[發(fā)明專利]一種高效率兼容可控硅調光線性LED驅動電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965572.7
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107580396A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 張義;李應天
• 申請（專利權）人: 上海源微電子科技有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權代理有限公司31253
• 代理人: 黃佳麗

本發(fā)明提供了一種高效率兼容可控硅調光線性LED驅動電路，包括，可控硅、整流橋、第一檢測電阻、第二檢測電阻、二極管、LED負載、第一驅動電路、維持電流設定電阻和第二驅動電路；偏置電阻的一端與第二運算放大器的反相輸入端連接；另一端與第二MOS管的源極連接；壓差變換器的一個輸入端接壓差變壓器基準電壓，另一個輸入端接第一檢測電阻和第二檢測電阻的連接點，輸出端與第二運算放大器的反相輸入端連接。其優(yōu)點在于通過調整線性調光方案控制模式，可以使整機效率大幅提高，又為可控硅提供了維持電流，防止LED閃爍。

技術領域

本發(fā)明涉及一種LED線性驅動電路，特別涉及一種高效率兼容可控硅調光線性LED驅動電路。

背景技術

近年來，高亮度LED照明以高光效、長壽命、高可靠性和無污染等優(yōu)點正在逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源。在一些應用中，希望在某些情況下可調節(jié)燈光的亮度，以便進一步節(jié)能和提供舒適的照明。可控硅調光器在傳統(tǒng)的白熾燈等調光照明中應用已久，且不用改變接線，裝置成本較低，各品牌可控硅調光器的性能和規(guī)格相差不大。

現(xiàn)今由于LED照明的飛速發(fā)展，原來幾十瓦的白熾燈，可在直接用幾瓦的LED球泡燈替代了，這樣就可以節(jié)約大量的能源。白熾燈的調光方式很多采用可控硅調光器進行切相角調光。傳統(tǒng)白熾燈由于是一純阻性負載，所以可以直接用可控硅調光器對其進行切相角調光。由于傳統(tǒng)白熾燈多為幾十至幾百瓦，可控硅調光器的設計都是以此為負載而設計的。但如果用這種可控硅調光器直接對幾瓦的LED燈進行調光，由于LED燈不屬于純電阻負載，所以會帶來嚴重的閃爍等問題。

根據(jù)LED的負載特性，需要有一種可控恒流源來控制。使用高頻開關電源來實現(xiàn)恒流控制是一種常見的辦法。但性能提高的同時，成本也大大增加。

與高頻開關電源相比，線性高壓方案的優(yōu)點主要有：1)省去了輸入電解電容，電解電容壽命是電源壽命的瓶頸，省去了電解電容，驅動電源壽命就延長了。2)電路工作在工頻線性模式，而不是工作在高頻模式，省去了高頻電感，不存在EMI的問題，省去了EMC電路。3省去了高頻電感等外圍元件，進一步降低了成本。

線性高壓驅動方案，是一條不容忽視的重要選擇。主要特點是線路簡單，只需很少的外圍元件就可以實現(xiàn)較好的恒流調光特性。相比于開關電源省略電感、輸入電容等器件，適用于體積、成本要求苛刻的非隔離兼容可控硅調光器的LED恒流驅動電源系統(tǒng)。在降成本的同時，提供了系統(tǒng)可靠性，延長了電源的壽命，而且實現(xiàn)較高的PF。同時由于線路不工作在高頻開關狀態(tài)，也就省略了解決EMI問題的線路。這符合了LED驅動電源簡單化的趨勢，將日益為市場所接受。

相比于開關調光方案，線性方案器件少，體積小，成本低，所以在MR16，GU10，或者E12，E26燈頭小尺寸應用中普遍采用。另外，線性方案調光兼容性高，調光范圍更寬，光色變化更加柔和等特點也開始廣泛應用于球泡燈具等。目前線性調光方案唯一問題是整機效率普遍較低，這勢必要求提高線性芯片散熱條件，增加成本，以及不能滿足一些光效的硬性指標。

普通的可控硅調光線性LED驅動電路，如圖1所示，驅動電路1用來調制LED負載的輸出電流Iout，由于反饋回路的存在，當輸入電壓Vin高于LED負載壓降VLed時，驅動電路1開始工作，于是輸出電流保持為:

驅動電路2用來給可控硅開關提供維持電流，當Vin小于Vled時，驅動電路1不能輸出電流，由于反饋回路的存在，驅動電路2開始工作，于是維持電流保持為：

MOS管M2的功耗PM2為：

當Vin高于Vled時，驅動電路2開始工作，由于反饋回路的存在，Vcs_1＝Vcs_2＝Vref，此時維持電流降為0。由此可以看出，當驅動電路1不能輸出電流時，驅動電路2為可控硅提供維持電流，防止LED閃爍。當驅動電路1可以輸出電流時，驅動電路2不工作，降低芯片的功耗。