[實用新型]基于電壓記憶與分段限流的LED驅動電路

有效

• 申請號: 201420095601.0
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN203748074U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 梁志明;詹建新;李國元;吳朝暉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及一種LED驅動電路，尤其是一種利用交流市電直接整流后的直流脈動電壓進行供電的，使用電壓記憶與分段限流的LED驅動電路，屬于LED驅動技術領域。

背景技術

LED照明驅動電路，就是能夠使采用LED作為發光器件的照明設備能夠正常工作所需要的電源電路，能夠為LED器件的正常工作提供所需的電壓和電流。LED照明驅動電路結構框架如圖1所示，主要由整流電路、輔助電源電路、電源變換電路以及反饋回路構成。輸入的交流市電經過整流電路轉變成為直流高壓，直流高壓由輔助電源電路產生穩定的直流低壓供電源變換電路使用，電源變換電路把直流高壓轉換成為LED器件工作所需的電壓和電流，反饋回路對LED的工作狀態進行檢測，通過反饋控制使LED器件的工作電壓和電流穩定在設計點上。

目前，由于LED比傳統光源在節能方面具有較高的效率，其應用越來越廣泛，各種LED照明產品中所使用的驅動電源結構也越來越豐富。現有的LED分段式電源如圖2所示，其工作過程是如下：當整流電路輸出電壓低于U1時，NMOS管Q1、Q2、Q3、Q4導通，L1段LED工作；整流電路輸出電壓高于U1低于U2時，NMOS管Q1關斷，Q2、Q3、Q4導通，L1、L2段LED工作；整流電路輸出電壓高于U2低于U3時，NMOS管Q1、Q2關斷，Q3、Q4導通，L1、L2、L3段LED工作；整流電路輸出電壓高于U3低于U4時，NMOS管Q1、Q2、Q3關斷，Q4導通，L1、L2、L3、L4段LED工作；當整流電路輸出電壓高于U4時，NMOS管Q1、Q2、Q3、Q4關斷，L1、L2、L3、L4段LED不工作。

以上所描述LED分段式驅動電路無需電解電容進行電壓儲能，功率因素較高，整燈壽命也不會受制于電容，但此驅動方式也有不足之處，由LED器件的伏安特性可知，在其正常工作電壓條件下，電壓的細小差異會導致電流的明顯波動，而LED的光強主要和流過LED的電流有關；在實際應用中，即使同一廠家同一批次生產的LED芯片，其伏安特性曲線也會存在著差異，因此依據固定分壓比進行分段的驅動方式，由于用于比較的參考電壓精度以及LED芯片伏安特性差異的原因，使得燈串中LED的工作電流不可精確預測和設計，出現欠流或者過流的驅動狀態。欠流會造成燈串的亮度偏暗，而過流則會對LED芯片造成損害。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、使用方便，既不需要采用感性器件，也無須電解電容的基于電壓記憶與分段限流的LED驅動電路。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

基于電壓記憶與分段限流的LED驅動電路，包括整流電路、分壓電路、比較器組、高壓開關電路和LED燈串，所述整流電路與分壓電路連接，所述高壓開關電路與LED燈串連接，所述LED燈串與整流電路連接，其特征在于：還包括電壓上升下降檢測模塊、電壓記憶模塊、控制邏輯模塊、檢流電阻以及檢流比較器，所述電壓記憶模塊、比較器組、控制邏輯模塊、高壓開關電路和LED燈串依次連接；所述分壓電路分別與電壓上升下降檢測模塊和電壓記憶模塊連接，所述電壓上升下降檢測模塊分別與電壓記憶模塊和控制邏輯模塊連接，所述控制邏輯模塊與電壓記憶模塊連接；所述高壓開關電路通過檢流電阻與電源共地端連接，所述檢流比較器的一個輸入端接檢流電阻與高壓開關電路的公共連接點，另一個輸入端接參考電壓，所述檢流比較器的輸出端與控制邏輯模塊連接。

優選的，所述電壓記憶模塊由多個電壓保持器構成，所述每個電壓保持器的輸出端分別與比較器組連接。

優選的，所述每個電壓保持器由電容和運算放大器組成。

優選的，所述比較器組由多個電壓比較器組成，所述每個電壓比較器的一個輸入端與每個電壓保持器的輸出端一一對應連接，另一個輸入端相接在一起后與分壓電路連接，所述每個電壓比較器的輸出端分別與控制邏輯模塊連接。

優選的，所述控制邏輯模塊由多個D觸發器和完成功能所需的組合數字邏輯構成，所述控制邏輯模塊以比較器組內每個電壓比較器的輸出、電壓上升下降檢測模塊的輸出以及檢流比較器的輸出作為輸入信號。

優選的，所述電壓上升下降檢測模塊由微分單元電路和電壓比較器組成，輸出指示直流脈動電壓上升下降狀態的方波信號。