本發(fā)明涉及一種led驅(qū)動電路，特別是涉及一種主動式填谷電路模式的led線性恒流驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

led線性恒流驅(qū)動電路，以其方案簡單、成本低廉、無高頻變壓器和無emc問題等優(yōu)點得到越來越廣泛的應(yīng)用。

目前現(xiàn)有的led線性恒流驅(qū)動電路如圖1所示，輸入交流源連接到整流橋101的輸入端，整流橋101輸出正端接led燈串102的輸入端，整流橋101的輸出負(fù)端接地。恒流模塊103由運算放大器104和nmos管105構(gòu)成。led燈串102的輸出端與nmos管105的漏極相連，nmos管105的柵極與運算放大器104的輸出端相連，nmos管105的源極分別與電流采樣電阻106一端及運算放大器104的負(fù)輸入端相連，電流采樣電阻106的另一端接地，運算放大器104的正輸入端接基準(zhǔn)電壓vref。圖2為電路的簡化時序圖。

假設(shè)整流之后的電壓為vin，led燈串102兩端的電壓為vled，那么當(dāng)vin大于vled時，有電流從led燈串102流過，并進(jìn)入恒流模塊103，并在電流采樣電阻106上形成電壓信號，運算放大器104通過比較正負(fù)輸入端的信號，通過輸出信號控制nmos管105的柵極，使得nmos管105的漏源極間電壓動態(tài)調(diào)整，使得nmos管105源極的電壓信號與基準(zhǔn)電壓vref相等，達(dá)到恒定流過led燈串102電流的目的。

那么，假設(shè)電流采樣電阻106阻值為rcs，假設(shè)nmos管105的電為vds，那么vds＝vin-vled，nmos管105功耗為

假設(shè)vds＝vled的話，也就是輸入電壓vin與led燈串102兩端電壓vled的壓差為整個驅(qū)動電路效率約為50％。由此可見，這種線性恒流模式下，輸入電壓vin與led燈串102兩端電壓vled之間壓差越大，nmos管105的功耗越大，那么整個驅(qū)動電路效率越低。

如果增加led燈串102中l(wèi)ed燈的數(shù)量，就會降低輸入電壓vin與led燈串102兩端電壓vled的壓差，但是增加led燈串102中l(wèi)ed燈的數(shù)量，會帶來成本的增加，因此這不是一種提高效率的好方法。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題是當(dāng)輸入電壓vin與led燈串102兩端電壓vled的壓差較大時，如何提高整個led線性恒流驅(qū)動電路的效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種不需要降低輸入電壓與led燈串102兩端電壓之間的壓差，就能提高整個led線性恒流驅(qū)動電路效率的主動式填谷電路模式的led線性恒流驅(qū)動電路。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的主動式填谷電路模式的led線性恒流驅(qū)動電路，包括led燈串，直流電壓輸入led燈串的輸入端，led燈串的輸出端分別連接二極管d1的陽極和nmos管n1的漏極，二極管d1的陰極分別連接二極管d2的陽極和電容c1的一端，二極管d2的陰極連接led燈串的輸入端，nmos管n1的柵極連接第一運算放大器o1的輸出端，nmos管n1的源極分別連接第一運算放大器o1的反相輸入端和電阻r1的一端，電容c1的另一端分別連接二極管d3的陽極和二極管d4的陰極，二極管d3的陰極連接nmos管n2的漏極，nmos管n2的柵極連接第二運算放大器o2的輸出端，nmos管n2的源極分別連接第二運算放大器o2的反相輸入端和電阻r1的一端，電阻r1的另一端和二極管d4的陽極均接地；第一運算放大器o1通過比較它的同相輸入端電壓和反相輸入端電壓，輸出電壓信號控制nmos管n1柵極的電壓，動態(tài)調(diào)整nmos管n1漏極和源極之間的電壓；第二運算放大器o2通過比較它的同相輸入端電壓和反相輸入端電壓，輸出電壓信號控制nmos管n2柵極的電壓，動態(tài)調(diào)整nmos管n2漏極和源極之間的電壓；此外，第二運算放大器o2同相輸入端電壓高于第一運算放大器o1同相輸入端電壓。

進(jìn)一步，還包括整流橋，所述整流橋用于將交流電壓整流成直流電壓后給led燈串供電。

進(jìn)一步，所述led燈串包括多個串聯(lián)的發(fā)光二極管。

有益效果：本發(fā)明公開了一種主動式填谷電路模式的led線性恒流驅(qū)動電路，在一個工頻周期內(nèi)，可以先通過led燈串恒流對電容c1充電儲能，然后再通過儲存在電容c1里的能量恒流對led燈串放電，進(jìn)而保證在直流輸入電壓與led燈串兩端電壓之間壓差較大的情況下，提高了整個線性恒流驅(qū)動電路的效率，并且流過led燈串的電流具有更小的工頻紋波。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的led線性恒流驅(qū)動電路；

圖2為圖1所示電路的簡化時序圖；

圖3為本發(fā)明具體實施方式中的led線性恒流驅(qū)動電路；

圖4為圖3所示電路工作在階段一時的電流路徑；

圖5為圖3所示電路工作在階段二時的電流路徑。

圖6為圖3所示電路工作時的簡化時序圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的介紹。

本具體實施方式公開了一種主動式填谷電路模式的led線性恒流驅(qū)動電路，如圖3所示，包括整流橋201、led燈串202和恒流模塊203，led燈串202包括多個串聯(lián)的發(fā)光二極管，恒流模塊203包括nmos管n1、第一運算放大器o1、nmos管n2和第二運算放大器o2。整流橋201的交流輸入端接交流電源，直流輸出端的正端連接led燈串202的輸入端，led燈串202的輸出端分別連接二極管d1的陽極和nmos管n1的漏極，二極管d1的陰極分別連接二極管d2的陽極和電容c1的一端，二極管d2的陰極連接led燈串202的輸入端，nmos管n1的柵極連接第一運算放大器o1的輸出端，nmos管n1的源極分別連接第一運算放大器o1的反相輸入端和采樣電阻r1的一端，電容c1的另一端分別連接二極管d3的陽極和二極管d4的陰極，二極管d3的陰極連接nmos管n2的漏極，nmos管n2的柵極連接第二運算放大器o2的輸出端，nmos管n2的源極分別連接第二運算放大器o2的反相輸入端和采樣電阻r1的一端，采樣電阻r1的另一端和二極管d4的陽極均接地。第一運算放大器o1的同相輸入端輸入第一基準(zhǔn)電壓vref1，第二運算放大器o2的同相輸入端輸入第二基準(zhǔn)電壓vref2，且vref2>vref1。

當(dāng)led線性恒流驅(qū)動電路工作在階段一時，如圖4所示，電流通過led燈串202進(jìn)入電容c1，從電容c1流出后經(jīng)過二極管d3進(jìn)入nmos管n2的漏極，從nmos管n2的源極流出后經(jīng)過采樣電阻r1到地，并在采樣電阻r1的一端形成電壓信號vcs2。第二運算放大器o1通過比較同相輸入端和反相輸入端電壓后，通過輸出信號控制nmos管n2的柵極，從而使得vcs2＝vref2，達(dá)到恒流的目的。由于vref2>vref1，那么第一運算放大器o1反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓，輸出信號為低電平，nmos管n1處于截止?fàn)顟B(tài)，沒有電流流過。在階段一中，一方面電流流過led燈串202，另一方面對電容c1進(jìn)行充電儲能，vin＝vled+vbulk，vbulk為電容c1的電壓，vled為led燈串202兩端的電壓。在nmos管n2上并沒有太多損耗，因此，在階段一中，線性恒流驅(qū)動電路的效率接近100％。

當(dāng)led線性恒流驅(qū)動電路工作在階段二時，如圖5所示，電容c1放電形成電流，電流流過二極管d2后進(jìn)入led燈串202，從led燈串202流出后流入nmos管n1的漏極，從nmos管n1的源極流出后，經(jīng)過采樣電阻r1到地，并在采樣電阻r1的一端形成電壓信號vcs1。電流從采樣電阻r1的另一端流出，經(jīng)過二極管d4流回電容c1的另一端。第一運算放大器o1通過比較同相輸入端和反相輸入端的電壓后，通過輸出信號控制nmos管n1的柵極，從而使得vcs1＝vref1，達(dá)到恒流的目的。由于二極管d3的反向阻斷，并沒有電流反向流過nmos管n2。在階段二中，假設(shè)nmos管n1的漏源電壓為vds1，那么vbulk＝vled+vds1。假設(shè)vbulk＝2*vled，那么vin＝3*vled，vds1＝vled。那么在階段二中nmos管n1的功耗等于led燈串202的功率，也即線性恒流驅(qū)動電路的效率為50％。

因此，綜合階段一和階段二即使整流橋201輸出的直流電壓vin與led燈串202兩端的電壓vled之間的壓差為時，整個線性恒流驅(qū)動電路的效率也大于50％。可見，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本具體實施方式在不需要降低直流電壓vin與led燈串202兩端電壓vled之間的壓差的情況下，能夠提高電路效率。

如圖6所示，在整個工頻周期內(nèi)都有電流流過led燈串202，因此相比于現(xiàn)有技術(shù)，本具體實施方式具有更小的工頻紋波。