线性LED驱动电路、系统及其驱动方法技术方案

本发明专利技术提供一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法，包括：连接于LED灯串负极与采样电阻之间的功率开关管；连接于LED灯串负极的工作电压产生模块，提供工作电压；连接LED灯串负极及工作电压的去纹波控制模块，产生去纹波控制信号；连接去纹波控制模块的基准电压产生模块，调整基准电压以实现去纹波控制；连接基准电压及采样电阻的运算放大器，控制功率开关管调整输出电流。当输入电压低于LED灯串的导通电压时，电解电容供电，减小LED灯串的输出电流的恒流值，进而消除工频纹波。本发明专利技术无论输入如何变化输出均可实现去纹波；去纹波功能不影响原有高功率因数应用的正常工作；无需增加外部元件，整个系统集成度高，外围电路简化。

【技术实现步骤摘要】
线性LED驱动电路、系统及其驱动方法
本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法。
技术介绍
LED是一种能发光的半导体电子元件，这种电子元件早期只能发出低光度的红光，随着技术的不断进步，现在已发展到能发出可见光、红外线及紫外线的程度，光度也有了很大的提高。LED具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，已被广泛应用于指示灯、显示器及照明领域。通常情况下，为了滤除LED输出电流的纹波，线性LED驱动电路中增加电解电容，如图1所示，常见的去纹波的线性LED驱动电路1包括：交流电压Vin_ac通过整流桥11后转化为输入电压Vin，并向LED灯段供电，LED灯段由n个LED灯串联形成；LED灯段的输出端连接恒流控制芯片12，通过恒流控制芯片12内的恒流控制管的开关实现恒流控制，电解电容Cin’并联于整流桥11的两端，电解电容Cin’为可调器件。如图2所示，当电解电容Cin’的电压高于LED灯段的正向导通电压时(在一个周期内的t0～t1及t2～t3时刻)，恒流控制芯片12可以控制LED灯段实现恒流输出。但是当输入电压Vin比较低或电解电容Cin’的容量比较小时，由于电解电容Cin’通过LED灯段放电，在某段时间(在一个周期内的t1～t2时刻)电解电容Cin’会放电至低于LED灯段的正向导通电压，使流经LED灯段的电流出现短暂跌落，从而出现工频纹波。因此，纹波的去除效果并不理想，因此需要进一步去除工频纹波。电解电容的容量不够的情况下，可以通过增加电容量来实现，但是会存在系统成本、体积增加以及效率降低的问题。输入电压低的情况下，可以通过减少LED灯段的正向电压来改善，但是高输入电压时会存在效率降低、光通量减少等问题。如何在去除纹波的同时不影响成本、体积、效率、光通量等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法，用于解决现有技术中去纹波方案存在的成本高、体积大、效率低及光通量低等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种线性LED驱动电路，所述线性LED驱动电路至少包括：功率开关管、工作电压产生模块、去纹波控制模块、基准电压产生模块及运算放大器；所述功率开关管连接于LED灯串的负极与采样电阻之间，基于所述功率开关管调整所述LED灯串的输出电流；所述工作电压产生模块连接于所述LED灯串的负极，基于所述LED灯串的负极电压为所述线性LED驱动电路的各模块提供工作电压；所述去纹波控制模块连接于所述LED灯串的负极及所述工作电压产生模块的输出端，基于所述LED灯串的负极电压及所述工作电压产生去纹波控制信号；所述基准电压产生模块连接所述去纹波控制模块的输出端，基于所述去纹波控制信号调整基准电压，以对所述输出电流进行去纹波控制；所述运算放大器的输入端分别连接所述基准电压产生模块的输出端及所述采样电阻，基于所述基准电压及采样电压控制所述功率开关管调整所述输出电流。可选地，所述线性LED驱动电路还包括计时模块，所述计时模块连接所述工作电压产生模块的输出端，对所述LED灯串的负极电压高于所述工作电压的时间进行计时，并基于计时结果控制所述去纹波控制模块工作。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种线性LED驱动系统，所述线性LED驱动系统至少包括：电压输入电路、电解电容、LED灯串、上述线性LED驱动电路及采样电阻；所述电压输入电路提供输入电压；所述电解电容并联于所述电压输入电路的两端，用于滤除LED灯串的输出电流纹波；所述LED灯串的正极连接所述电压输入电路的输出端，负极连接所述线性LED驱动电路；所述采样电阻的一端连接所述线性LED驱动电路，另一端接地。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述线性LED驱动系统的驱动方法，所述线性LED驱动系统的驱动方法至少包括：当输入电压低于LED灯串的导通电压时，基于所述电解电容为所述LED灯串供电，减小所述LED灯串的输出电流的恒流值，延长电解电容的放电时间，进而消除工频纹波。可选地，当所述LED灯串的负极电压小于所述线性LED驱动电路的工作电压时将所述基准电压设置为零；当所述LED灯串的负极电压大于所述工作电压且小于设定电压时，将所述基准电压从零逐渐增大至最大值；当所述LED灯串的负极电压大于所述设定电压时，将所述基准电压维持在最大值。更可选地，所述基准电压从零至最大值线性增大。更可选地，当所述线性LED驱动系统进行高功率因数应用时，关闭所述去纹波控制模块。更可选地，当所述LED灯串的负极电压高于所述工作电压的时间小于设定时间时，判定所述线性LED驱动系统进行高功率因数应用；当所述LED灯串的负极电压高于所述工作电压的时间大于所述设定时间时判定所述LED驱动系统未进行高功率因数应用。更可选地，所述设定时间不小于一个工频周期。如上所述，本专利技术的线性LED驱动电路、系统及其驱动方法，具有以下有益效果：1、本专利技术的线性LED驱动电路、系统及其驱动方法在实现线性LED驱动的同时实现去纹波应用，且无论输入如何变化输出都可以去纹波。2、本专利技术的线性LED驱动电路、系统及其驱动方法的去纹波功能在高功率因数应用下不开启，不影响原有高功率因数应用的正常工作。3、本专利技术的线性LED驱动电路、系统及其驱动方法无需增加外部元件，整个系统集成度高，外围电路简化。附图说明图1显示为现有技术中的线性LED驱动电路的结构示意图。图2显示为现有技术中的线性LED驱动电路出现工频纹波的原理示意图。图3显示为本专利技术的线性LED驱动电路的一种结构示意图。图4显示为本专利技术的去纹波控制模块的原理示意图。图5显示为本专利技术的线性LED驱动电路的另一种结构示意图。图6显示为本专利技术的线性LED驱动系统的结构示意图。元件标号说明1线性LED驱动电路11整流桥12恒流控制芯片2线性LED驱动电路21工作电压产生模块22去纹波控制模块23基准电压产生模块24运算放大器25计时模块3电压输入电路具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图3～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路至少包括：/n功率开关管、工作电压产生模块、去纹波控制模块、基准电压产生模块及运算放大器；/n所述功率开关管连接于LED灯串的负极与采样电阻之间，基于所述功率开关管调整所述LED灯串的输出电流；/n所述工作电压产生模块连接于所述LED灯串的负极，基于所述LED灯串的负极电压为所述线性LED驱动电路的各模块提供工作电压；/n所述去纹波控制模块连接于所述LED灯串的负极及所述工作电压产生模块的输出端，基于所述LED灯串的负极电压及所述工作电压产生去纹波控制信号；/n所述基准电压产生模块连接所述去纹波控制模块的输出端，基于所述去纹波控制信号调整基准电压，以对所述输出电流进行去纹波控制；/n所述运算放大器的输入端分别连接所述基准电压产生模块的输出端及所述采样电阻，基于所述基准电压及采样电压控制所述功率开关管调整所述输出电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路至少包括：
功率开关管、工作电压产生模块、去纹波控制模块、基准电压产生模块及运算放大器；
所述功率开关管连接于LED灯串的负极与采样电阻之间，基于所述功率开关管调整所述LED灯串的输出电流；
所述工作电压产生模块连接于所述LED灯串的负极，基于所述LED灯串的负极电压为所述线性LED驱动电路的各模块提供工作电压；
所述去纹波控制模块连接于所述LED灯串的负极及所述工作电压产生模块的输出端，基于所述LED灯串的负极电压及所述工作电压产生去纹波控制信号；
所述基准电压产生模块连接所述去纹波控制模块的输出端，基于所述去纹波控制信号调整基准电压，以对所述输出电流进行去纹波控制；
所述运算放大器的输入端分别连接所述基准电压产生模块的输出端及所述采样电阻，基于所述基准电压及采样电压控制所述功率开关管调整所述输出电流。


2.根据权利要求1所述的线性LED驱动电路，其特征在于：所述线性LED驱动电路还包括计时模块，所述计时模块连接所述工作电压产生模块的输出端，对所述LED灯串的负极电压高于所述工作电压的时间进行计时，并基于计时结果控制所述去纹波控制模块工作。


3.一种线性LED驱动系统，其特征在于，所述线性LED驱动系统至少包括：
电压输入电路、电解电容、LED灯串、如权利要求1～2任意一项所述的线性LED驱动电路及采样电阻；
所述电压输入电路提供输入电压；
所述电解电容并联于所述电压输入电路的两端，用于滤除LED灯串的输出电流纹波；
所述LED灯串的正极连接所述电压输入电路的输出端，负极连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，吴泉清，
申请(专利权)人：华润矽威科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31