一种LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED驱动电路，包括直流输入电源和至少一个支路，所有支路连接在直流输入电源正端与负端之间，其中支路包括若干个由至少一个LED串联而成的LED组、与LED组对应的旁路电路和一个恒流源电路，旁路电路的输入端与LED组的阳极连接，旁路电路的输出端与LED组的阴极连接，单个LED组与其对应的单个旁路电路构成单元节，若干个单元节串联后构成单元节组，单元节组串联在直流输入电源的正端与恒流源电路的输入端之间，恒流源电路的输出端与直流输入电源的负端连接，所有旁路电路的控制端与恒流源电路的驱动端连接。本实用新型专利技术线性损耗很小，可靠性非常高，电路结构非常简单，体积小，驱动电路可以部分或全部集成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED通用照明领域，尤其是指一种LED驱动电路。
技术介绍
LED作为一种新型光源，具有发光效率高、寿命长等显著优点。由于LED是电流型器件，因此，使用时必须控制流过LED的电流，通常采用恒流方式驱动。另外，驱动电路还应具有高效率、低成本、小体积以及能与LED使用寿命相当等优点。最简单的LED驱动电路如图I所示，通常多只LED与一个限流电阻串联在一起，再连接至直流电源或交流电源经过整流滤波后的直流电源，这种电路恒流效果非常差，限流电阻损耗也很大。更多地，可以采用线性恒流源电路驱动，如图2所示，多个LED通过由场效应管(或三级管)Q1等器件构成的线性恒流源电路串联驱动。这种驱动方式一定条件下很好的控制了流过LED的电流，但是，对有一定范围变化的输入电压，输入电压过低时，LED无法点亮，输入电压较高时，除去LED导通压降外的电压完全降落在恒流源上，整个驱动电路的线性损耗依然很大。对一定范围变化的输入电压，尤其是范围较宽的输入电压，工业界通常采用具有恒流功能的开关电源来驱动LED，如图3所示。在恒流驱动LED的同时，这种驱动电路能最大程度上的减少线性损耗，但是，通常开关电源必须使用电容、电感等大体积以及功率半导体、集成电路等器件，具有体积大、电路复杂、成本闻以及广生电磁干扰等缺点。中国专利公开号CN101137261B，公开日2011年3月23日，名称为“用于驱动LED的装置以及方法”的技术专利中公开了一种交流电源驱动式LED点亮装置，将对交流电源进行了整流后的信号的电压与规定的基准电压进行比较，根据比较结果控制流入LED阵列中的LED的驱动电流的导通和截止。根据该结构，当交流电源电压大时能使更多数目的LED点亮，当交流电压小时使更少数目的LED点亮，由此可提高LED点亮装置的功率效率。但该技术非常复杂，尤其是控制单元200，需要由限流电阻器104、保持电容器106和稳压二极管201提供稳定的直流电压，还包括基准电阻列202、多个比较器203、多个由or元件构成的点亮LED的选择电路、多个开关电路205，并且其开关电路205只能处于接通或断开状态，当某个开关电路电路动作时，其端电压的变化会施加到浮动电流源上，增加了电路的电能损耗。中国专利公开号CN102287785A，公开日2011年12月21日，名称为“一种LED装置及其驱动方法”公开了一种LED装置及其驱动方法，包括整流电路、LED灯串、串联在整流电路和LED灯串之间的恒流源以及开关控制单元，其中，LED灯串分成η组，每组LED灯串并联有控制开关Ki，所述控制开关Ki和开关控制单元相连，第i+Ι组中LED灯数目大于等于第i组中LED灯数目。该技术通过将LED灯串进行分组，每组设置不同数目的LED，并通过并联开关分别控制每组LED灯串的电流通断，简化电路设计，降低了一定的功率损耗，但该技术LED灯串的开关由控制开关控制，且还要使用加减计数器，电压比较器、逻辑选择电路等模块，结构仍然非常复杂。同样，该技术中某个控制开关Ki的通断时，控制开关端电压的变化会施加到恒流源上，增加了电路的电能损耗。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种LED驱动电路。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现一种LED驱动电路，包括直流输入电源和至少一个支路，所有支路连接在直流输入电源正端与负端之间，其中支路包括若干个由至少一个LED串联而成的LED组、能工作在短路、开路或线性区的若干个与LED组对应的旁路电路和一个恒流源电路，旁路电路的输入端与LED组的阳极连接，旁路电路的输出端与LED组的阴极连接，单个LED组与其对应的单个旁路电路构成单元节，若干个单元节串联后构成单元节组，单元节组串联在直流输入电源的正端与恒流源电路的输入端之间，恒流源电路的输出端与直流输入电源的负端连 接，所有旁路电路的控制端与恒流源电路的驱动端连接。驱动电路的工作原理是，恒流源电路检测支路电流大小，驱动旁路电路工作在短路、开路或线性区。具体为恒流源电路检测流过该支路的电流，当电流小于设定的恒流值时，恒流源电路驱动端电平变化(升高)，使得某个工作在线性区的旁路电路端电压降低，或一定数量的旁路电路工作在短路状态，从而使得相应的LED组的端电压降低或被短路，支路电流增加；相反，当电流大于设定的恒流值时，恒流源电路的驱动端电平变化(降低)，使得某个工作在线性区的旁路电路端电压升高，或一定数量的旁路电路工作在开路状态，相应的LED组的端电压升高或导通，支路电流减少。本技术一个支路有且只有一个旁路电路工作在线性区，该线性压降小于与之并联LED组的正向压降，其余的旁路电路或者开路工作在截止区，或者短路工作在导通区，并且这种情况下恒流源电路上的压降也非常小，因此，本技术线性损耗非常小。当输入过压，比如输入电压超出设计的输入范围或者说超过所有LED组都导通时的正向压降时，所有旁路电路均开路，除去所有LED组导通时的正向压降外的过电压部分均降落在恒流源电路上，此时恒流源电路上有线性损耗，并且该损耗随过电压的增加而增加。旁路电路还可以具有限电压功能旁路电路与LED组并联工作，可以提高驱动电路的可靠性。限电压功能可以在与该旁路电路并联的LED组失效，比如某一个LED开路情况下，限制旁路电路两端的电压，防止整个支路开路，旁路电路自身失效，比如开路或短路也仅只影响与之并联的LED组，不影响其它LED组的工作。作为一种优选方案，支路还包括至少一个LED串联在直流输入电源的正端和单元节组的阳极之间。设部分LED组与旁路电路并联，整个驱动电路减少了旁路电路的数量，进一步降低了成本。作为一种优选方案，旁路电路包括场效应管Q30，场效应管Q30的漏极连接旁路电路的输入端，场效应管Q30的源极连接旁路电路的输出端，场效应管Q30的栅极连接旁路电路的控制端。作为一种优选方案，旁路电路包括场效应管Q30、二极管D30和电阻R30，场效应管Q30的漏极连接旁路电路的输入端，场效应管Q30的源极连接旁路电路的输出端，二极管D30的阳极连接旁路电路的控制端，二极管D30的阴极连接场效应管Q30的栅极，电阻R30的一端连接二极管D30的阴极，电阻R30的另一端连接场效应管Q30的源极。电阻R30和二极管D30，被用来保护场效应管Q30，防止场效应管Q30的栅极、源极被反电压击穿。作为一种优选方案，旁路电路包括场效应管Q30、二极管D30、二极管D31和电阻R30，场效应管Q30的漏极连接旁路电路的输入端，场效应管Q30的源极连接旁路电路的输出端，二极管D30的阳极连接旁路电路的控制端，二极管D30的阴极连接场效应管Q30的栅极，电阻R30的一端连接二极管D30的阴极，电阻R30的另一端连接场效应管Q30的源极，二极管D31的阳极连接场效应管Q30的漏极，二极管D31的阴极连接场效应管Q30的栅极。二极管D31提供过压保护当LED组的某一个LED开路时，场效应管Q30的漏极、源极间电压升高，二级管D31导通，场效应管管Q30的栅极相对源极电压升高，场效应管管Q30将工作在限电压的线性区，提高驱动电路的可靠性。作为一种优选方案，旁路电路包括场效应管Q30、二极管D30、二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电路，其特征是，包括直流输入电源（1）和至少一个支路，所有支路连接在直流输入电源正端与负端之间，其中支路包括若干个由至少一个LED串联而成的LED组（2）、能工作在短路、开路或线性区的若干个与LED组对应的旁路电路（3）和一个恒流源电路（4），旁路电路的输入端（31）与LED组的阳极连接，旁路电路的输出端（32）与LED组的阴极连接，单个LED组与其对应的单个旁路电路构成单元节，若干个单元节串联后构成单元节组，单元节组串联在直流输入电源的正端与恒流源电路的输入端（41）之间，恒流源电路的输出端（42）与直流输入电源的负端连接，所有旁路电路的控制端（33）与恒流源电路的驱动端（43）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏开宇，吕方玲，
申请(专利权)人：杭州展顺科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：