一种线性LED驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种线性LED驱动电路，包括整流电路，还包括：恒流控制电路和电压转换电路；其中，恒流控制电路，包括功率晶体管、第一电阻和功率晶体管控制电路；该线性LED驱动电路在输入的PWM信号的占空比在大于阈值时，能够实现LED电流随着PWM占空比的减小而减小；PWM信号的占空比在不大于阈值时，实现进一步的深度调光，实现了LED设备的线性恒流驱动；并且该线性LED驱动电路既可应用于Traic调光和PWM调光系统，也可应用于非调光系统，应用范围广泛，且应用于Traic调光系统时能够减少系统损耗。此外，本发明专利技术还公开了另一种线性LED驱动电路，实现Traic调光和PWM调光的兼容使用。

【技术实现步骤摘要】
一种线性LED驱动电路
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种线性LED驱动电路。
技术介绍
目前，传统的PWM调光系统，在PWM信号为高时，允许系统输出能量到输出，在PWM信号为低时，关闭功率器件，不允许系统输出能量到输出，以这种方式来达到输出LED电流随PWM信号占空比的变化而变化，实现PWM调光功能，如图1所示，整流电路输出的电压(Vac)大于LED设备的电压(Vled)时，控制功率管的电压(Vcs)随PWM信号的占空比对应变化，使输出LED电流随PWM信号占空比的变化而变化。但是，但这种方式不适用于TRAIC(可控硅)调光，由于TRAIC调光器工作时需要有一个最小的维持电流(holding电流)维持TRAIC调光器的开通，TRAIC调光器关断再开启时，需要有很大的擎住电流(latching电流)来使TRAIC调光器开启，使得传统PWM调光系统中间歇性打开功率管的工作方式，不能满足TRAIC调光所需要的必要条件。如图2所示，具有传统PWM调光功能的芯片如果应用于带有前切TRAIC调光器的系统，需要在前切TRAIC调光器的切沿处从线电压中抽取较大的擎住电流(如图2中Ibleeder的60mA)，使得前切TRAIC调光器正常启动；在前切TRAIC调光器启动后，PWM关断时，给输出提供电流的主功率管关断，需要从线电压中抽取维持电流(如图2中Ibleeder的30mA)，在线电压达到波峰时，增加了系统损耗，大大降低了系统效率。因此，如何提供一种能够满足TRAIC调光的PWM调光系统，减少系统损耗，满足市场需求，是现今急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种线性LED驱动电路，以实现能够兼容Traic调光的PWM调光系统，减少系统损耗，满足市场需求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种线性LED驱动电路，包括整流电路，还包括：恒流控制电路，包括功率晶体管、第一电阻和功率晶体管控制电路；其中，所述功率晶体管具有第一端子、第二端子和控制端子，所述整流电路的第一输出端通过LED设备与所述第一端子连接，所述第二端子通过所述第一电阻接地，所述控制端子与所述功率晶体管控制电路连接；电压转换电路，与所述功率晶体管控制电路连接，用于将输入的PWM信号转换成直流信号，以参与控制所述功率晶体管；其中，所述功率晶体管控制电路，用于根据所述直流信号，在所述PWM信号的占空比大于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间与所述占空比成正比；在所述PWM信号的占空比小于或等于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间不变，并控制通过所述功率晶体管的电流与所述占空比成正比。可选的，所述功率晶体管控制电路，包括：瞬电流基准产生电路、电流参考值产生电路、电压控制电路、第一运算放大器、第二运算放大器和导通时间控制电路；其中，所述瞬电流基准产生电路的输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，用于生成输入的所述直流信号和所述整流电路的第一输出端的输出电压信号对应的基准电压信号；所述电流参考值产生电路的输出端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，用于生成输入的所述直流信号对应的参考电压信号；所述电压控制电路的输出端与所述导通时间控制电路的第一输入端连接，用于根据输入的控制信号，输出在预设时间段内持续增大的控制电压信号；所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的反相输入端均与所述第二端子连接，所述第一运算放大器的输出端与所述控制端子连接，所述第二运算放大器的输出端与所述导通时间控制电路的第二输入端连接；所述导通时间控制电路的输出端与所述第一运算放大器的控制端连接，用于在所述控制电压信号大于所述第二运算放大器输出的放大信号时，控制所述第一运算放大器停止工作。可选的，所述导通时间控制电路的第三输入端与所述整流电路的第一输出端连接，用于在所述输出电压信号大于电压阈值且所述控制电压信号大于所述第二运算放大器输出的放大信号时，控制所述第一运算放大器停止工作；其中，所述电压阈值小于LED设备的导通电压。可选的，所述导通时间控制电路，包括：比较器、RS触发器和电压比较电路；其中，所述比较器的负端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述比较器的正端与所述电压控制电路的输出端连接，所述比较器的输出端与所述RS触发器的R输入端连接；所述电压比较电路的输入端与所述整流电路的第一输出端连接，所述电压比较电路的输出端与所述RS触发器的S输入端连接，用于在所述输出电压信号大于所述电压阈值时，向所述RS触发器输出高电平信号；所述RS触发器的Q输出端与所述第一运算放大器的控制端连接。可选的，所述功率晶体管控制电路，还包括：第二电阻和第三电阻；其中，所述瞬电流基准产生电路通过所述第二电阻与所述整流电路的第一输出端连接，所述瞬电流基准产生电路与所述第二电阻连接的公共端通过所述第三电阻接地。可选的，所述功率晶体管控制电路，还包括：第三电容；其中，所述第三电容的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第三电容的第二端接地。可选的，电压控制电路具体为开关电容电路，用于根据输入的时钟信号，输出在预设时间段内阶梯增大的控制电压信号。可选的，所述电压控制电路，包括：第一可控开关、第二可控开关、第一电容和第二电容；其中，所述第一可控开关的第一端与预设直流电压的输出端连接，所述第一可控开关的第二端与所述第二可控开关的第一端连接其公共端与所述第一电容的第一端连接；所述第二可控开关的第二端与所述第二电容的第一端连接其公共端作为所述电压控制电路的输出端与所述导通时间控制电路的第一输入端连接，用于向所述导通时间控制电路输出所述控制电压信号；所述第一电容和所述第二电容的第二端均接地；所述第一可控开关的控制端与第一时钟信号的输出端连接，用于根据所述第一时钟信号对应导通和关断；所述第二可控开关的控制端与第二时钟信号的输出端连接，用于根据所述第一时钟信号对应导通和关断；其中，所述第一可控开关和所述第二可控开关不同时导通。可选的，该线性LED驱动电路还包括：泄放电流控制电路，与所述整流电路的第一输出端连接，用于在所述功率晶体管截止时，从所述整流电路抽取电流并进行泄放。可选的，所述泄放电流控制电路，包括：泄放电路和逻辑控制器；其中，所述整流电路的第一输出端通过所述泄放电路接地，所述泄放电路包括串联的恒流源和逻辑控制开关；所述逻辑控制器的第一输入端和第二输入端分别与所述整流电路的第一输出端和所述控制端子一对一连接，所述逻辑控制器的输出端与所述逻辑控制开关的控制端连接。本专利技术还提供了一种线性LED驱动电路，包括整流电路和TRAIC调光器，还包括：恒流控制电路，包括功率晶体管、第一电阻和功率晶体管控制电路；其中，所述功率晶体管具有第一端子、第二端子和控制端子，所述整流电路的第一输出端通过LED设备与所述第一端子连接，所述第二端子通过所述第一电阻接地，所述控制端子与所述功率晶体管控制电路的输出端连接；电压转换电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性LED驱动电路，包括整流电路，其特征在于，还包括：/n恒流控制电路，包括功率晶体管、第一电阻和功率晶体管控制电路；其中，所述功率晶体管具有第一端子、第二端子和控制端子，所述整流电路的第一输出端通过LED设备与所述第一端子连接，所述第二端子通过所述第一电阻接地，所述控制端子与所述功率晶体管控制电路连接；/n电压转换电路，与所述功率晶体管控制电路连接，用于将输入的PWM信号转换成直流信号，以参与控制所述功率晶体管；/n其中，所述功率晶体管控制电路，用于根据所述直流信号，在所述PWM信号的占空比大于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间与所述占空比成正比；在所述PWM信号的占空比小于或等于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间不变，并控制通过所述功率晶体管的电流与所述占空比成正比。/n

【技术特征摘要】
1.一种线性LED驱动电路，包括整流电路，其特征在于，还包括：
恒流控制电路，包括功率晶体管、第一电阻和功率晶体管控制电路；其中，所述功率晶体管具有第一端子、第二端子和控制端子，所述整流电路的第一输出端通过LED设备与所述第一端子连接，所述第二端子通过所述第一电阻接地，所述控制端子与所述功率晶体管控制电路连接；
电压转换电路，与所述功率晶体管控制电路连接，用于将输入的PWM信号转换成直流信号，以参与控制所述功率晶体管；
其中，所述功率晶体管控制电路，用于根据所述直流信号，在所述PWM信号的占空比大于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间与所述占空比成正比；在所述PWM信号的占空比小于或等于阈值时，控制所述功率晶体管的导通时间不变，并控制通过所述功率晶体管的电流与所述占空比成正比。


2.根据权利要求1所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述功率晶体管控制电路，包括：瞬电流基准产生电路、电流参考值产生电路、电压控制电路、第一运算放大器、第二运算放大器和导通时间控制电路；
其中，所述瞬电流基准产生电路的输出端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，用于生成输入的所述直流信号和所述整流电路的第一输出端的输出电压信号对应的基准电压信号；
所述电流参考值产生电路的输出端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，用于生成输入的所述直流信号对应的参考电压信号；
所述电压控制电路的输出端与所述导通时间控制电路的第一输入端连接，用于根据输入的控制信号，输出在预设时间段内持续增大的控制电压信号；
所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的反相输入端均与所述第二端子连接，所述第一运算放大器的输出端与所述控制端子连接，所述第二运算放大器的输出端与所述导通时间控制电路的第二输入端连接；所述导通时间控制电路的输出端与所述第一运算放大器的控制端连接，用于在所述控制电压信号大于所述第二运算放大器输出的放大信号时，控制所述第一运算放大器停止工作。


3.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述导通时间控制电路的第三输入端与所述整流电路的第一输出端连接，用于在所述输出电压信号大于电压阈值且所述控制电压信号大于所述第二运算放大器输出的放大信号时，控制所述第一运算放大器停止工作；其中，所述电压阈值小于LED设备的导通电压。


4.根据权利要求3所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述导通时间控制电路，包括：比较器、RS触发器和电压比较电路；
其中，所述比较器的负端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述比较器的正端与所述电压控制电路的输出端连接，所述比较器的输出端与所述RS触发器的R输入端连接；
所述电压比较电路的输入端与所述整流电路的第一输出端连接，所述电压比较电路的输出端与所述RS触发器的S输入端连接，用于在所述输出电压信号大于所述电压阈值时，向所述RS触发器输出高电平信号；所述RS触发器的Q输出端与所述第一运算放大器的控制端连接。


5.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述功率晶体管控制电路，还包括：第二电阻和第三电阻；
其中，所述瞬电流基准产生电路通过所述第二电阻与所述整流电路的第一输出端连接，所述瞬电流基准产生电路与所述第二电阻连接的公共端通过所述第三电阻接地。


6.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述功率晶体管控制电路，还包括：第三电容；
其中，所述第三电容的第一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第三电容的第二端接地。


7.根据权利要求1所述的线性LED驱动电路，其特征在于，电压控制电路具体为开关电容电路，用于根据输入的时钟信号，输出在预设时间段内阶梯增大的控制电压信号。


8.根据权利要求7所述的线性LED驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娜，张炜，
申请(专利权)人：上海新进芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31