[實用新型]一種LED恒流源

有效

• 申請號: 201420184371.5
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN203827572U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李劍;黃朝剛;黎海明;吳玉強;李偉華
• 申請（專利權）人: 泉芯電子技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

技術領域

本實用新型涉及電子電路和信號處理技術，具體涉及一種發光二極管（LED）恒流源。

背景技術

隨著LED驅動電源的大量普及和應用，LED也出現了多層面的發展，除了LED點光源外，LED面光源、HV-LED也逐漸受到市場的青睞。而目前市場上大部分的LED驅動電源均為開關電源，雖然其恒流驅動效果較好，但是開關電源的成本較高，特別是電感的成本；于是又出現了類似恒流二極管（CRD）的簡單應用，其應用于小電流小功率的LED電源模塊中，成本很低，無電感。

傳統的CRD恒流控制系統，電路結構如圖1所示，通過在LED負載與交流（AC）整流濾波電壓之間串聯一個芯片，其內部至少包含一個高壓MOS管，一個電流取樣電阻，以及一個恒流控制電路。

從圖1中可以看出，芯片通過取樣電流取樣電阻上的電流，從而控制高壓MOS管的導通阻抗，進而達到恒流控制的效果。

傳統技術的技術特征在于：交流輸入電源整流濾波后的電壓施加在負載LEDs與CRD控制系統上，芯片通過取樣負載電流控制高壓MOS管的導通阻抗來獲得恒流效果。

傳統技術的缺點在于：芯片是通過改變高壓MOS管的導通阻抗來獲得恒流效果，如果整流濾波后的電壓與負載LEDs的電壓壓差較大，則壓差上的損耗會施加在高壓MOS管上，從而使得效率不高，且高壓MOS管會發熱較嚴重。

另一方面，開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間，維持穩定輸出的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制芯片（IC）和電感及開關管和續流管構成，開關電源都須要電感，通過電感能量的存儲與釋放來達到穩定輸出的目的；且其開關信號頻率不是取自交流輸入，一般較高，在10kHz以上。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是，如何提供一種LED恒流源，在不大幅度增加系統成本的同時能避免開關管過度發熱，提升能量的利用率和解決芯片散熱問題。

本實用新型的上述技術問題這樣解決，構建一種LED恒流源，包括電連接交流輸入電源的整流模塊，其特征在于，還包括串接在所述整流模塊輸出回路上的取樣電阻和開關，以及與外接LED恒流源負載并聯的輸出電容；所述取樣電阻電連接平均電流檢測控制模塊，所述開關的控制端電連接電壓檢測和開關驅動模塊；所述平均電流檢測控制模塊包括第一運算放大器，第一運算放大器的負輸入端依次電連接積分電阻和所述取樣電阻的高電壓連接端，第一運算放大器器的正輸入端連接參考電壓，第一運算放大器的輸出端與負輸入端之間跨接積分電容；所述電壓檢測和開關驅動模塊包括第二比較器，第二比較器的正輸入端電連接第一運算放大器的輸出端，第二比較器的負輸入端電連接所述整流模塊的正輸出端，第二比較器的輸出端電連接所述開關的控制端：第二比較器輸出“1”則閉合所述開關，第二比較器輸出“0”則斷開所述開關。

本LED恒流源中的開關信號，其頻率是與整流模塊輸出半波電壓波形頻率（國內為100Hz）一致的，其原理是利用線性穩壓電路原理（如傳統CRD控制系統）和合適的回路導通與關閉控制，來達到最優的恒流效果以及最優的效率。

按照本實用新型提供的LED恒流源，還包括和串接在所述整流模塊輸出回路上的直接與所述LED恒流源負載導線連接的電流正向保護二極管；值得一提的是，此系統中的電流正向保護二極管(D1)在合適的條件下可以省略，前提是整流模塊的輸出沒有其他負載。

按照本實用新型提供的LED恒流源，包括但不限制于以下三種具體形式：

㈠最簡：

所述LED恒流源負載依次電連接電流正向保護二極管、開關、取樣電阻和所述整流模塊的負輸出端；第二比較器的負輸入端通過分壓單元電連接所述整流模塊的正輸出端，所述分壓單元包括串接在所述整流模塊的正輸出端與負輸入端之間的第一電阻和第二電阻。

㈡源極驅動+㈠

所述開關是高壓開關管，該LED恒流源還包括源極驅動模塊；所述源極驅動模塊包括串聯在電流正向保護二極管與開關之間的第二開關管，第二開關管的控制端通過第四電阻與所述整流模塊的正輸出端連接，同時通過穩壓二極管與所述整流模塊的負輸出端連接；所述第四電阻和穩壓二極管串接在與所述整流模塊的正輸出端負輸入端之間。

㈢浮地驅動