一种平均线性LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一LED负载，该LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，该驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过该整流桥的输出直流电压高于滤波电容电压时，功率开关的漏极电压上升，通过反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过补偿网络，使功率开关中电流的平均值等于LED负载电流。本实用新型专利技术所提供的平均线性LED驱动电路，能够智能地控制驱动电路的电流，使得系统功耗降低，效率得到提高。尤其是在较宽的输入电压情况下，该驱动电路都能保持较高的转换效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED驱动电路，尤其涉及一种高效率恒流的平均线性LED驱动电路。
技术介绍
LED光源具有节能环保的优点，然而LED光源应用的技术难点在于控制电路不稳定导致LED寿命大大降低。目前LED照明灯具出现的失效故障，很大程度是因为LED驱动电路的结构不合理所导致的。现有技术中所使用的线性LED驱动电路如图1所示，交流电经过整流桥I整流后经电容器Cl滤波，产生一直流电源，直流电源接LED负载，LED负载的负端接一电流沉2，该电流沉2使LED负载的电流保持恒定。这种LED驱动电路主要缺点为，在输入电压较高的情况下，电流沉2产生较大的压降，使驱动电路的效率降低，并在电流沉2上产生较大的热量，容易造成系统失效。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种平均线性LED驱动电路，提闻驱动电路的效率。为了实现上述技术目的，本技术公开一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一 LED负载,该LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，该驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过该整流桥的输出直流电压高于滤波电容电压时，功率开关的漏极电压上升，通过反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过补偿网络，使功率开关中电流的平均值等于LED负载电流。更进一步地，该驱动电路还包括一运算放大器，该电压反馈网络根据该功率开关的漏极电压和该补偿网络的电压得到一输出电压，当该功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于该补偿网络的电压，当该功率开关漏极的电压较高时，输出电压小于该补偿网络的电压。更进一步地，该运算放大器的负输入端连接一采样电阻，正输入端连接一基准电压，该运算放大器的输出端与该补偿网络连接。更进一步地，该驱动电路还包括一驱动器，该驱动器的输入端与该电压反馈网络连接，其输出端与该功率开关的门级连接，该驱动器将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。更进一步地，该功率开关是场效应管或双极型晶体管。更进一步地，该补偿网络包括一电阻R2、电容C2和电容C3，该电阻R2与该电容C2串联后与该电容C3并联。该补偿网络还可以仅由电容C3组成。更进一步地，该电压反馈网络由电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，三极管Ql和缓冲器201组成，该电阻R3的一端与缓冲器201连接，另一端通过驱动器400或直接连接该功率开关的门极，该电阻R3直接连接该功率开关的门极,该三极管Ql的集电极与该电阻R3连接，发射极与该电阻R4的一端连接，该电阻R4的另一端接地，该电阻R5的一端与该功率开关的漏极连接，另一端与该三极管Ql的基极连接，该电阻R6的一端与该电阻R5和该三极管Ql的基极连接，另一端接地。更进一步地，该功率开关由第一功率开关和第二功率开关串联而成，该第一功率开关的门极连接该电压反馈网络的输出端，该第一功率开关的漏极与该第二功率开关的源极连接，该第二功率开关的漏极连接该电压反馈网络的负输入端，该第二功率开关的门极与一电源连接。与现有技术相比较，本技术所提供的平均线性LED驱动电路，能够智能地控制驱动电路的电流，使得系统功耗降低，效率得到提高。尤其是在较宽的输入电压情况下，该驱动电路都能保持较高的转换效率。附图说明关于本技术的优点与精神可以通过以下的技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1是现有技术中所使用的线性LED驱动电路的结构示意图；图2是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的结构示意图；图3是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的工作典型波形示意图；图4是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的补偿网络和电压反馈网络的电路图；图5是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的另一实施方式的结构示意图。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的具体实施例。为解决现有技术中所存在的LED驱动电路效率较低且容易产生系统失效的技术问题，本技术提出一种平均线性LED驱动电路。该平均线性LED驱动电路将一滤波电容直接并联于LED负载两端，当整流后的输入电压略高于滤波电容电压时，功率开关中流过电流，当整流后的输入电压高于滤波电容电压较多时，减少甚至关断功率开关中的电流，该功率开关中电流的平均值等于LED负载电流，从而实现高效率LED驱动的目的。如图2中所示，图2是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的结构示意图。本技术所提供的平均线性LED驱动电路中，滤波电容Cl和LED负载直接并联，接于整流桥100正输出端。功率开关Ml的漏极D连接滤波电容Cl和LED负载，功率开关的源极S接采样电阻Rl和运算放大器500的反相输入端，采样电阻Rl的另一端接电地。运算放大器500的同相输入端接基准电压600的正端，基准电压600的负端接电路地，运算放大器500的输出端接补偿网络300，补偿网络300的电压信号和功率开关的漏极D电压信号接电压反馈网络200，电压反馈网络200的输出信号通过驱动器400接功率开关Ml的门极G。驱动器400将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。在另一较佳实施方式中，该驱动器400也可以省略，电压反馈网络200的输出信号直接连接功率开关的门极G。该功率开关Ml可以是场效应管，也可以是双极型晶体管。当该功率开关为双极型晶体管时，驱动信号为电流信号。因为输入电压为交流市电，所以输入正弦电压的瞬时值有时高于滤波电容Cl电压，有时低于滤波电容Cl电压。当整流后的输入电压上升至高于滤波电容Cl电压时，功率开关Cl漏极D上开始产生一正电压，此时功率开关Ml有电流流过，在采样电阻Rl上产生一电压信号，此电压信号反映了流过LED负载和滤波电容Cl的电流。运算放大器500将采样电阻Rl上的电压信号和基准电压进行比较，并输出一电流或电压误差信号。补偿网络将运算放大器500的输出误差信号进行处理，得到一误差电压供给电压反馈网络200。电压反馈网络200接收误差电压和功率开关Ml的漏极D信号，进行处理后驱动功率开关Ml的门极G。当功率开关Ml漏极D上的电压较高时，如果功率开关Ml中继续流过较大的电流，则会产生较大的功率损耗，降低系统的效率。本技术中电压反馈网络200通过检测功率开关Ml漏极D上的电压，当漏极电压较高时，降低功率开关Ml的门极驱动电压，从而减少或关断了功率开关Ml中的电流，实现智能驱动的目的。虽然采样电阻Rl上的电流和电压是不连续的，但是运算放大器和补偿网络可以将其积分，最后通过功率开关Ml上的平均电流是受控的，其大小等于基准电压值除以采样电阻Rl值。图3是本技术所示出的平均线性LED驱动电路的工作典型波形示意图。图3中出示了当输入电压呈正弦波形时，功率开关Ml电流、功率开关Ml漏极电压以及功率开关Ml门极电压的波形随时间变化的示意图。图4是根据本技术所示出的补偿网络和电压反馈网络的一个实施例。如图4中所示，该补偿网络300由电阻R2，电容C2和电容C3构成。电阻R2与电容C2串联后与电容C3并联。在另一种较佳实施方式中，补偿网络300也可以仅由电容C3构成。电压反馈网络根据功率开关Ml漏极的电压和补偿网络300的电压得到一输出电压，当功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于补偿网络300的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一LED负载，其特征在于，所述LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，所述驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过所述整流桥的输出直流电压高于所述滤波电容电压时，所述功率开关的漏极电压上升，通过所述反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过所述补偿网络，使所述功率开关中电流的平均值等于所述LED负载电流。

【技术特征摘要】
1.一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一 LED负载，其特征在于，所述LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，所述驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过所述整流桥的输出直流电压高于所述滤波电容电压时，所述功率开关的漏极电压上升，通过所述反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过所述补偿网络，使所述功率开关中电流的平均值等于所述LED负载电流。2.如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括一运算 放大器，所述电压反馈网络根据所述功率开关的漏极电压和所述补偿网络的电压得到一输出电压，当所述功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于所述补偿网络的电压，当所述功率开关漏极的电压较高时，输出电压小于所述补偿网络的电压。3.如权利要求2所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述运算放大器的负输入端 连接一采样电阻，正输入端连接一基准电压，所述运算放大器的输出端与所述补偿网络 连接。4.如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括一驱动 器，所述驱动器的输入端与所述电压反馈网络连接，其输出端与所述功率开关的门级连接，所述驱动器将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。5.如权利要求1所述的平均线性LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙顺根，于得水，杨彪，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：实用新型
国别省市：