[發明專利]一種線性開關恒流LED驅動電路及LED燈具

有效

• 申請號: 201310356131.9
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103442484A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李進;張利剛
• 申請（專利權）人: 輝芒微電子(深圳)有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及LED驅動電路技術領域，更具體地說，涉及一種線性開關恒流LED驅動電路及LED燈具。

背景技術

在全球節能減排的大背景下，作為綠色、環保節能的LED照明已經越來越受到市場的青睞。不同于傳統的照明方式，LED燈珠不能直接地接入交流市電電網，而是要通過驅動電路先將交流市電轉化為直流電源，然后再進行驅動。LED驅動電路按其工作方式可分為開關電源式和線性恒流式兩大類。相對于開關電源式驅動，線性恒流式驅動的優點是：無高頻開關引起的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，便于實現光電引擎一體化；體積更小，成本更低廉。這些優點使得線性恒流式驅動成為了照明LED驅動領域研究的重點。

在現有技術中采用線性恒流LED驅動電路的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構成反饋控制回路，即線性恒流LED驅動電路，用來控制流經LED燈30的輸出電流Io。

圖2示出了圖1中的線性恒流LED驅動電路的主要工作波形圖。如圖2所示，圖中VF是LED燈的導通壓降；Vin是交流市電經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，Io是流經LED燈的輸出電流，Io與Iin相等；Vref是誤差放大器60接收的基準電壓（即參考電壓）。該電路的主要工作原理如下：系統根據Vin正弦波的變化自動控制輸出電流Io。當Vin低于LED的導通壓降VF時（圖2中0至t期間），LED不足以導通，Iin和Io等于零，功率MOS管40、輸出電流采樣電阻50和誤差放大器60構成的反饋控制回路處于待機狀態；當Vin上升到LED的導通壓降VF時（圖2中t時刻），LED燈自動導通，反饋控制回路開始工作將Io調整為恒定值（Vref/Rs）；Vin繼續按正弦波變化（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，在此期間反饋控制回路使得Io一直保持為恒定值；當Vin下降到VF時（圖2中t’時刻），LED不足以導通，Iin和Io等于零，反饋控制回路處于待機狀態。這一工作過程將不斷重復。

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。

Vin=2Vacsin2πft---(1)]]>

t=12πfarcsinVF2Vac=12πf·θ---(2)]]>