[發(fā)明專利]線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710172454.0
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN108633126B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 劉軍;吳泉清;吳傳奎;王兆坤
• 申請（專利權）人: 華潤矽威科技（上海）有限公司
• 主分類號: H05B45/10
• 分類號: H05B45/10;H05B45/30
• 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(fā)明提供一種線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路及方法，包括LED負載；在輸入電壓小于充電電容上的電壓時向LED負載恒流放電的充電電容；控制充電電容的充放電量保持平衡的充電控制模塊，以及對LED負載的輸出電流恒流的自適應去紋波模塊。輸入電壓小于充電電容上的電壓時，充電電容向LED負載放電，自適應去紋波模塊控制LED負載的輸出電流恒流；輸入電壓大于充電電容上的電壓時，輸入電壓對充電電容充電，同時為LED負載供電，自適應去紋波模塊控制LED負載的輸出電流恒流。本發(fā)明具有高功率因數(shù)；輸出電流無頻閃；效率高；輸入電壓變化時輸出電流仍可保持恒定；輸入電壓過低時，輸出電流會自適應下降，不會有工頻閃爍；在可控硅調(diào)光應用時無頻閃等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及LED恒流控制領域，特別是涉及一種線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路及方法。

背景技術

LED是一種能發(fā)光的半導體電子元件，這種電子元件早期只能發(fā)出低光度的紅光，隨著技術的不斷進步，現(xiàn)在已發(fā)展到能發(fā)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(tǒng)光源不及的優(yōu)點，已被廣泛應用于指示燈、顯示器及照明領域。

通常情況下，在線性LED驅動電路中，為了消除LED的頻閃，會在整流橋后加一個大電解電容來濾波以實現(xiàn)LED的無頻閃。如圖1所示，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(lián)形成。LED燈段的輸出端連接恒流控制芯片1，通過恒流控制芯片1內(nèi)的恒流控制管的開關實現(xiàn)恒流控制，電容C1和電阻R1并聯(lián)于輸入電壓的兩端，用于消除LED的頻閃，電阻R2連接所述恒流控制芯片1的采樣端REXT。但是，該線性LED驅動電路的系統(tǒng)功率因數(shù)會比較低。

為了提高功率因數(shù)，在需要高功率因數(shù)的場合，整流橋后不會增加濾波電容。如圖2所示，交流電壓AC通過整流橋后轉化為輸入電壓V_IN，不經(jīng)過濾波直接向LED燈段供電，所述LED燈段受恒流控制芯片1控制實現(xiàn)恒流，LED燈段的輸出端通過電容C2接地。但是，該線性LED驅動電路在交流電壓的谷底階段無法導通，因此，在交流電壓的谷底階段，LED會出現(xiàn)工頻閃爍問題。

為了解決工頻閃爍的問題，現(xiàn)有技術中通過去紋波電路實現(xiàn)無頻閃問題。如圖3所示，交流電壓AC通過整流橋后轉化為輸入電壓V_IN，輸入電壓V_IN為LED燈段供電，LED燈段的輸出端連接一去紋波電路2，電容C3和電阻R3并聯(lián)于LED燈段的輸入端和去紋波電路2輸出端之間，恒流控制芯片1連接在去紋波電路2的輸出端。該去紋波電路2會增加額外的損耗，降低系統(tǒng)的效率，在輸入位120V交流電的情況下，輸出125VLED時，實際案例中效率約降低4％左右，而且輸出電流隨著輸入電壓的變化無法實現(xiàn)恒流。

因此，如何同時解決線性LED驅動中功率因數(shù)低、LED存在工頻閃爍、效率低等問題已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路及方法，用于解決現(xiàn)有技術中線性LED驅動中功率因數(shù)低、LED存在工頻閃爍、效率低等問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路，所述線性高功率因素恒流無頻閃LED驅動電路至少包括：

LED負載，連接于電壓輸入模塊的輸出端；

充電電容，其上極板連接于所述LED負載的正端，用于在輸入電壓小于所述充電電容上的電壓時向所述LED負載恒流放電；

充電控制模塊，連接于所述充電電容的下極板，用于控制所述充電電容的充電電流，以使得所述充電電容的充放電量保持平衡；