[發明專利]一種線性串聯開關LED照明驅動電路及方法

有效

• 申請號: 201410135523.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103857155B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 范立新
• 申請（專利權）人: 開源集成電路（蘇州）有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明屬于LED驅動電路設計領域，具體涉及一種線性串聯開關LED照明驅動電路及方法。

背景技術

現有的LED照明驅動主要有兩種驅動方式，即PWM（脈沖寬度調制技術）控制和線性驅動控制。其中，脈沖寬度調制技術是通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需要波形。

本發明主要對線性驅動控制作出說明，線性驅動控制一般為并聯開關模式，即將LED串分成n個串。其中，LED之間為串聯連接，但控制LED開啟的開關為并聯連接。但上述并聯開關方式存在一些缺點：由于分段數較少，導致在由段切換過程中，每段承受的過電壓過大，使得系統的效率低；同時，因為分段少，電流的失真度比較大，容易對電網造成危害。

鑒于上述原因，本發明提供一種線性串聯開關LED照明驅動電路及方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明提供一種線性串聯開關LED照明驅動電路，包括串聯開關組，控制器、LED電路、放大器電路，所述控制器與串聯開關組連接，所述串聯開關組與LED電路連接，所述放大器電路分別與控制器及LED電路連接，

所述控制器，用于根據自身輸入電壓及輸出電壓的大小，調節自身邏輯輸出值；

所述LED電路，用于根據控制器的邏輯輸出值，控制自身導通LED的個數；

所述放大器電路，用于將LED串的電流i_LED值控制在指定值。

優選的，所述串聯開關組包括多個串聯的MOS開關，且所述LED電路包括與串聯開關組中MOS開關相等個數的串聯LED。

優選的，若串聯的LED為n個，則所述n個LED的正向導通電壓比為2⁰:2¹:2²:2³:...:2^n-1。

優選的，所述放大器電路是由運算放大器、電阻及MOS管串聯的回路。

本發明還提供一種線性串聯開關LED照明驅動方法，包括步驟S1～S5：

S1、控制器Q2判斷V_CS電位是否大于VD+Vth，其中VD為一個單位LED串正向導通電壓值，Vth為電壓閾值；

S2、若S1為是，控制器Q2將控制變量C[3:0]減一，即增加LED串的串聯個數，將LED串的正向導通電壓增加一個VD值；同時將V_SIN電位增加一個單位，即增大輸出電流i_LED一個單位；

S3、若S1為否，控制器Q2再判斷V_CS電位是否大于Vth；

S4、若S3為是，則控制器Q2的輸出C[3:0]不變；

S5、若S3為否，則控制器Q2將控制變量C[3:0]加一，即減小LED串的串聯個數，將LED串的正向導通電壓減小一個VD；同時將V_SIN電位減小一個單位，即減小輸出電流i_LED一個單位。

優選的，步驟S1還包括，若V_SIN的電壓大于VD+Vth，則繼續執行步驟S2。

優選的，步驟S3還包括，若V_SIN電壓小于VD+Vth,則繼續執行步驟S5。

通過本發明提供的線性串聯開關LED照明驅動電路及方法，將控制LED的開關設計為串聯連接，并且各LED導通電壓按照等比排列逐級增加而設置，動態組合成多個不同方案，實現了電壓的自動調節。同時，控制器按照電壓實際變化，調節自身邏輯輸出，可以自動選擇最優的導通段，實現了根據LED串的電壓來匹配控制器的輸出電壓的目的，達到了最優效率和電流波形，實現了電路高功率因數和高效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術提供的線性驅動控制并聯開關模式電路圖；

圖2是本發明較佳實施例提供的線性串聯開關LED照明驅動電路原理圖；

圖3是本發明較佳實施例提供的電源電壓Vin變化曲線圖；

圖4是本發明較佳實施例提供的線性串聯開關LED照明驅動方法流程圖；

圖5是本發明較佳實施例提供的線性串聯開關LED照明驅動方法簡要執行流程圖；

圖6a是本發明較佳實施例提供的串聯開關的LED電壓利用率曲線圖；

圖6b是本發明較佳實施例提供的串聯開關方式與現有技術并聯開關方式電壓利用率曲線的對比圖。

具體實施方式