一種線性恒流led驅(qū)動電路及l(fā)ed燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線性恒流LED驅(qū)動電路及LED燈具。該LED燈具包括交流輸入電源、橋式整流器、線性恒流LED驅(qū)動電路和LED燈。其中，該線性恒流LED驅(qū)動電路包括：輸出采樣模塊，用于采集LED燈的輸出電流信息；反饋控制模塊，用于根據(jù)輸出電流信息生成并輸出在一個工頻周期內(nèi)保持基本恒定的積分電壓；驅(qū)動控制模塊，用于根據(jù)積分電壓生成并輸出驅(qū)動控制信號；功率控制模塊，用于根據(jù)驅(qū)動控制信號驅(qū)動并恒流控制LED燈，以及承擔(dān)電路中的壓降。實施本發(fā)明的線性恒流LED驅(qū)動電路及LED燈具，可實現(xiàn)LED燈的平均輸出電流和平均輸出功率的恒定。
【專利說明】—種線性恒流LED驅(qū)動電路及LED燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電路【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種線性恒流LED驅(qū)動電路及LED燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]在全球節(jié)能減排的大背景下，作為綠色、環(huán)保節(jié)能的LED照明已經(jīng)越來越受到市場的青睞。不同于傳統(tǒng)的照明方式，LED燈珠不能直接地接入交流市電電網(wǎng)，而是要通過驅(qū)動電路先將交流市電轉(zhuǎn)化為直流電源，然后再進行驅(qū)動。LED驅(qū)動電路按其工作方式可分為開關(guān)電源式和線性恒流式兩大類。相對于開關(guān)電源式驅(qū)動，線性恒流式驅(qū)動的優(yōu)點是:無高頻開關(guān)引起的EMI問題；無需電解電容，而電解電容正是LED燈具的壽命瓶頸；無需電感和變壓器，外圍電路簡單，便于實現(xiàn)光電引擎一體化；體積更小，成本更低廉。這些優(yōu)點使得線性恒流式驅(qū)動成為了照明LED驅(qū)動領(lǐng)域研究的重點。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中采用線性恒流LED驅(qū)動電路的LED燈具中，如圖1所示，其包括流輸入電源(市電)10、橋式整流器20、LED燈30、功率MOS管40、輸出電流采樣電阻50、誤差放大器60。其中，功率MOS管40、輸出電流采樣電阻50和誤差放大器60構(gòu)成反饋控制回路，即線性恒流LED驅(qū)動電路，用來控制流經(jīng)LED燈30的輸出電流Ιο。
[0004]圖2示出了圖1中的線性恒流LED驅(qū)動電路的主要工作波形圖。如圖2所示，圖中VF是LED燈的導(dǎo)通壓降；Vin是交流市電經(jīng)過橋式整流器整流后的電壓，其波形是正弦波的絕對值；Iin是輸入電流，1是流經(jīng)LED燈的輸出電流，1與Iin相等；Vref是誤差放大器60接收的基準(zhǔn)電壓(即參考電壓)。該電路的主要工作原理如下:系統(tǒng)根據(jù)Vin正弦波的變化自動控制輸出電流Ιο。當(dāng)Vin低于LED的導(dǎo)通壓降VF時(圖2中O至t期間)，LED不足以導(dǎo)通，Iin和1等于零，功率MOS管40、輸出電流采樣電阻50和誤差放大器60構(gòu)成的反饋控制回路處于待機狀態(tài)；當(dāng)Vin上升到LED的導(dǎo)通壓降VF時(圖2中t時刻)，LED燈自動導(dǎo)通，反饋控制回路開始工作將1調(diào)整為恒定值(Vref/RS);Vin繼續(xù)按正弦波變化(圖2中t至t’期間)，LED燈的壓降保持為VF，多余的壓降(Vin-VF)將由高壓功率MOS管40承擔(dān)，在此期間反饋控制回路使得1 —直保持為恒定值；當(dāng)Vin下降到VF時(圖2中t’時刻)，LED不足以導(dǎo)通，Iin和1等于零，反饋控制回路處于待機狀態(tài)。這一工作過程將不斷重復(fù)。
[0005]下面對上述LED燈具的平均輸出電流、平均輸出功率、效率等進行推導(dǎo)。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種線性恒流LED驅(qū)動電路，用于對LED燈進行恒流控制,其特征在于,所述線性恒流LED驅(qū)動電路包括: 輸出米樣模塊(100),用于米集所述LED燈的輸出電流信息； 反饋控制模塊(200)，與所述輸出采樣模塊(100)連接，用于根據(jù)所述輸出電流信息生成并輸出在一個工頻周期內(nèi)保持基本恒定的積分電壓； 驅(qū)動控制模塊(300)，與所述反饋控制模塊(200)連接，用于根據(jù)所述積分電壓生成并輸出驅(qū)動控制信號； 功率控制模塊(400)，與所述驅(qū)動控制模塊(300)連接，用于根據(jù)所述驅(qū)動控制信號驅(qū)動并恒流控制所述LED燈，以及承擔(dān)電路中的壓降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述反饋控制模塊(200)包括第一參考電壓生成器(201)、跨導(dǎo)誤差放大器(202)和積分電容(Cl);所述跨導(dǎo)誤差放大器(202)的同相輸入端連接所述第一參考電壓生成器(201)以獲取第一參考電壓，所述跨導(dǎo)誤差放大器(202)的反相輸入端連接所述輸出采樣模塊(100)以獲取所述輸出電流信息，所述跨導(dǎo)誤差放大器(202)的輸出端通過所述積分電容(Cl)接地；所述跨導(dǎo)誤差放大器(202)·用于將所述輸出電流信息與所述第一參考電壓進行比較后輸出增益電流來對所述積分電容(Cl)進行充放電，以生成所述積分電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述功率控制模塊(400)包括MOS管(Ml);所述MOS管(Ml)的柵極連接所述驅(qū)動控制模塊(300)的輸出端，所述MOS管(Ml)的漏極連接所述LED燈，所述MOS管(Ml)的源極連接所述輸出采樣模塊(100)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述輸出采樣模塊(100)包括采樣電阻(Rs);所述采樣電阻(Rs)的第一端分別連接所述MOS管(Ml)的源極和所述跨導(dǎo)誤差放大器(202)的反相輸入端，所述采樣電阻(Rs)的第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述線性恒流LED驅(qū)動電路還包括連接在所述LED燈的輸入電源與所述驅(qū)動控制模塊(300)之間，且用于采集輸入采樣電壓的輸入采樣模塊(500 );所述驅(qū)動控制模塊(300 )進一步用于根據(jù)所述輸入采樣電壓和所述積分電壓生成并輸出驅(qū)動控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述輸入采樣模塊(500)包括第一電阻(Rl)和第二電阻(R2);所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)串聯(lián)后接地，所述第一電阻(Rl)的一端連接所述LED燈的輸入電源，所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)的連接點作為所述輸入采樣模塊(500)的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動控制模塊(300 )包括驅(qū)動電路(301)、第二參考電壓生成器(302 )、比較器(303 )和開關(guān)件(304 );所述開關(guān)件(304)連接在所述反饋控制模塊(200)的輸出端與所述驅(qū)動電路(301)的輸入端之間；所述比較器(303)的同相輸入端連接所述第二參考電壓生成器(302)以獲取第二參考電壓，所述比較器(303)的反相輸入端連接所述輸入采樣模塊(500)的輸出端以獲取所述輸入采樣電壓，所述比較器(303)的輸出端連接所述開關(guān)件(304)的控制端以控制所述開關(guān)件(304)的開啟或關(guān)閉；所述驅(qū)動電路(301)的輸出端連接所述MOS管(Ml)的柵極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)件(304)為三極管或MOS管。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性恒流LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述積分電容(Cl)的容值范圍為I微法至10微法。
10.一種LED燈具，包括交流輸入電源、整流橋、線性恒流LED驅(qū)動電路和LED燈，其特征在于，所述線性恒流LED驅(qū)動電路采用如權(quán)利要求1-9任一項所述的線性恒流LED驅(qū)動電路。.
【文檔編號】H05B37/02GK103428969SQ201310356095
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】李進, 張利剛 申請人:輝芒微電子（深圳）有限公司