[發明專利]線性高效恒流無頻閃LED驅動電路及其驅動方法

有效

• 申請號: 201610791672.8
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107801268B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉軍;盧圣晟;李國成;吳泉清
• 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: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 余明偉<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種線性高效恒流無頻閃LED驅動電路及其驅動方法，包括：電壓輸入模塊、LED負載、第一儲能電容、充電模塊及恒流控制模塊；所述充電模塊一端與所述電壓輸入模塊的輸出端相連接，另一端與所述第一儲能電容相連接，適于在輸入電壓大于所述第一儲能電容的電壓時為所述第一儲能電容充電，且所述充電模塊在不同的輸入電壓周期內的充電電流平均值恒定；所述第一儲能電容經由所述恒流控制模塊與所述LED負載相連接，適于在所述恒流控制模塊的控制下對所述LED負載進行恒流放電，以確保所述LED負載電流無紋波。本發明的驅動電路可以在較寬輸入電壓范圍內實現輸出LED電流的恒流，并且在高輸入電壓時也能得到很高的效率，輸出無頻閃。

技術領域

本發明涉及電路設計領域，特別是涉及一種線性高效恒流無頻閃LED驅動電路及其驅動方法。

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所示為單段線性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。

上述單段線性LED驅動中整體的效率由所述LED燈的導通電壓與輸入電壓決定，即上述單段線性LED驅動中整體的效率其中，V_LED為所述LED燈的導通電壓，V_IN為輸入電壓。然而，由于串聯的所述LED燈的數目是固定的，因此在所述輸入電壓超過所述LED正向壓降時多余的電壓是由所述恒流控制芯片中的所述恒流控制管承擔，V_IN-V_LED即為所述恒流控制管上的電壓。由此可知，當所述輸入電壓越高時，所述單段線性LED驅動中整體的效率就越低。

針對上述問題，通常在單段線性LED驅動中通過提高所述LED燈的數目以提高輸出電壓，使得所述輸出電壓盡量接近所述輸入電壓，從而提高所述單段線性LED驅動中整體的效率；但同時帶來的問題就是所述輸入電壓的范圍會比較窄，而且，當所述輸入電壓較高時，所述單段線性LED驅動中整體的效率仍然比較低。

另外，可以采取高壓降電流的技術以減少高壓時帶來的損耗，但該方法的恒流效果不好，且效率提升也有限，并且輸出會有頻閃。

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高效恒流無頻閃LED驅動電路及其驅動方法，用于解決現有技術中單段線性LED驅動中整體的效率、輸入電壓范圍較窄及輸出由頻閃的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種線性高效恒流無頻閃LED驅動電路，所述線性高效恒流無頻閃LED驅動電路至少包括：電壓輸入模塊、LED負載、第一儲能電容、充電模塊及恒流控制模塊；

所述電壓輸入模塊用于提供輸入電壓；

所述充電模塊一端與所述電壓輸入模塊的輸出端相連接，另一端與所述第一儲能電容相連接，適于在輸入電壓大于所述第一儲能電容的電壓時為所述第一儲能電容充電，且所述充電模塊在不同的輸入電壓周期內的充電電流平均值恒定；

所述第一儲能電容經由所述恒流控制模塊與所述LED負載相連接，適于在所述恒流控制模塊的控制下對所述LED負載進行恒流放電，以確保所述LED負載電流無紋波。

優選地，所述充電模塊包括：第一功率開關管、第一運算放大器、控制單元、積分電容及第一采樣電阻；