[發明專利]恒功率LED驅動電路

有效

• 申請號: 201210005035.5
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102523663A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 鄭欽賢
• 申請（專利權）人: 廣州市隆都電子有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 廖平

技術領域

本發明涉及LED驅動電路。

背景技術

目前的LED照明或指示裝置的驅動電源，對輸出的限制方式，都是采用穩定電壓、穩定電流或者穩定電壓+穩定電流。具體實施方式是：在驅動電源電路中，用相關電路采樣到的輸出電壓和輸出電流信號，直接與電路中的相關基準電壓比較，產生輸出電壓、輸出電流誤差信號，再由誤差信號控制輸出電壓值，從而使電路具備以下特性(參考圖1A)：1、在一定的輸出電流范圍內，輸出電壓穩定的“恒壓”模式，特性為垂直于電壓軸的一條線，如圖1A的A點-B點；2、在一定的輸出電壓范圍內，輸出電流穩定的“恒流”模式，特性為垂直于電流軸的一條線，如圖1A的B點-C點；3、在一定的輸出電流范圍內，輸出電壓穩定；且在一定的輸出電壓范圍內，輸出電流穩定的“恒壓恒流”模式，此模式的最大功率值是被限定的電壓和電流的交點，如圖1A中的B點。然后，再用具有這些輸出特性的驅動電源，來驅動相應的LED光源組合。

由于LED光源的工作電壓降(VF)會有比較大的個體差異，且會隨著器件溫度的升高而降低，鑒于半導體電光源的這種特性；采用“恒流”模式驅動的LED光源組件，在不同的溫度條件下，由于光源的工作電壓不同了，功率也就會跟著變化了。不同材料、不同顏色的LED光源，其電壓/溫度系數通常都在-1.5mV/℃到-2.5mV/℃；如某14串1W白光高亮度LED光源組，加上350mA的“恒流”模式驅動電源，在25°環境下，上電時測試其工作電壓為46.4V；連續工作2小時后，測試其工作電壓降為43.8V，消耗功率從16.24W下降到15.33，降幅高達5.7％。

同理，采用“恒壓”模式驅動的LED光源組件，必須再另外增加串聯電阻或其它限流組件，以減小工作溫度對其工作狀態的影響，否則當器件的溫度升高了，電流就會變得更大，發光器件的功耗也會跟著變大，從消耗功率的角度看，“恒壓”模式得到了與“恒流”模式相反的結果；而另外增加了限流裝置后，必然會導致材料成本和電源利用率(效率)降低的不良后果。

正因為LED光源有如此高的負電壓/溫度系數，決定了它不可能持續穩定的運行在“恒壓恒流”垂直相交的那一個點上，因為工作溫度的升高必然導致它要么電壓降低，要么電流降低的后果！“恒壓恒流”模式只是一種簡單相加，不能有效解決所消耗功率隨溫度及LED的VF值離散性偏差而變化的問題。

這些被普遍使用的驅動方式，它們有一個共同的不足之處：負載功率受其工作壓降影響，變化范圍大；欠功率驅動，使用效果勢必會到影響，而過功率驅動，使用壽命也必然會降低。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出了一種工作穩定、使用壽命長的恒功率LED驅動電路。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種恒功率LED驅動電路，其包括：

受控穩壓單元，其通過電壓電流采樣單元為LED發光組件提供工作電壓，加在LED發光組件兩端的工作電壓與流經LED發光組件的工作電流成反比關系，且工作電壓與工作電流的乘積為一常數；

電壓電流采樣單元，為復合誤差信號處理單元提供工作電壓反饋信號及工作電流反饋信號；

復合誤差信號處理單元，對工作電壓反饋信號及工作電流反饋信號進行運算并合成為復合誤差信號，通過復合誤差信號控制受控穩壓單元輸出的工作電壓。

優選的，所述受控穩壓單元與復合誤差信號處理單元集成為受控穩壓處理單元；所述受控穩壓處理單元包括整流濾波單元、旁路二極管D1、具有輔助繞組的升壓電感L1、電子開關管Q1、升壓二極管D2、控制單元；整流濾波單元的輸入端與市電連接，旁路二極管D1的一端、升壓電感L1的初級繞組的一端、控制單元的一輸入端分別與整流濾波單元的輸出端連接；旁路二極管D1的另一端與電壓電流采樣單元的輸入端連接；升壓電感L1的初級繞組的另一端通過升壓二極管D2與電壓電流采樣單元的輸入端連接；升壓電感L1的輔助繞組與控制單元的另一輸入端連接；控制單元還通過電子開關管Q1與升壓二極管D2連接；電壓電流采樣單元為控制單元提供工作電壓反饋信號及工作電流反饋信號，控制單元根據工作電壓反饋信號及工作電流反饋信號所產生的復合誤差信號來控制電子開關管Q1的開關時間，控制并調整受控穩壓處理單元輸出的工作電壓。