[發明專利]線性恒功率LED驅動電路及方法

有效

• 申請號: 201610457607.1
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107529243B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 吳泉清;劉軍;李國成;盧圣晟
• 申請（專利權）人: 華潤矽威科技（上海）有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種線性恒功率LED驅動電路及方法，線性恒功率LED驅動電路包括：電壓輸入模塊、LED負載、功率開關管、輸入電壓檢測模塊、輸出電壓檢測模塊、占空比生成模塊、基準電壓設定模塊、控制模塊、采樣電阻及比較模塊。本發明的線性恒功率LED驅動電路及方法通過占空比的控制可以實現交流周期內平均電流的控制，利用高壓降電流實現寬輸入電壓范圍內的恒功率輸出，并減少系統在高輸入電壓的情況下的發熱；本發明的線性恒功率LED驅動電路及方法，整個系統的控制結構簡單，實現外圍電路最簡化。

技術領域

本發明涉及電路設計領域，特別是涉及一種線性恒功率LED驅動電路及方法。

背景技術

LED是一種能發光的半導體電子元件，這種電子元件早期只能發出低光度的紅光，隨著技術的不斷進步，現在已發展到能發出可見光、紅外線及紫外線的程度，光度也有了很大的提高。LED具有效率高、壽命長、不易破損、開關速度高、高可靠性等傳統光源不及的優點，已被廣泛應用于指示燈、顯示器及照明領域。

如圖1所示為線性LED驅動常見的結構，交流電壓AC通過整流橋后轉化為輸入電壓V_IN，并向LED燈段供電，所述LED燈段由n個LED燈串聯形成，所述LED燈段的輸出端連接恒流控制芯片，通過恒流控制芯片內的恒流控制管的開關實現恒流控制，電容C和電阻R并聯于輸入電壓的兩端，為可調器件。當輸入電壓高于LED電壓時，LED有恒定電流流過，當輸入交流電壓不斷變化時，由于整個交流周期內LED流過電流的時間會不同，從而造成輸出平均電流不同。當輸入交流電壓越高時，輸出電流會越大，同時，由于是線性系統，效率損失也會增加，從而會造成系統發熱更加厲害，影響系統的性能及安全。

為了減小高輸入電壓時的輸出電流及發熱，在輸入電壓高于LED電壓一定值時，可以根據輸入電壓按一定比例降低輸出電流，從而減少系統的發熱。然而，該方法輸出的平均電流無法跟隨輸入電壓的變化做到一致，只是在一個小范圍內近似保持不變，一旦輸入電壓過高，輸出平均電流會很快下降。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種線性恒功率LED驅動電路及方法，用于解決現有技術中線性LED驅動電路在輸入電壓較高時，輸出電流隨之增大，無法實現恒功率輸出，而導致系統發熱的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種線性恒功率LED驅動電路，所述線性恒功率LED驅動電路至少包括：

電壓輸入模塊，適于提供輸入電壓；

LED負載，與所述電壓輸入模塊的輸出端相連接，由所述電壓輸入模塊供電；

功率開關管，所述功率開關管的漏極與所述LED負載的輸出端相連接，適于通過其自身的導通和截止實現所述LED負載的恒功率控制；

輸入電壓檢測模塊，與所述電壓輸入模塊相連接，適于采集所述電壓輸入模塊輸入的電壓；

輸出電壓檢測模塊，與所述LED負載的輸入端及輸出端相連接，適于采集所述LED負載兩端的電壓；

占空比生成模塊，與所述輸入電壓檢測模塊及所述輸出電壓檢測模塊相連接，適于依據采集的所述電壓輸入模塊輸入的電壓及所述LED負載兩端的電壓生成LED負載的導通占空比；

基準電壓設定模塊，適于設定基準電壓；

控制模塊，與所述占空比生成模塊及所述基準電壓設定模塊相連接，適于依據所述導通占空比及所述基準電壓生成一參考電壓以限制流經所述功率開關管的峰值電流；

采樣電阻，一端與所述功率開關管的源極相連接，另一端接地，適于對流經所述功率開關管的電流進行采樣，并將采樣電流轉化為采樣電壓；