一种分段线性恒流LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分段线性恒流LED驱动电路，它包括整流桥对220V/50Hz的正弦电压波形进行全波整流，与高压稳压降压电路和LED灯串连接；高压稳压降压电路：利用高压LDMOS管对RC电路充电，通过线性稳压电路得到稳定输出电压，与输出参考电压电路连接；输出参考电压电路：输出参考电压，与线性恒流电路连接；线性恒流电路：利用集成的高压功率管作为调整管，通过反馈控制调整管，实现恒流输出；解决了现有技术的LED驱动电路使用了电解电容，易受工作温度的影响，发生电解液挥发、泄漏，电容容量下降等问题导致电容老化，使用寿命大大降低，影响了驱动电源的使用寿命，进而降低LED整灯的使用寿命等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种分段线性恒流LED驱动电路
本技术属于LED驱动电源技术，尤其涉及一种分段线性恒流LED驱动电路。
技术介绍
21世纪，LED作为一种固态光源，是典型的绿色照明光源，具有寿命长，光效高，低功耗等特点。在LED照明技术当中，电源的驱动至关重要，它涉及到了LED整灯的使用寿命以及各项电气性能。至今，LED驱动电源大致发展为开关电源和线性电源，开关电源具有效率高、功耗小的优点，但由于电路结构的原因，电路具有较严重的干扰，这些开关干扰可能会串入到电网进而干扰到附近工作的电器设备，影响其他电器的正常工作。而线性电源几乎没有电磁干扰问题，输出电流电压纹波小，在工程应用质量要求较高的场合，线性电源有着明显的优势。LED是一种电流型器件，其对恒定电流的要求高，故LED驱动一般为恒流驱动电源。LED光源的使用寿命一般为30000-50000h，故要求驱动电源的使用寿命高于LED光源的使用寿命，才能保证LED整灯的使用寿命。但由于电路中使用了电解电容，易受工作温度的影响，发生电解液挥发、泄漏，电容容量下降等问题导致电容老化，使用寿命大大降低，影响了驱动电源的使用寿命，进而降低LED整灯的使用寿命，因此驱动电源的性能是影响LED照明发展的重要因素。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题：提供一种分段线性恒流LED驱动电路，以解决现有技术的LED驱动电路使用了电解电容，易受工作温度的影响，发生电解液挥发、泄漏，电容容量下降等问题导致电容老化，使用寿命大大降低，影响了驱动电源的使用寿命，进而降低LED整灯的使用寿命等技术问题。本技术技术方案：一种分段线性恒流LED驱动电路，它包括：整流桥：对220V/50Hz的正弦电压波形进行全波整流，与高压稳压降压电路和LED灯串连接；高压稳压降压电路：利用高压LDMOS管对RC电路充电，通过线性稳压电路得到稳定输出电压，与输出参考电压电路连接；输出参考电压电路：输出参考电压，与线性恒流电路连接；线性恒流电路：利用集成的高压功率管作为调整管，通过反馈信号控制调整管，实现恒流输出。它还包括保护电路，所述保护电路提供欠压保护、过温保护、过压保护和过流保护。所述整流桥为全波整流桥，将220V/50Hz的交流电转换为0-311V的直流脉动高压。所述高压稳压降压电路包括电阻R0，电阻R0为LDMOS0管提供栅端电压，电阻R1和电容C0串联接在LDMOS0管的源端，LDMOS0管的漏端接输入电压，电容C0两端的电压经电阻R2和齐纳二极管Zener1进行稳压，P型场效应管Mp1、Mp2、Mp4、Mp5和N型场效应管Mn1、Mn2、Mn3、Mn4构成共源共栅结构，电阻R3、R4为共源共栅结构提供偏置，双极型晶体管Q1,Q2基极相连接地，P型场效应管Mp3和Mp6构成电流镜，镜像电流经电阻R6和双极型晶体管Q3得到基准电压Vref1，误差放大器OPA0的反相端接基准电压Vref1，电阻R7、R8串联形成反馈网络，电阻R8上的反馈电压连接到误差放大器OPA0的同相端，误差放大器OPA0输出端接功率管Mp40的栅端。输出参考电压电路包括P型场效应管Mp7、Mp8、Mp9、Mp10，P型场效应管Mp7、Mp8、Mp9、Mp10和N型场效应管Mn5、Mn6、Mn7、Mn8构成共源共栅结构，电阻R11、R12为共源共栅结构提供偏置，双极型晶体管Q4,Q5基极相连接地，P型场效应管Mp11和P型场效应管Mp12构成电流镜，镜像电流流经电阻R10和晶体管Q6得到温度一阶补偿的基准电压，温度一阶补偿的基准电压经误差放大器OPA5构成的单位增益缓冲器之后，得到基准电压Vref2，电阻R13、R14、R15、R16、R17组成电阻分压结构，可得到四路参考电压，N型场效应管Mn13与电阻R13并联，N型场效应管Mn13的栅端接电平转换电路的输出信号EN。线性恒流电路包括LED灯串、LDMOS管、运放和外置采样电阻，当输入的外部电压达到LED灯串的正向导通压降时，LDMOS管和外置采样电阻构成通路，并在采样电阻上产生压降，该电压值作为反馈信号接到运放的反向端，运放的同向端接参考电压电路中相应的一路参考电压，运放输出端接LDMOS管的栅端。参考电压电路至少包括四路参考电压输出，在输出参考电压电路使能端外接一个电平转换电路，控制参考电压输出的电压值，进而产生两组输出参考电压，为线性恒流电路提供了两组不同的参考电压。本技术的有益效果：本技术的分段线性恒流LED驱动电路通过内部降压方式，内部集成高压功率管，将驱动电源集成在一块芯片上，具有便于集成化、体积小、无需电解电容、去电源化、电磁干扰小等特点；该电路可直接应用于市电，交流输入电压范围宽，且工作温度范围宽、保护电路完善；解决了现有技术的LED驱动电路使用了电解电容，易受工作温度的影响，发生电解液挥发、泄漏，电容容量下降等问题导致电容老化，使用寿命大大降低，影响了驱动电源的使用寿命，进而降低LED整灯的使用寿命等技术问题。附图说明图1为本技术原理结构示意图；图2、图3是本技术实施例器件接线示意图；图4为本技术实施例输入电压与输出电流波形示意图。具体实施方式一种分段线性恒流LED驱动电路，它包括（见图1）：整流桥：对220V/50Hz的正弦电压波形进行全波整流，与高压稳压降压电路和LED灯串连接；高压稳压降压电路：利用高压LDMOS管对RC电路充电，通过线性稳压电路得到稳定输出电压，与输出参考电压电路连接；参考电压电路为多值输出参考电压电路，至少包括四路参考电压输出，在输出参考电压电路使能端外接一个电平转换电路，控制参考电压输出的电压值，进而产生两组输出参考电压，为线性恒流电路提供了两组不同的参考电压。线性恒流电路：利用集成的高压功率管作为调整管，通过反馈控制调整管，实现恒流输出。它还包括保护电路，所述保护电路提供欠压保护、过温保护、过压保护和过流保护。所述整流桥为全波整流桥，将220V/50Hz的交流电转换为0-311V的直流脉动高压。其中每一桥臂上二极管的反向耐压在700V以上，正向电流容量在300mA以上。所述高压稳压降压电路包括LDMOS管和外置电容C，LDMOS管和外置电容C构成RC充电支路，并通过齐纳二极管Zener1得到稳压值供前置基准电压源和线性稳压器工作，前置基准电压源产生电压Vref1作为线性稳压器的参考电压，电容C两端的电压作为线性稳压器的输入电压。下面通过具体的实施例对本技术技术方案进行细化说明（见图2，图3）：整流桥采用全波整流桥，它将220V/50Hz的交流电转换为0-311V的直流脉动高压；其中每一桥臂上二极管的反向耐压要求在700V以上，正向电流容量在300mA以上。高压稳压降压电路2，电路采用的LDMOS管为耐高压LDMOS0和外置的电容C0构成RC充电支路，并通过齐纳二极管Zener1得到稳压值供前置基准电压源和线性稳压器工作，前置基准电压源产生基准电压Vref1作为线性稳压器的参考电压，误差放大器OPA0根据反馈电压的变化调节功率管Mp40的栅压，使得输出电压VDD稳定，设置合适的功率管Mp40参数，使得输出电压VDD具有一定的带负载能力，并作为芯片的低压模块的工作电压。高压稳压降压电路的具体结构为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段线性恒流LED驱动电路，它包括：整流桥：对220V/50Hz的正弦电压波形进行全波整流，与高压稳压降压电路和LED灯串连接；高压稳压降压电路：利用高压LDMOS管对RC电路充电，通过线性稳压电路得到稳定输出电压，与输出参考电压电路连接；输出参考电压电路：输出参考电压，与线性恒流电路连接；线性恒流电路：利用集成的高压功率管作为调整管，通过反馈信号控制调整管，实现恒流输出。

【技术特征摘要】
1.一种分段线性恒流LED驱动电路，它包括：整流桥：对220V/50Hz的正弦电压波形进行全波整流，与高压稳压降压电路和LED灯串连接；高压稳压降压电路：利用高压LDMOS管对RC电路充电，通过线性稳压电路得到稳定输出电压，与输出参考电压电路连接；输出参考电压电路：输出参考电压，与线性恒流电路连接；线性恒流电路：利用集成的高压功率管作为调整管，通过反馈信号控制调整管，实现恒流输出。2.根据权利要求1所述的一种分段线性恒流LED驱动电路，其特征在于：它还包括保护电路，所述保护电路提供欠压保护、过温保护、过压保护和过流保护。3.根据权利要求1所述的一种分段线性恒流LED驱动电路，其特征在于：所述整流桥为全波整流桥，将220V/50Hz的交流电转换为0-311V的直流脉动高压。4.根据权利要求1所述的一种分段线性恒流LED驱动电路，其特征在于：所述高压稳压降压电路包括电阻R0，电阻R0为LDMOS0管提供栅端电压，电阻R1和电容C0串联接在LDMOS0管的源端，LDMOS0管的漏端接输入电压，电容C0两端的电压经电阻R2和齐纳二极管Zener1进行稳压，P型场效应管Mp1、Mp2、Mp4、Mp5和N型场效应管Mn1、Mn2、Mn3、Mn4构成共源共栅结构，电阻R3、R4为共源共栅结构提供偏置，双极型晶体管Q1,Q2基极相连接地，P型场效应管Mp3和Mp6构成电流镜，镜像电流经电阻R6和双极型晶体管Q3得到基准电压Vref1，误差放大器OPA0的反相端接基准电压Vref1，电阻R7、R8串联形成反馈网络，电阻R8上的反馈电压连接到误差放大器...

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