[發明專利]高功率因數的LED驅動電路

有效

• 申請號: 201310229330.3
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103281840A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 趙勇兵;田婷;詹騰;郭金霞;楊華;李璟;伊曉燕;王國宏;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別涉及一種高功率因數的LED驅動電路，具體是一種直接采用AC交流電源直接驅動的LED線性電路。

背景技術

LED作為一種新型的照明光源，與傳統照明光源相比具有壽命長、色彩豐富、節能等很多優點。但是，如圖1所示，傳統的LED驅動電路采用的是開關電源，其可靠性差、體積大、壽命短和電磁干擾等問題一直是限制LED廣泛用于室內和室外照明的主要因素，由于常規LED驅動電路包含電感、變壓器和電解電容等電子元器件，導致LED驅動電路體積較大，不適于一些應用場合；電解電容的壽命與LED的壽命相比也很短，成為制約LED燈具壽命的一個短板，功率因數和電路成本，工作效率很難兼顧到，電磁兼容設計也是開關電源設計的一個難點，會增加設計的復雜性，增加了成本；因此，簡化LED驅動電路，兼顧成本，無電磁干擾，提高LED驅動電路的功率因數，去除或替換驅動電路中的電解電容是拓展LED照明應用的一個重要研究方向。

因此，基于現有LED驅動電路的不足，本方案提出了一種LED驅動電路，具有很高的功率因數、較高的工作效率、體積小、壽命長、無電磁干擾問題、成本低等優勢。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高功率因數的LED驅動電路，可以直接采用AC交流電源直接驅動LED發光，解決了功率因數PF偏低的問題，同時具有超長的使用壽命、體積小、成本低、無電磁干擾等優點。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

本發明提供一種高功率因數的LED驅動電路，包括：

一交流電源；

一整流橋，其輸入端與交流電源連接，輸出端接地；

一恒流源，其一端與整流橋的另一輸出端連接；

至少兩個以上的LED組的LED串，其LED組為串聯、并聯或串并聯，該LED串為串聯，該LED串的正極與恒流源的另一端連接；

一串聯的反饋電阻串，其一端與LED串的負極連接，另一端接地；

多個n溝道耗盡型半導體器件，每一n溝道耗盡型半導體器件的D端與相對應的兩LED組之間連接，S端與LED串的負極連接，G端與反饋電阻串中的相對應的反饋電阻連接。

采用上述方案后，本發明具有以下改進：

(1)、本發明通過對交流電整流后的LED組分n段控制，提高了LED驅動電路的功率因數PF。

(2)、本發明采用n溝道耗盡型半導體器件和反饋電阻形成負反饋，通過電流的大小的變化來控制各個n溝道耗盡型半導體器件的導通和關閉。

(3)、本發明直接采用交流電源驅動LED負載發光，簡化了LED驅動電路設計，降低了成本，同時由于不存在電解電容和磁性元器件，利于LED驅動電路的小型化，極大的提高了LED驅動電路的使用壽命。

(4)、本發明采用的全部是n溝道耗盡型半導體器件，跟現有的高壓線性恒流電路和開關電源相比，此方案沒有開關器件和任何儲能元器件，所以理論上不存在任何電磁干擾。

附圖說明

為進一步說明本發明的技術內容，以下結合附圖及實施例對本發明作一詳細說明，其中：

圖1是一種現有的LED驅動電路示意圖；

圖2是本發明的電路示意圖。

具體實施方式

請參閱圖2所示，本發明提供一種高功率因數的LED驅動電路，包括：

一交流電源V1；

一整流橋DB1，其輸入端與交流電源V1連接，其一輸出端接地，所述的整流橋DB1由普通二極管或發光二極管構成，整流橋的連接方式為公知常識，在此不再贅述。

一恒流源I1，其一端與整流橋DB1的另一輸出端連接，所述恒流源I1由三極管、恒流二極管、MOSFET、JFET以及電阻元器件構成的恒流源電路；

至少兩個以上的LED組的LED串L，其LED組為串聯、并聯或串并聯，該LED串L為串聯，該LED串L的正極與恒流源I1的另一端連接，其中所述每個LED組為相同或不相同；

一串聯的反饋電阻串R，其一端與LED串L的負極連接，另一端接地；

多個n溝道耗盡型半導體器件Q2-Qn，每一n溝道耗盡型半導體器件的D端與相對應的兩LED組之間連接，S端與LED串L的負極連接，G端與反饋電阻串R中的相對應的反饋電阻連接，其中所述n溝道耗盡型半導體器件Q是n溝道耗盡型MOSFET，或者是n溝道耗盡型JFET。