[go: up one dir, main page]

CN102938953A - 一种平均线性led驱动电路 - Google Patents

一种平均线性led驱动电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102938953A
CN102938953A CN2012103969982A CN201210396998A CN102938953A CN 102938953 A CN102938953 A CN 102938953A CN 2012103969982 A CN2012103969982 A CN 2012103969982A CN 201210396998 A CN201210396998 A CN 201210396998A CN 102938953 A CN102938953 A CN 102938953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
power switch
drive circuit
resistance
average linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012103969982A
Other languages
English (en)
Inventor
孙顺根
于得水
杨彪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Bright Power Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Bright Power Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Bright Power Semiconductor Co Ltd filed Critical Shanghai Bright Power Semiconductor Co Ltd
Priority to CN2012103969982A priority Critical patent/CN102938953A/zh
Publication of CN102938953A publication Critical patent/CN102938953A/zh
Priority to US13/964,275 priority patent/US20140111093A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/395—Linear regulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一LED负载，该LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，该驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过该整流桥的输出直流电压高于滤波电容电压时，功率开关的漏极电压上升，通过反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过补偿网络，使功率开关中电流的平均值等于LED负载电流。本发明所提供的平均线性LED驱动电路，能够智能地控制驱动电路的电流，使得系统功耗降低，效率得到提高。尤其是在较宽的输入电压情况下，该驱动电路都能保持较高的转换效率。

Description

一种平均线性LED驱动电路
 
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电路,尤其涉及一种高效率恒流的平均线性LED驱动电路。
背景技术
LED光源具有节能环保的优点，然而LED光源应用的技术难点在于控制电路不稳定导致LED寿命大大降低。目前LED照明灯具出现的失效故障，很大程度是因为LED驱动电路的结构不合理所导致的。现有技术中所使用的线性LED驱动电路如图1所示，交流电经过整流桥1整流后经电容器C1滤波，产生一直流电源，直流电源接LED负载，LED负载的负端接一电流沉2，该电流沉2使LED负载的电流保持恒定。这种LED驱动电路主要缺点为，在输入电压较高的情况下，电流沉2产生较大的压降，使驱动电路的效率降低，并在电流沉2上产生较大的热量，容易造成系统失效。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种平均线性LED驱动电路，提高驱动电路的效率。
为了实现上述发明目的，本发明公开一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一LED负载，该LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，该驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过该整流桥的输出直流电压高于滤波电容电压时，功率开关的漏极电压上升，通过反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过补偿网络，使功率开关中电流的平均值等于LED负载电流。
更进一步地，该驱动电路还包括一运算放大器，该电压反馈网络根据该功率开关的漏极电压和该补偿网络的电压得到一输出电压，当该功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于该补偿网络的电压，当该功率开关漏极的电压较高时，输出电压小于该补偿网络的电压。
更进一步地，该运算放大器的负输入端连接一采样电阻，正输入端连接一基准电压，该运算放大器的输出端与该补偿网络连接。
更进一步地，该驱动电路还包括一驱动器，该驱动器的输入端与该电压反馈网络连接，其输出端与该功率开关的门级连接，该驱动器将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。
更进一步地，该功率开关是场效应管或双极型晶体管。
更进一步地，该补偿网络包括一电阻R2、电容C2和电容C3，该电阻R2与该电容C2串联后与该电容C3并联。该补偿网络还可以仅由电容C3组成。
更进一步地，该电压反馈网络由电阻R3, 电阻R4, 电阻R5, 电阻R6，三极管Q1和缓冲器201组成，该电阻R3的一端与缓冲器201连接，另一端通过驱动器400或直接连接该功率开关的门极， 该电阻R3直接连接该功率开关的门极，该三极管Q1的集电极与该电阻R3连接，发射极与该电阻R4的一端连接，该电阻R4的另一端接地，该电阻R5的一端与该功率开关的漏极连接，另一端与该三极管Q1的基极连接，该电阻R6的一端与该电阻R5和该三极管Q1的基极连接，另一端接地。
更进一步地，该功率开关由第一功率开关和第二功率开关串联而成，该第一功率开关的门极连接该电压反馈网络的输出端，该第一功率开关的漏极与该第二功率开关的源极连接，该第二功率开关的漏极连接该电压反馈网络的负输入端，该第二功率开关的门极与一电源连接。
与现有技术相比较，本发明所提供的平均线性LED驱动电路，能够智能地控制驱动电路的电流，使得系统功耗降低，效率得到提高。尤其是在较宽的输入电压情况下，该驱动电路都能保持较高的转换效率。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1是现有技术中所使用的线性LED驱动电路的结构示意图；
图2是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的结构示意图；
图3是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的工作典型波形示意图；
图4是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的补偿网络和电压反馈网络的电路图；
图5是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
为解决现有技术中所存在的LED驱动电路效率较低且容易产生系统失效的技术问题，本发明提出一种平均线性LED驱动电路。该平均线性LED驱动电路将一滤波电容直接并联于LED负载两端，当整流后的输入电压略高于滤波电容电压时，功率开关中流过电流，当整流后的输入电压高于滤波电容电压较多时，减少甚至关断功率开关中的电流，该功率开关中电流的平均值等于LED负载电流，从而实现高效率LED驱动的目的。
 如图2中所示，图2是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的结构示意图。本发明所提供的平均线性LED驱动电路中，滤波电容C1和LED负载直接并联，接于整流桥100正输出端。功率开关M1的漏极D连接滤波电容C1和LED负载，功率开关的源极S接采样电阻R1和运算放大器500的反相输入端，采样电阻R1的另一端接电地。运算放大器500的同相输入端接基准电压600的正端，基准电压600的负端接电路地，运算放大器500的输出端接补偿网络300，补偿网络300的电压信号和功率开关的漏极D电压信号接电压反馈网络200，电压反馈网络200的输出信号通过驱动器400接功率开关M1的门极G。驱动器400将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。在另一较佳实施方式中，该驱动器400也可以省略，电压反馈网络200的输出信号直接连接功率开关的门极G。该功率开关M1可以是场效应管，也可以是双极型晶体管。当该功率开关为双极型晶体管时，驱动信号为电流信号。
因为输入电压为交流市电，所以输入正弦电压的瞬时值有时高于滤波电容C1电压，有时低于滤波电容C1电压。当整流后的输入电压上升至高于滤波电容C1电压时，功率开关C1漏极D上开始产生一正电压，此时功率开关M1有电流流过，在采样电阻R1上产生一电压信号，此电压信号反映了流过LED负载和滤波电容C1的电流。运算放大器500将采样电阻R1上的电压信号和基准电压进行比较，并输出一电流或电压误差信号。补偿网络将运算放大器500的输出误差信号进行处理，得到一误差电压供给电压反馈网络200。电压反馈网络200接收误差电压和功率开关M1的漏极D信号，进行处理后驱动功率开关M1的门极G。
当功率开关M1漏极D上的电压较高时，如果功率开关M1中继续流过较大的电流，则会产生较大的功率损耗，降低系统的效率。本发明中电压反馈网络200通过检测功率开关M1漏极D上的电压，当漏极电压较高时，降低功率开关M1的门极驱动电压，从而减少或关断了功率开关M1中的电流，实现智能驱动的目的。
虽然采样电阻R1上的电流和电压是不连续的，但是运算放大器和补偿网络可以将其积分，最后通过功率开关M1上的平均电流是受控的，其大小等于基准电压值除以采样电阻R1值。
图3是本发明所示出的平均线性LED驱动电路的工作典型波形示意图。图3中出示了当输入电压呈正弦波形时，功率开关M1电流、功率开关M1漏极电压以及功率开关M1门极电压的波形随时间变化的示意图。
图4是根据本发明所示出的补偿网络和电压反馈网络的一个实施例。如图4中所示，该补偿网络300由电阻R2,电容C2和电容C3构成。电阻R2与电容C2串联后与电容C3并联。在另一种较佳实施方式中，补偿网络300也可以仅由电容C3构成。
电压反馈网络根据功率开关M1漏极的电压和补偿网络300的电压得到一输出电压，当功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于补偿网络300的电压，当功率开关漏极的电压较高时，输出电压小于补偿网络的电压。
电压反馈网络200由电阻R3, 电阻R4, 电阻R5, 电阻R6，三极管Q1和缓冲器201构成。电阻R3的一端与缓冲器201连接，另一端通过驱动器400接功率开关M1的门极G。在另一较佳实施方式中，该驱动器400也可以省略，电阻R3直接连接功率开关的门极G。三极管Q1的集电极与电阻R3连接，发射极与电阻R4的一端连接。电阻R4的另一端接地。电阻R5的一端与功率开关M1的漏极D连接，另一端与三极管Q1的基极连接。电阻R6的一端与电阻R5和三极管Q1的基极连接，另一端接地。
当功率开关M1的漏极电压较高时，Q1的基极与发射极之间开始流过电流，从而集电极与发射极之间也开始流过电流，此电流在R3上产生压降，使电压反馈网络的输出电压降低，从而实现功率开关M1的门极电压降低和功率开关M1电流降低的目的。
    需要指出的是，在另一种较佳实施方式中，功率开关M1有时可以由两个功率开关串联而实现。如图5所示，图5是使用两个功率开关的平均线性LED驱动电路的结构示意图。 其中M2为高压功率开关，M1为低压功率开关。M2的门极接一系统驱动电平，M1的门极信号接电压反馈网络的输出驱动信号。其工作模式和控制逻辑与图4类似，在此不再赘述。
由于采用了本发明的线性LED驱动电路，智能地控制驱动电路的电流，使得系统功耗降低，效率得到提高。尤其是在较宽的输入电压情况下，该驱动电路都能保持较高的转换效率。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种平均线性LED驱动电路，包括一与输入交流电压相连接的整流桥，一LED负载，其特征在于，所述LED负载与一滤波电容并联后连接一功率开关，所述驱动电路还包括一补偿网络以及一电压反馈网络，当经过所述整流桥的输出直流电压高于所述滤波电容电压时，所述功率开关的漏极电压上升，通过所述反馈网络减少或者关断所述功率开关中的电流，通过所述补偿网络，使所述功率开关中电流的平均值等于所述LED负载电流。
2. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括一运算
放大器，所述电压反馈网络根据所述功率开关的漏极电压和所述补偿网络的电压得到一输出电压，当所述功率开关漏极的电压较低时，输出电压等于所述补偿网络的电压，当所述功率开关漏极的电压较高时，输出电压小于所述补偿网络的电压。
3. 如权利要求2所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述运算放大器的负输入端
连接一采样电阻，正输入端连接一基准电压，所述运算放大器的输出端与所述补偿网络
连接。
4. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括一驱动
器，所述驱动器的输入端与所述电压反馈网络连接，其输出端与所述功率开关的门级连接，所述驱动器将电压反馈网络的输出电压转换为功率开关门极的驱动电压。
5. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述功率开关是场效应管或双极型晶体管。
6. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述补偿网络包括一电容C3。
7. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述补偿网络包括一电阻R2、电容C2和电容C3，所述电阻R2与所述电容C2串联后与所述电容C3并联。
8. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述电压反馈网络由电阻R3, 电阻R4, 电阻R5, 电阻R6，三极管Q1和缓冲器201组成，所述电阻R3的一端与缓冲器201连接，另一端通过驱动器400或直接连接所述功率开关的门极， 所述电阻R3直接连接所述功率开关的门极，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R3连接，发射极与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R5的一端与所述功率开关的漏极连接，另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R6的一端与所述电阻R5和所述三极管Q1的基极连接，另一端接地。
9. 如权利要求1所述的平均线性LED驱动电路，其特征在于，所述功率开关由第一功率开关和第二功率开关串联而成，所述第一功率开关的门极连接所述电压反馈网络的输出端，所述第一功率开关的漏极与所述第二功率开关的源极连接，所述第二功率开关的漏极连接所述电压反馈网络的负输入端，所述第二功率开关的门极与一电源连接。
CN2012103969982A 2012-10-18 2012-10-18 一种平均线性led驱动电路 Pending CN102938953A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103969982A CN102938953A (zh) 2012-10-18 2012-10-18 一种平均线性led驱动电路
US13/964,275 US20140111093A1 (en) 2012-10-18 2013-08-12 Average linear led driver circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103969982A CN102938953A (zh) 2012-10-18 2012-10-18 一种平均线性led驱动电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102938953A true CN102938953A (zh) 2013-02-20

Family

ID=47697797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012103969982A Pending CN102938953A (zh) 2012-10-18 2012-10-18 一种平均线性led驱动电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140111093A1 (zh)
CN (1) CN102938953A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103327694A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 上海晶丰明源半导体有限公司 一种可控硅调光led驱动电路
CN104519618A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 欧普照明股份有限公司 一种led驱动电路
CN104519617A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 欧普照明股份有限公司 一种led驱动电路
CN106341923A (zh) * 2016-04-29 2017-01-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的线性led驱动电路

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203618180U (zh) * 2013-10-07 2014-05-28 欧普照明股份有限公司 一种led驱动装置
CN104981060B (zh) * 2015-06-18 2016-08-31 深圳市晟碟半导体有限公司 一种可降低灯芯数量的线性恒流led驱动装置
CN109496017A (zh) * 2018-12-26 2019-03-19 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Led负载驱动电路及其驱动方法
CN109618466B (zh) * 2019-01-21 2024-02-20 广东基地灯饰有限公司 一种基于功率管安全防护的led驱动电路
CN110139424A (zh) * 2019-04-16 2019-08-16 上海新进芯微电子有限公司 线性led驱动系统及效率补偿电路
US20240188203A1 (en) * 2022-10-19 2024-06-06 Elemental LED, Inc. Current-Limiting Circuit for LED Power Supply

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066264A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Chaogang Huang High-voltage high-power constant current led driver device
CN201766744U (zh) * 2009-12-17 2011-03-16 成都芯源系统有限公司 用于调节led电流的控制装置
CN202276525U (zh) * 2011-10-27 2012-06-13 许瑞清 线性恒流控制器、包含该控制器的芯片、驱动装置以及照明灯具
CN202374531U (zh) * 2011-12-21 2012-08-08 韦挽澜 一种无电解电容白光led驱动电路
CN202918545U (zh) * 2012-10-18 2013-05-01 上海晶丰明源半导体有限公司 一种平均线性led驱动电路

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952334B2 (en) * 2003-10-07 2005-10-04 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Linear regulator with overcurrent protection
TWI481310B (zh) * 2012-08-10 2015-04-11 Unity Opto Technology Co Ltd Light emitting diode drive
US8710745B1 (en) * 2012-12-11 2014-04-29 Unity Opto Technology Co., Ltd. LED drive circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066264A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 Chaogang Huang High-voltage high-power constant current led driver device
CN201766744U (zh) * 2009-12-17 2011-03-16 成都芯源系统有限公司 用于调节led电流的控制装置
CN202276525U (zh) * 2011-10-27 2012-06-13 许瑞清 线性恒流控制器、包含该控制器的芯片、驱动装置以及照明灯具
CN202374531U (zh) * 2011-12-21 2012-08-08 韦挽澜 一种无电解电容白光led驱动电路
CN202918545U (zh) * 2012-10-18 2013-05-01 上海晶丰明源半导体有限公司 一种平均线性led驱动电路

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103327694A (zh) * 2013-06-26 2013-09-25 上海晶丰明源半导体有限公司 一种可控硅调光led驱动电路
CN103327694B (zh) * 2013-06-26 2015-07-22 上海晶丰明源半导体有限公司 一种可控硅调光led驱动电路
CN104519618A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 欧普照明股份有限公司 一种led驱动电路
CN104519617A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 欧普照明股份有限公司 一种led驱动电路
CN104519617B (zh) * 2013-09-29 2017-02-15 欧普照明股份有限公司 一种led驱动电路
CN106341923A (zh) * 2016-04-29 2017-01-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的线性led驱动电路
CN106341923B (zh) * 2016-04-29 2018-03-23 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的线性led驱动电路
TWI622323B (zh) * 2016-04-29 2018-04-21 Silergy Semiconductor Technology Hangzhou Ltd 控制電路、控制方法和應用其的線性ｌｅｄ驅動電路
CN108093530A (zh) * 2016-04-29 2018-05-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的线性led驱动电路
CN108093530B (zh) * 2016-04-29 2020-03-06 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的线性led驱动电路

Also Published As

Publication number Publication date
US20140111093A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102938953A (zh) 一种平均线性led驱动电路
CN101657057B (zh) Led电源电路
CN103108470B (zh) 动态线性控制led驱动电路
CN103327694B (zh) 一种可控硅调光led驱动电路
CN201742599U (zh) 一种高功率因数恒流驱动电路
CN203814013U (zh) 单端过零检测的led驱动电路
CN103648202A (zh) 有源功率因数校正控制电路、芯片及led驱动电路
CN105142260A (zh) 适用于可控硅调光器的led驱动电路及其控制电路
CN102244954A (zh) 一种高功率因数恒流驱动电路
CN103683919A (zh) 高功率因数低谐波失真恒流电路及装置
CN103269164B (zh) 原边恒流控制的准单级高功率因数电路及装置
CN105072742A (zh) 一种高压线性恒流led驱动电路
CN104661384A (zh) 半导体发光器件组的驱动装置及方法
CN104780646A (zh) 一种支持可控硅调光的led驱动电路
CN102843844A (zh) 一种led控制电路及led照明装置
CN103269162B (zh) 一种准单级高功率因数恒流电路及装置
CN203072226U (zh) 动态线性控制led驱动电路
CN203523119U (zh) 一种基于三极管的led电流纹波消除驱动电路
CN201805579U (zh) 适用于led的前沿和/或后沿调光器的调光控制电路
CN103796389B (zh) 最大亮度提升模块、可控硅调光led驱动电路及系统
CN103533719A (zh) 一种基于三极管的led电流纹波消除驱动电路
CN202918545U (zh) 一种平均线性led驱动电路
CN204031524U (zh) 一种led恒流驱动电路
CN104602387B (zh) 假负载电路
CN102791063A (zh) 一种自调压led智能模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130220