[實用新型]自適應LED電流紋波消除電路

有效

• 申請號: 201420379530.7
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204014192U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 勵曄;黃飛明;趙文遐;丁國華;吳霖;朱勤為
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及照明驅動電路，尤其涉及LED恒流驅動電路。

背景技術

LED是典型的電流型器件，對工作電流的穩定性要求很高。傳統的LED恒流驅動電路的簡單示意圖如圖1所示，包括交流輸入源，整流橋，恒流驅動模塊，濾波電容和LED負載，該LED負載和濾波電容直接并聯。

為了達到高功率因數的要求，上述恒流驅動模塊輸出的電流含有工頻紋波分量，例如輸入源頻率為50Hz，則恒流驅動模塊輸出的電流含有100Hz的紋波，濾波電容上的電壓也含有100Hz的紋波。同時，流過LED負載的電流也含有100Hz的紋波，導致LED負載輸出的光含有100Hz的頻閃。盡管人的肉眼難以覺察這種低頻頻閃，但是人眼長期處在這種照明環境下，會造成視覺神經疲勞，危害人體健康，IEEE在2010年、2013年相繼提出LED照明閃爍對健康的潛在危害，如光敏性癲癇、偏頭痛、眩暈等等，所以對無閃爍LED照明的呼聲越來越大。而且較大的電流紋波，會影響LED的發光效率，并縮短其使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種自適應LED電流紋波消除電路，能夠達到消除LED頻閃的目的。

為達到上述目的，本發明在現有的LED恒流驅動電路中，加入了該自適應LED電流紋波消除電路。

現有的LED恒流驅動電路包括：整流電路、恒流電路、輸出濾波電容、LED燈負載。

該自適應LED電流紋波消除電路包括：功率管Q108、電流采樣電阻R109、運算放大器U110、以及一個自適應基準電壓產生電路。功率管Q108的漏極接LED燈負載的陰極、源極接電流采樣電阻R109的一端、運算放大器U110的反相輸入端以及自適應基準電壓產生電路的輸入端；自適應基準電壓產生電路的輸出端接運算放大器U110的同相輸入端；運算放大器U110的輸出端接功率管Q108的柵極；電流采樣電阻R109的另一端作為該自適應LED電流紋波消除電路的接地端。

LED驅動電流流經功率管Q108，在電流采樣電阻R109上產生采樣電壓，自適應基準電壓產生電路用于根據采樣電壓，自動調節其輸出電壓，控制運算放大器U110，使得當LED驅動電流中的紋波電流波動超過設定波動范圍時，運算放大器U110的輸出減小，從而控制功率管Q108的工作狀態從線性區轉移到飽和區。

所述自適應基準電壓產生電路包括：開關K117、電容C119、基準電壓生成電路、比較器U124和U125、或門G128、與門G131、電流源I135、電流源I133、 電容C134。

開關K117受控于時鐘信號CLK_A，時鐘信號CLK_A為高電平則開關K117導通，時鐘信號CLK_A為低電平則開關K117截止。開關K117的一端作為自適應基準電壓產生電路的輸入端連接電流采樣電阻R109的一端，獲取采樣的電壓信號V_CS；同時電壓信號V_CS分別輸入至比較器U124的同相輸入端和比較器U125的反相輸入端，以及運算放大器U110的反相輸入端；開關K117的另一端接電容C119的一端、以及基準電壓生成電路的輸入端；電容C119的另一端接自適應LED電流紋波消除電路的接地端。基準電壓生成電路用于根據保持在電容C119上的電壓V_{CS_Sampled}，產生兩個基準電壓V_{CS_Sampled}+ΔV和V_{CS_Sampled}-ΔV，并分別送至比較器U124的反相輸入端和比較器U125的同相輸入端；比較器U124和U125各自的輸出端接或門G128的兩個輸入端，或門G128的輸出端接與門G131的一個輸入端，時鐘信號CLK_B輸入與門G131的另一個輸入端；與門G131的輸出端接電流源I133的受控端。電流源I135的第一端接供電端，第二端接電流源I133的第一端、電容C134的一端，以及運算放大器U110的同相輸入端；電流源I133的第二端和電容C134的另一端接自適應LED電流紋波消除電路的接地端。

電流采樣電阻R109也可以不包含在上述的自適應LED電流紋波消除電路中，而是作為一個外接采樣電阻，連接關系則同上述的電流采樣電阻R109。