本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動領(lǐng)域,尤其涉及一種LED驅(qū)動電路及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù):
目前市場上的高壓線性IC普遍存在兩個問題:1、LED負(fù)載燈珠電壓嚴(yán)重受限于輸入電壓,燈珠總壓降不能低于輸入電壓過多;2、輸入電壓波動時LED光照頻閃嚴(yán)重。
現(xiàn)有技術(shù)中,在LED電源控制中,控制電路控制流過LED燈串的電流為一恒定值,且此恒定值并不隨外電路輸入電壓的變化而變化,其控制電路圖如圖1所示,當(dāng)輸入電壓大于設(shè)定電壓時,多余的電壓降會施加在電流控制電路IC上,從而使IC溫度升高,增大了功耗,且會燒壞IC;當(dāng)輸入電壓小于設(shè)定電壓時,電容上的充電電壓降低,在同樣的條件下,電容放電時間變短,LED燈串的頻閃嚴(yán)重。
整流電路輸出端的電壓電流關(guān)系圖如圖2所示,圖中V1表示整流濾波后的電壓波形圖,I3表示LED燈串的電流波形圖,因LED燈串上的電壓降為一恒定值,因而電流控制電路50輸入端的電壓波形V3與V1波形一致,如圖中V3所示。
一般情況下,濾波電路20包括一個電解電容C,因而電壓V1的大小與以下因素有關(guān):電源輸入電壓的大小、電解電容C的大小及電路的充放電電流大小。
在t11時刻,LED燈串正極電壓V1超過了LED燈串導(dǎo)通所需要的電壓,LED燈串導(dǎo)通,濾波電路20中的充電電流最大,隨著電壓增大,充電電流減小,電流控制電路50控制流過LED燈串的電流I3為一恒定值,其LED燈串兩端的的電壓降等于V11;在t2時刻,電源輸入電壓達(dá)到最大值,濾波電路20上的電壓也達(dá)到最大值,濾波電路20中的電容停止充電,電流控制電路50輸入端的電壓V3也達(dá)到最大值;隨后輸入電壓逐漸減小,濾波電路20中的電容開始放電,其放電電流與從電源流入的電流之和等于LED燈串中的電流,維持LED燈串導(dǎo)通,電流控制電路50輸入端的電壓V3也隨著下降;在t3時刻,電源電壓低于濾波電路20的電壓,電源停止輸入電流,濾波電路20放電維持LED燈串導(dǎo)通,濾波電路20電壓下降;在t31時刻,濾波電路20電壓V1等于LED燈串導(dǎo)通電壓V11,隨著電壓V1下降,LED燈串中的電流隨著減小;在t5時刻,電壓V1下降到最小值,LED燈串中的電流最小,隨后電壓V1隨輸入電壓的增大而增大,LED燈串中的電流隨著增大;在t51時刻,電壓V1再次達(dá)到LED燈串的導(dǎo)通電壓,重復(fù)上述過程。
在t1到t3時刻,V1按正弦規(guī)律變化;在t3到t5時刻,V1按指數(shù)曲線下降,放電時間常數(shù)與電容的大小、放電電流大小等有關(guān);在t3到t5時刻,濾波電路20中的電容放電,放電電流的大小由電流控制電路50控制,電壓V1下降。
當(dāng)電源輸入電壓小于額定電壓時,濾波電路20上的儲能不足以維持放電到輸入電壓再次達(dá)到導(dǎo)通時所需的電能,就會加重LED燈串的頻閃。
當(dāng)輸入電壓大于額定電壓時,濾波電路20與LED燈串正端的電壓V1增大,在濾波電路20充電與放電的過程中,前一次的放電還未放完時下一次的充電又開始了,因而濾波電路上的電壓增大,電壓V1整體上移,在全周期過程中都大于LED燈串的導(dǎo)通電壓,LED燈串中的電流為恒定值,此時LED燈串無頻閃,如圖3中波形V12所示,但相應(yīng)地,LED燈串負(fù)極的電壓V3也增大,如波形V32所示,也就是說電流控制電路50上的電壓降增大,功耗增大,發(fā)熱增加導(dǎo)致溫度急劇上升,可靠性下降。圖中V11是輸入電壓等于額定電壓時,LED燈串正極電壓的波形圖,V31為LED燈串負(fù)極電壓的波形圖。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷,本發(fā)明提出一種LED驅(qū)動電路,包括:整流電路40、濾波電路20、限流電路10、檢測控制電路30和LED燈串;所述整流電路40與交流電源連接,所述整流電路40的負(fù)極連接濾波電路20的第二端和檢測控制電路30的第二端;所述限流電路10的輸入端與整流電路40的正極連接,所述限流電路10的第一輸出端與LED燈串的正極和濾波電路20的輸入端連接,所述限流電路10的第二輸出端連接檢測控制電路30的第三端;所述LED燈串的負(fù)極與檢測控制電路30的輸入端連接。
其中,所述檢測控制電路30包括控制電路70與分壓電路60,所述分壓電路60包括串聯(lián)的分壓電阻R1和R2。
其中,所述限流電路10的第二輸出端與控制電路70的第三端連接,所述LED燈串的負(fù)極與控制電路70的輸入端及電阻R1的輸入端連接;所述電阻R1和電阻R2串聯(lián),所述控制電路70的第四端與電阻R1的輸出端和電阻R2的輸入端連接;所述整流電路40的負(fù)極與控制電路70的第二端及電阻R2的輸出端連接。
其中,在所述控制電路70的第四端位置增加濾波電容C1,所述電容C1與電阻R2并聯(lián)。
其中,所述限流電路10用于控制濾波電路20的充電電流和LED燈串中的電流I3。
其中,所述檢測控制電路30用于檢測LED燈串中的電流并根據(jù)檢測結(jié)果控制限流電路10和濾波電路20。
其中,所述檢測控制電路30檢測LED燈串負(fù)極的電壓V3,電壓V3稱為第一檢測電壓;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3小于第三設(shè)定電壓V33時,從限流電路10第一輸出端流出的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,第一恒定電流I21提供濾波電路20的充電電流與LED燈串的電流I3,流過LED燈串的電流I3由檢測控制電路30控制,限流電路10的第二輸出端無電流輸出,第二輸出電流I5為零;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第三設(shè)定電壓V33且小于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10的第一輸出電流I2隨第一檢測電壓V3的增大而減小,同時,從限流電路10流向檢測控制電路30的第二輸出電流I5隨第一檢測電壓V3的增大而增大;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10的第一輸出電流I2保持為第二恒定電流I22,限流電路10的第二輸出電流I5保持為第三恒定電流I51,此時,第二恒定電流I22是從限流電路10流向LED燈串與濾波電路20的電流最小值,而第三恒定電流I51是從限流電路流向檢測控制電路30的電流最大值。
本發(fā)明還提供了一種LED驅(qū)動電路的驅(qū)動方法,檢測控制電路30檢測LED燈串負(fù)極的第一檢測電壓V3并根據(jù)第一檢測電壓V3的大小控制流過LED燈串電流I3的大小:
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3小于第一設(shè)定電壓值V31時,LED燈串中沒有電流流過,限流電路10的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,全部用于對濾波電路20中的電容充電,此時濾波電路20的充電電流I4最大,限流電路10的第二輸出電流I5為零;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3等于第一設(shè)定電壓V31時,LED燈串導(dǎo)通有電流流過,此時,限流電路10流出的第一輸出電流I2保持為第一恒定電流I21,該第一恒定電流I21分成兩部分,一部分用于對濾波電路20充電,一部分流過LED燈串用于點(diǎn)亮LED燈串,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于第一設(shè)定電壓V31而小于第二設(shè)定電壓V32時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2繼續(xù)保持為第一恒定電流I21,隨著第一檢測電壓V3增大流過LED燈串的電流I3也增大,濾波電路20的充電電流I4減小,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第二設(shè)定電壓V32而小于第三設(shè)定電壓V33時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,檢測控制電路30控制流過LED燈串的電流I3為第四恒定電流I32,此時第一檢測電壓V3的波動不會引起電流I3的波動,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第三設(shè)定電壓V33且小于第四設(shè)定電壓V34時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2隨第一檢測電壓V3的增大而減小,同時,檢測控制電路30從限流電路10汲取第二輸出電流I5,從限流電路10流向檢測控制電路30的第二輸出電流I5隨第一檢測電壓V3的增大而增大,檢測控制電路30控制流過LED燈串的電流I3保持為第四恒定電流I32,第二輸出電流I5遠(yuǎn)小于第一輸出電流I2;
當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10流出的第一輸出電流I2保持為第二恒定電流I22,從限流電路流出的第二輸出電流I5保持第三恒定電流I51,此時,第二恒定電流I22是從限流電路流向LED燈串與濾波電路20的電流最小值,而第三恒定電流I51是從限流電路流向檢測控制電路30的電流最大值,且第三恒定電流I51遠(yuǎn)小于第二恒定電流I22。
其中,對第一檢測電壓V3進(jìn)行分壓得到第二檢測電壓V4,第二檢測電壓V4相應(yīng)的減小了電壓波動,從而使得限流電路10的第一輸出電流I2相應(yīng)減小波動,使LED燈串上的電流I3及檢測控制電路30上電壓降相對穩(wěn)定;且不同的分壓比例,可相應(yīng)的適應(yīng)不同的輸入電壓。
其中,對第二檢測電壓V4進(jìn)行濾波,得到恒定的第二檢測電壓V4,使得限流電路10的第一輸出電流I2相應(yīng)也為一恒定值,保證LED燈串上的電流I3恒定及檢測控制電路30上電壓降穩(wěn)定。
通過本發(fā)明,可以解決現(xiàn)有技術(shù)中電源電壓增大時功耗增大及可能引起電流控制電路燒壞的問題,以及電源電壓減小時LED燈串頻閃加重的問題。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的LED控制電路示意圖;
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的LED控制電路中整流電路輸出端的電壓電流關(guān)系圖;
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的LED控制電路中整流電路在不同輸入電壓時的電壓電流關(guān)系圖;
圖4為本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的示意圖;
圖5為本發(fā)明的一種LED控制電路的限流電路10的工作原理圖;
圖6為本發(fā)明的一種LED控制電路的檢測控制電路30與限流電路10的控制情況圖;
圖7為在較低輸入電壓范圍時,限流電路10的輸出電壓V2與第一輸出電流I2的一種波形圖;
圖8為在較高輸入電壓范圍時,限流電路10的輸出電壓V2與第一輸出電流I2的一種波形圖;
圖9為將不同輸入電壓時的波形圖繪制在一起的示意圖;
圖10為本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的優(yōu)選實施例;
圖11是圖10電路在電源輸入電壓大于第二閾值小于第四閾值時的波形圖;
圖12為本發(fā)明的另一種LED驅(qū)動電路的優(yōu)選實施例;
圖13是圖12電路中LED燈串兩端的電壓V2/V3與電流I2/I3波形圖。
具體實施方式
下面,結(jié)合附圖1-13對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖4所示,本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的示意圖,包括整流電路40、濾波電路20、限流電路10、檢測控制電路30和LED燈串。
所述整流電路40與交流電源連接,用于將交流電壓變成直流電壓;所述整流電路40的負(fù)極連接濾波電路20的第二端和檢測控制電路30的第二端。
所述限流電路10的輸入端與整流電路40的正極連接,所述限流電路10的第一輸出端與LED燈串的正極和濾波電路20的輸入端連接,所述限流電路10的第二輸出端連接檢測控制電路30的第三端。所述限流電路10用于控制濾波電路20中的電解電容充能多少,即控制濾波電路20的充電電流和LED燈串中的電流I3;檢測控制電路30用于檢測LED燈串負(fù)極的電壓大小同時反饋給控制限流電路10,并控制流過LED燈串的電流I3大小。
所述濾波電路20的輸入端與限流電路10的第一輸出端連接,所述濾波電路20用于減小直流電壓中的紋波。
所述LED燈串的負(fù)極與檢測控制電路30的輸入端連接。因為LED燈串上的電壓降是固定的,所以檢測控制電路30輸入端的電壓隨濾波電路20和LED燈串正極的電壓V2變化而變化,檢測控制電路30輸入端的電壓V3波形與濾波電路20和LED燈串正極的電壓V2波形一致。
所述檢測控制電路30的第三端與限流電路10的第二輸出端連接。所述檢測控制電路30用于檢測LED燈串中的電流并根據(jù)檢測結(jié)果控制限流電路10和濾波電路20。
如圖5所示,本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的限流電路10的工作原理如下:
LED燈串負(fù)極的電壓V3與其正極電壓V2波形相同,檢測控制電路30檢測LED燈串負(fù)極的電壓V3,電壓V3稱為第一檢測電壓,限流電路10工作分為以下幾種情況:
1.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3小于第三設(shè)定電壓V33時,從限流電路10第一輸出端流出的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,第一恒定電流I21提供濾波電路20的充電電流與LED燈串的電流I3,流過LED燈串的電流I3由檢測控制電路30控制,限流電路10的第二輸出端無電流輸出,第二輸出電流I5為零;
2.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第三設(shè)定電壓V33且小于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10的第一輸出電流I2隨第一檢測電壓V3的增大而減小,同時,從限流電路10流向檢測控制電路30的第二輸出電流I5隨第一檢測電壓V3的增大而增大。
3.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10的第一輸出電流I2保持為第二恒定電流I22,限流電路10的第二輸出電流I5保持為第三恒定電流I51,此時,第二恒定電流I22是從限流電路10流向LED燈串與濾波電路20的電流最小值,而第三恒定電流I51是從限流電路流向檢測控制電路30的電流最大值。
第二輸出電流I5的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第一輸出電流I2的大小。
如圖6所示,本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的檢測控制電路30的控制情況如下:
檢測控制電路30檢測LED燈串負(fù)極的第一檢測電壓V3并根據(jù)第一檢測電壓V3的大小控制流過LED燈串電流13的大?。?/p>
1.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3小于第一設(shè)定電壓值V31時,LED燈串中沒有電流流過,限流電路10的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,全部用于對濾波電路20中的電容充電,此時濾波電路20的充電電流I4最大,限流電路10的第二輸出電流I5為零;
2.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3等于第一設(shè)定電壓V31時,LED燈串導(dǎo)通有電流流過,此時,限流電路10流出的第一輸出電流I2保持為第一恒定電流I21,該第一恒定電流I21分成兩部分,一部分用于對濾波電路20充電,一部分流過LED燈串用于點(diǎn)亮LED燈串,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零;
3.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于第一設(shè)定電壓V31而小于第二設(shè)定電壓V32時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2繼續(xù)保持為第一恒定電流I21,隨著第一檢測電壓V3增大流過LED燈串的電流I3也增大,濾波電路20的充電電流I4減小,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零;
4.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第二設(shè)定電壓V32而小于第三設(shè)定電壓V33時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2為第一恒定電流I21,檢測控制電路30控制流過LED燈串的電流I3為第四恒定電流I32,此時第一檢測電壓V3的波動不會引起電流I3的波動,限流電路10的第二輸出電流I5繼續(xù)為零。
5.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第三設(shè)定電壓V33且小于第四設(shè)定電壓V34時,從限流電路10流出的第一輸出電流I2隨第一檢測電壓V3的增大而減小,同時,檢測控制電路30從限流電路10汲取第二輸出電流I5,從限流電路10流向檢測控制電路30的第二輸出電流I5隨第一檢測電壓V3的增大而增大,檢測控制電路30控制流過LED燈串的電流I3保持為第四恒定電流I32,第二輸出電流I5遠(yuǎn)小于第一輸出電流I2。
6.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3大于等于第四設(shè)定電壓V34時,限流電路10流出的第一輸出電流I2保持為第二恒定電流I22,從限流電路流出的第二輸出電流I5保持第三恒定電流I51,此時,第二恒定電流I22是從限流電路流向LED燈串與濾波電路20的電流最小值,而第三恒定電流I51是從限流電路流向檢測控制電路30的電流最大值,且第三恒定電流I51遠(yuǎn)小于第二恒定電流I22。
7.當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3的波動小時,限流電路10的輸出電流波動也就減小,當(dāng)?shù)谝粰z測電壓V3為一恒定值時,限流電路10的第一輸出電流I2相應(yīng)也為一恒定值,保證LED燈串上的電流I3恒定及檢測控制電路30上電壓降穩(wěn)定。
8.第一檢測電壓V3的第一設(shè)定電壓V31至第四設(shè)定電壓V34分別對應(yīng)整流電路40輸出電壓V1的第一閾值電壓V101至第四閾值電壓V104。
在不同輸入電壓時,本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的限流電路10的輸出電壓V2與第一輸出電流I2波形圖,如圖7、圖8所示:
一、輸入電壓范圍屬于第一閾值V101與第三閾值V103之間時,如圖7所示,此時輸入電壓的最大值為V11,經(jīng)過整流電路40后,圖中,V1為限流電路10輸入端的電壓,V2為限流電路10輸出端的電壓,I2為限流電路10的第一輸出電流,V3為檢測控制電路30輸入端的第一檢測電壓,I3為檢測控制電路30輸入端的電流,I5為限流電路10的第二輸出電流,因第二輸出電流I5遠(yuǎn)小于第一輸出電流I2,因而圖中并不是相同比例,畫在同一圖中只是便于理解。
在t1時刻,LED燈串兩端的電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓,LED燈串導(dǎo)通,此時,第一檢測電壓V3值最小,小于第二設(shè)定電壓值V32,流入LED燈串的電流I3值也是最小,而限流電路10的第一輸出電流I2值最大;
隨著第一檢測電壓V3增大,電流I3也相應(yīng)增大,第一輸出電流I2保持恒定,在t11時刻,第一檢測電壓V3等于第二設(shè)定電壓值V32,電流I3等于第四恒定電流I32,第一輸出電流I2等于第一恒定電流I21,在這一階段,從限流電路10不向檢測控制電路30流出第二輸出電流I5;
在t12時刻,第一檢測電壓V3等于第三設(shè)定電壓V33,隨后第一檢測電壓V3繼續(xù)增大,第一輸出電流I2開始減小,從限流電路10向檢測控制電路30流出第二輸出電流I5,并隨第一檢測電壓V3的增大而增大;
在t3時刻,限流電路10輸出端的電壓V2等于整流后的電源輸入電壓V21,濾波電路20中的電容開始放電,限流電路10的第一輸出電流I2為零,電容放電的電流大小由檢測控制電路30控制,為一恒定值,電壓V2線性下降,第一檢測電壓V3也線性下降,第二輸出電流I5相應(yīng)的減小,在t31時刻,第一檢測電壓V3下降到等于第三設(shè)定電壓V33,此時,第二輸出電流I5為零,在接近t5時刻,濾波電路20上的電壓V2下降到接近最小,第一檢測電壓V3小于第二設(shè)定電壓值V32,電流I3從恒定值開始減小,在t5時刻,第一檢測電壓V3值最小,電流I3值也是最小,而從限流電路10的第一輸出端電流I2最大。
隨著時間增加,重復(fù)上述過程。
二、電源輸入電壓范圍大于第三閾值V103時,如圖8所示,經(jīng)過整流電路后,V1為限流電路10輸入端的電壓,V2為限流電路10輸出端的電壓,I2為限流電路10的第一輸出電流,V3為檢測控制電路30輸入端的第一檢測電壓,I3為檢測控制電路30輸入端的電流,I5為限流電路10的第二輸出電流,因第二輸出電流I5遠(yuǎn)小于第一輸出電流I2,因而圖中并不是相同比例,畫在同一圖中只是便于理解。
在t1時刻,LED燈串兩端的電壓大于LED燈串的導(dǎo)通電壓,LED燈串導(dǎo)通,此時,第一檢測電壓V3值最小,第一檢測電壓V3值大于第三設(shè)定電壓值V33而小于第四設(shè)定電壓V34,流入LED燈串的電流I3為第四恒定值I32,限流電路10的第一輸出電流I2為最大,限流電路10的第二輸出電流I5最小;隨著第一檢測電壓V3增大,電流I3保持恒定,電流I2逐漸減小,限流電路10的第二輸出電流I5相應(yīng)增大;
在t2時刻,第一檢測電壓V3等于第四設(shè)定電壓值V34,電流I3保持恒定,第一輸出電流I2為第二恒定電流值I22,第二輸出電流I5為第三恒定電流值I51,此后,電壓V3增大而電流I3、第一輸出電流I2、第二輸出電流I5均保持恒定;
在t3時刻,第一檢測電壓V3與經(jīng)整流電路后的電壓相同,限流電路10的第一輸出電流I2為零,濾波電路20停止充電轉(zhuǎn)而為LED燈串提供電流I3,因放電電流為恒定值,濾波電路20上的電壓線性下降,電壓V3也線性下降,在t31時刻,第一檢測電壓V3小于第四設(shè)定電壓值V34,電流I3保持恒定,第二輸出電流I5隨第一檢測電壓V3的減小而減?。恢敝罷5時刻,電壓V3與第二輸出電流I5達(dá)到最小。
然后重復(fù)上述過程。
三、將不同輸入電壓時的波形圖繪制在同一個圖中,如圖9所示,設(shè)此時檢測電壓V3處于V33與V34之間。
從圖9可以看出,在電源輸入電壓低(最高電壓為V11)時限流電路10提供第一輸出電流I2的時間T11小于電源輸入電壓高(最高電壓為V12)時限流電路10提供第一輸出電流I2的時間T1(在輸入電壓高時,上次放電未完時又開始了充電過程),也就是說在電源輸入電壓低時濾波電路20的充電時間小于電源輸入電壓高時濾波電路20的充電時間,而電源輸入電壓低時濾波電路20的放電時間T21大于電源輸入電壓高時濾波電路20的放電時間T2,為了保持在電源輸入電壓變化時濾波電路上的電壓基本保持不變,維持LED燈串上的電流恒定,就需要在電源輸入電壓增大時減小輸入電流,使不同輸入電壓時在每個周期內(nèi)濾波電路中電解電容上的儲能相同,限流電路10根據(jù)電源輸入電壓的不同,分段控制第一輸出電流,提高電源效率。
同時,在電源輸入電壓低時濾波電路20中濾波電容上儲存的電能要能夠保證在放電時LED燈串上的電流不間斷,也就是LED燈串無頻閃,在放電時檢測控制電路30控制LED燈串上的電流減小,延長濾波電容的放電時間。
因限流電路10的存在,電源輸入電壓高時濾波電路20上的電壓V22與電流輸入電壓低時濾波電路20上的電壓V21相比變化不大。
當(dāng)電源輸入電壓范圍在第三閾值V103與第四閾值V104之間時,限流電路10的第一輸出電流I2為恒定值,并不隨輸入電壓的波動而波動,但隨著電源輸入電壓的增大,限流電路10的第一輸出電流I2隨電源輸入電壓的增大而減小。當(dāng)電源輸入電壓如圖中110所示(最大值為V11)時,第一輸出電流I2如波形I24所示,當(dāng)電源輸入電壓如圖中210所示(最大值為V12)時,第一輸出電流I2如波形I25所示,可以看出,當(dāng)電源輸入電壓增大,第一輸出電流I2相應(yīng)的減??;而LED燈串中的電流I3保持為恒定值。
四、具體的,圖10為本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的一優(yōu)選實施例,如圖10所示,所述檢測控制電路30包括控制電路70與分壓電路60,所述分壓電路60包括串聯(lián)的分壓電阻R1和R2。所述限流電路10的第二輸出端與控制電路70的第三端連接,所述LED燈串的負(fù)極與控制電路70的輸入端及電阻R1的輸入端連接;所述電阻R1和電阻R2串聯(lián),所述控制電路70的第四端與電阻R1的輸出端和電阻R2的輸入端連接;所述整流電路40的負(fù)極與控制電路70的第二端及電阻R2的輸出端連接。
通過設(shè)置分壓電路中分壓電阻的數(shù)值,可改變第二檢測電壓V4的數(shù)值大小,從而改變可檢測輸入電壓的范圍,使本電路適用于不同的電源輸入電壓范圍。經(jīng)過對第一檢測電壓V3進(jìn)行分壓,檢測分壓電壓V4(第二檢測電壓)的電壓值,通過調(diào)節(jié)R1/R2的阻值,可以改變第二檢測電壓的電壓值的取值范圍,從而使電路適用于不同的輸入電壓變化。
圖11是圖10電路在電源輸入電壓大于第二閾值小于第四閾值時的波形圖,
圖中V1是輸入電壓整流后電壓,V2是限流電路10輸出端(也就是LED燈串正極)的電壓,V3是第一檢測電壓,V3與V2的波形相同,經(jīng)過電阻分壓后,第二檢測電壓V4其波動比第一檢測電壓V3的波動小,檢測控制電路30反饋給限流電路10的信號波動相應(yīng)減小,限流電路10的輸出電流I2波動相應(yīng)的也減小,在檢測控制電路30上的電壓降保持平穩(wěn)。LED燈串中的電流I3保持恒定值。
對第一檢測電壓V3進(jìn)行分壓得到第二檢測電壓V4,第二檢測電壓V4相應(yīng)的減小了電壓波動,從而使得限流電路10的第一輸出電流I2相應(yīng)減小波動,使LED燈串上的電流I3及檢測控制電路30上電壓降相對穩(wěn)定;且不同的分壓比例,可相應(yīng)的適應(yīng)不同的輸入電壓。
五、從以上可知,第一檢測電壓V3波動越小,限流電路10輸出的電流也就越穩(wěn)定,為了減小第二檢測電壓V4上的電壓波動,在控制電路70的第四端位置增加濾波電容C1,第二檢測電壓V4的平穩(wěn)反饋過來影響限流電路10的第一輸出電流I2和第二輸出電流I5的平穩(wěn)。
對第二檢測電壓V4進(jìn)行濾波,得到恒定的第二檢測電壓V4,使得限流電路10的第一輸出電流I2相應(yīng)也為一恒定值,保證LED燈串上的電流I3恒定及檢測控制電路30上電壓降穩(wěn)定。
圖12所示的為本發(fā)明的一種LED驅(qū)動電路的優(yōu)選實施例的示意圖。從圖12可以看出,在分壓電路的采樣點(diǎn)位置增加濾波電容C1,所述電容C1與電阻R2并聯(lián)。當(dāng)濾波電容C1足夠濾掉第二檢測電壓V4上的電壓波動,電壓V4紋波可以忽略不計,則在不同的輸入電壓時,第一輸出電流I2的電流波形如圖13所示。
圖13是圖12電路中LED燈串兩端的電壓V2/V3與電流I2/I3波形圖。
圖中,V1為電源輸入電壓整流后的電壓,V2為限流電路10輸出端的電壓,V3為LED燈串負(fù)極的第一檢測電壓,V4為經(jīng)過再次濾波后的第二檢測電壓,I2為限流電路10的第一輸出電流,I3為LED燈串上的電流。
因第二檢測電壓V4的紋波可忽略,限流電路10根據(jù)第二檢測電壓V4為恒定值,第一輸出電流I2和第二輸出電壓I5也為恒定值,從而使限流電路10輸出端的電壓V2線性增大或減小,LED燈串中的電流I3也為恒定值。
第二檢測電壓V4為第五恒定值,限流電路10流出的第二輸出電流I5也是恒定值,為第六恒定值,根據(jù)限流電路10的原理,則限流電路10的第一輸出電流I2也是恒定值即第七恒定值,LED燈串中的電流I3為第八恒定值。
當(dāng)輸入電壓增大或減小時,第一檢測電壓V3在所有設(shè)定范圍內(nèi)變化,第二檢測電壓V4為恒定值并隨電源輸入電壓增大或減小相應(yīng)的平行上移或平行下移,限流電路10的第一輸出電流I2恒定值與LED燈串中的電流I3恒定值也相應(yīng)的上移或下移。
在本發(fā)明的方案中,在整流電路的輸出端與LED燈串的正極和濾波電路的輸入端設(shè)置限流電路,檢測控制電路在控制LED燈串的電流的同時還檢測LED燈串負(fù)極的電壓變化,并根據(jù)LED燈串負(fù)極的電壓變化控制限流電路,限流電路根據(jù)檢測電壓的變化控制濾波電路的充電電流大小和LED燈串中的電流大小,即:
在電源輸入電壓小于第三閾值V103時,限流電路處于打開狀態(tài),輸入電壓施加在濾波電路、LED燈串和檢測控制電路上,輸入電流流入濾波電路和LED燈串;在電源輸入電壓大于第三閾值V103且小于第四閾值V104時,限流電路輸出電流減小,也就是減小濾波電路的充電電流I4和LED燈串的導(dǎo)通電流I3,降低檢測控制電路上的電壓降,此時電源輸入電流I1隨電源電壓增大相應(yīng)地減小,因為限流電路10的輸出電流I2約等于電源輸入電流I1,因而限流電路10的輸出電流I2隨限流電路10的輸入電壓增大相應(yīng)地減?。辉陔娫措妷捍笥诘谒拈撝礦104時,限流電路10保持濾波電路的充電電流I4和LED燈串的導(dǎo)通電流I2為一恒定值,此時電源輸入電流I1最小。
需要說明的是,本發(fā)明中的第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值都是預(yù)設(shè)的。
雖然通過實施例描述了本發(fā)明,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道,本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神,希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。