电压，当电压VS数值大于VF+VDL数值时，由全波整流电压VS供电；过程三、当VS值继续升高时，LED电流恒定同时正向压降也恒定，而此时LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度增大；过程四、其中以VDH是为控制系统效率而限定的LED灯串阴极的最大电压，当LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度继续增大时一定程度，即Vled-数值达到VDH是，也即LED灯串阳极电压Vled+数值达到VDH+VF时，停止由全波整流电压VS供电，转由电容C供电；该电容C采用并联方式并联与LED灯串的阳极与地之间，其电压Vcap等于Vled+，且在全波整流电压VS供电给LED灯串过程中，将电容C的电压Vcap充电至VDH+VF的数值；过程五、在电容供电期间，在一定的放电电流Io下，电容C电压随着时间逐渐下降，而此时全波整流电压VS进入下一个周期的上升阶段，当二者相等于某一电压Vx，即Vcap=VS=Vx时，全波整流电压VS重新供电且同时给电容C充电，然后重复过程三。其中电容C的充放电周期时间T1与全波整流电压VS周期To相等，且电容C相对于全波整流电压VS来说属于跨周期放电，并周期性循环，在一定放电电流Io下，Vx应不小于VDL+VF，从而确保在电容C停止供电时而VS电压值≥VDL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，其特征在于：该驱动控制方法是当全波整流电压达到LED灯串的正向压降与允许的最大灯串阴极电压VDH之和时，由电容给负载供电；当电容电压降低至灯串的正向压降与允许的最小灯串阴极电压VDL之和时，重新由全波整流电压供电并给电容充电。

【技术特征摘要】
1.一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，其特征在于：该驱动控制方法是当全波整流电压达到LED灯串的正向压降与允许的最大灯串阴极电压VDH之和时，由电容给负载供电；当电容电压降低至灯串的正向压降与允许的最小灯串阴极电压VDL之和时，重新由全波整流电压供电并给电容充电。2.根据权利要求1所述的一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，其特征在于：具体的驱动控制过程为：过程一、LED灯串的交流输入电压首先经过整流桥产生全波整流电压VS，并以此为LED灯串供电，而此时全波整流电压VS的周期为To；过程二、其中以正向压降为VF的LED灯串为负载，以VDL为确保LED电流恒定所需的最小电压，当电压VS数值大于VF+VDL数值时，由全波整流电压VS供电；过程三、当VS值继续升高时，LED电流恒定同时正向压降也恒定，而此时LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度增大；过程四、其中以VDH是为控制系统效率而限定的LED灯串阴极的最大电压，当LED灯串的阴极电压Vled-会随着VS以相同幅度继续增大时一定程度，即Vled-数值达到VDH是，也即LED灯串阳极电压Vled+数值达到VDH+VF时，停止由全波整流电压VS供电，转由电容C供电；该电容C采用并联方式并联与LED灯串的阳极与地之间，其电压Vcap等于Vled+，且在全波整流电压VS供电给LED灯串过程中，将电容C的电压Vcap充电至VDH+VF的数值；过程五、在电容供电期间，在一定的放电电流Io下，电容C电压随着时间逐渐下降，而此时全波整流电压VS进入下一个周期的上升阶段，当二者相等于某一电压Vx，即Vcap=VS=Vx时，全波整流电压VS重新供电且同时给电容C充电，然后重复过程三。3.根据权利要求2所述的一种恒功率的线性恒流LED驱动控制方法，其特征在于：电容C的充放电周期时间T1与全波整流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：弋才敏，李泽宏，
申请(专利权)人：贵州恒芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52