一種線性高壓led驅動電路的製作方法
2023-10-09 07:00:29 1
一種線性高壓led驅動電路的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種線性高壓LED驅動電路，包括整流橋堆；不少於兩段LED串；與各LED串對應的驅動開關；用於檢測各路驅動開關電流的電流採樣電路；用於控制各驅動開關導通阻抗的恆流控制電路；本發明通過恆流控制電路和驅動開關控制至少兩段LED串隨著直流脈動電壓的變化部分或全部導通發光，在一個電壓脈動周期中既提高了LED串的導通發光時間也降低了驅動開關的功耗，大大提高了LED驅動的效率。
【專利說明】—種線性高壓LED驅動電路
【技術領域】
[0001]本發明屬於發光二極體(Light Emitting D1de,以下簡稱:LED)照明【技術領域】，具體涉及一種線性高壓LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]目前，LED照明電源主要採用的是開關電源，開關電源具有效率高體積小的優點。但開關電源也有難以克服的缺點，具體表現為:由於開關電源使用的是電解電容器和變壓器或電感,而電解電容器的最大缺點是壽命短，可靠性不高，其使用壽命最多也只能達到5000-8000小時；而鋁電解電容器的工作溫度每提高10°C其使用壽命一般會減少10%，而LED燈的開關電源的工作溫度一般都在70°C左右。因此，電解電容器的使用壽命直接決定了開關電源的使用壽命，但是，LED燈珠的壽命一般卻可以達到50000小時，因此，LED照明用開關電源的使用壽命與LED燈珠的壽命及其不匹配，從而影響了 LED燈珠的使用壽命，造成資源的浪費。
[0003]一些公司使用線性恆流驅動LED串發光，附圖1為現有技術線性恆流LED驅動電路結構示意圖，如圖1，LED串102的正極接在整流橋堆101的輸出端正極，LED串102的負極通過一恆流控制器103後接地(LED串102和恆流控制器103位置可以互換)。這種應用只有當整流橋堆的輸出電壓高於LED串的導通電壓時，LED串才正常發光；而當整流橋堆的輸出電壓低於LED串的導通電壓時，大部分功率都消耗在恆流控制器上，而且即使是整流橋堆的輸出電壓高於LED串的導通電壓，也有很大一部分電能消耗在恆流控制器上。所以這種傳統的線性恆流LED驅動方式不但發光效率低、而且電能利用率也低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種至少兩段LED串的控制電路，當電壓變化時至少兩段LED串以一定的規律組合導通發光，提高了 LED的發光效率和電能的利用效率。
[0005]為實現上述發明目的，本發明採用以下的技術方案:
[0006]一種線性高壓LED驅動電路，包括:
[0007]整流橋堆，所述整流橋堆為整流二極體組成的具有整流功能的全波或半波整流電路；
[0008]相互串聯的至少2段LED串，所述LED串包括由若干LED或LED晶粒以串聯形式組成的LED串或以串聯和並聯組合的形式組成的LED串，所述LED串的導通電壓比單個LED或LED晶粒的導通電壓高；
[0009]與LED串數目相對應、用於根據其導通阻抗來控制每段LED串導通狀態的至少2路驅動開關；
[0010]用於監測流過每路驅動開關電流的電流採樣電路；
[0011]用於根據電流採樣電路提供電流值來控制相應驅動開關導通阻抗的恆流控制電路；
[0012]用於為恆流控制電路提供工作電壓的電源；
[0013]基準參考電壓；
[0014]整流橋堆的輸出端正極與電源及首段LED串的輸入端連接；所述電源與基準參考電壓及恆流控制電路連接；每路驅動開關的輸入端分別對應連接每段LED串的負極，每路驅動開關的控制端分別連接至恆流控制電路，每路驅動開關的輸出端共同連接至電流採樣電路，電流採樣電路用於監測每路驅動開關電流的每路監測電路分別連接至恆流控制電路；基準參考電壓與恆流控制電路連接；整流橋堆的輸出端負極連同恆流控制電路、電流採樣電路共同接地。
[0015]進一步地，所述每路驅動開關包括控制端、開關輸入端和開關輸出端，驅動開關的控制端與恆流控制電路連接、其開關輸入端與每段LED串的輸出端負極連接，其開關輸出端與電流採樣電路的輸入端連接，通過改變控制端的電壓或電流來控制開關輸入端到開關輸出端的導通阻抗。
[0016]進一步地，所述電流採樣電路包括不少於兩個相互串聯的採樣電阻，每路驅動開關的開關輸出端共同連接第一個採樣電阻的輸入端；最後一個採樣電阻的輸出端接地；每個採樣電阻的輸入端分別連接恆流控制電路。
[0017]進一步地，後一路驅動開關的恆流電流大於前一路驅動開關的恆流電流，當後一路驅動開關有電流通過時恆流控制電路會關閉之前所有驅動開關。
[0018]進一步地，所述驅動開關包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;所述電流採樣電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3 ;所述恆流控制電路包括放大器U1、放大器U2、放大器U3 ；
[0019]整流橋堆的輸出端負極接地、其輸出端正極與電源及首段LED串的輸入端連接；所述電源與基準參考電壓及運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的正極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻Rl的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的輸出端；電阻R1、電阻R2、電阻R3相互串聯後由電阻R3接地；所述運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的同相輸入端分別與基準參考電壓連接，運算放大器Ul的反相輸入端與電阻Rl的輸入端連接；運算放大器U2的反相輸入端與電阻Rl和電阻R2的連接點連接；運算放大器U3的反相輸入端與電阻R2和電阻R3的連接點連接；運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的負極共同接地。
[0020]進一步地，所述驅動開關包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;所述電流採樣電路包括電阻R8、電阻R9、電阻RlO ;所述恆流控制電路包括NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7 ;所述電源包括電阻R1、穩壓管D2 ;所述基準參考電壓為NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6基極和發射極之間的導通電壓；
[0021]整流橋堆的輸出端負極接地、其輸出端正極與電阻Rl的一端及首段LED串的輸入端連接，電阻Rl的另一端分別與穩壓管D2及電阻R2、電阻R3、電阻R4的一端連接，電阻R2、電阻R3、電阻R4的另一端分別對應與NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的基極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻R8的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的集電極；電阻R8、電阻R9、電阻RlO相互串聯後由電阻RlO接地；所述NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的發射極連同穩壓管D2的另一端共同接地；NPN三極體Q4的基極經電阻R5後與電阻R8的輸入端連接；NPN三極體Q5的基極經電阻R6後與電阻R8和電阻R9的連接點連接；NPN三極體Q6的基極經電阻R7後與電阻R9和電阻RlO的連接點連接。
[0022]本發明提供的線性高壓LED驅動電路，通過恆流控制電路控制至少兩路驅動開關的導通阻抗來控制LED串的導通和電流，當整流橋堆整流後的直流電壓升高到第一段LED串導通時電流通過對應的第一個驅動開關導通並恆流於一較低電流值，當電壓繼續上升到第一段和第二段LED串同時導通時恆流控制電路關斷第一個驅動開關並通過第二個驅動開關導通前兩段LED串，並使前兩段LED串恆流於一較高電流值，當電壓再繼續上升到第一段、第二段和第三段LED串同時導通時，恆流控制電路關斷第二個驅動開關，並通過第三個驅動開關導通前三段LED串，並使前三段LED串恆流於一更高電流值，如果有更多LED串則以此類推；當電壓開始下降時過程正好相反。這樣隨著直流脈動電壓的變化LED串部分或全部導通，既增加了一個脈動周期中LED串的導通時間又降低了驅動開關的損耗，大大提高了 LED驅動的效率，而且結構簡單，成本低，易於實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]附圖1為現有技術線性恆流LED驅動電路結構示意圖；
[0024]附圖2為本發明多段線性高壓LED驅動電路結構示意圖；
[0025]附圖3為本發明多段線性高壓LED驅動電路實施例一電路結構示意圖；
[0026]附圖4為本發明多段線性高壓LED驅動電路實施例二電路結構示意圖；
[0027]附圖5為本發明多段線性高壓LED驅動電路電壓和電流波形示意圖。
[0028]附圖標記說明:101-整流橋堆，102-LED串，103-恆流控制器，203-驅動開關，204-電源，205-基準參考電壓，206-恆流控制電路，207-電流採樣電路，208-電壓波形，209-電流波形。
【具體實施方式】
[0029]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0030]附圖2為本發明多段線性高壓LED驅動電路結構示意圖；如圖2所示，包括:整流橋堆101、LED串102、驅動LED串102導通的驅動開關203、控制各個驅動開關導通阻抗的恆流控制電路206、為恆流控制電路供電的電源204、基準參考電壓205、電流採樣電路207。所述整流橋堆101為整流二極體組成的具有整流功能的全波或半波整流電路；所述LED串102包括由若干LED或LED晶粒以串聯形式組成的LED串或以串聯和並聯組合的形式組成的LED串，所述LED串的導通電壓比單個LED或LED晶粒的導通電壓高；所述驅動開關203用於根據其導通阻抗來控制每段LED串導通狀態，其包括至少2路驅動開關；所述電流採樣電路207用於監測流過每路驅動開關電流；所述恆流控制電路206用於根據電流採樣電路207提供電流值來控制相應驅動開關的導通阻抗；所述電源204用於為恆流控制電路提供工作電壓；所述基準參考電壓205用於為恆流控制電路提供基準電壓。
[0031]具體地，整流橋堆的輸出端正極與電源及首段LED串的輸入端連接；所述電源與基準參考電壓及恆流控制電路連接；每路驅動開關的輸入端分別對應連接每段LED串的負極，每路驅動開關的控制端分別連接至恆流控制電路，每路驅動開關的輸出端共同連接至電流採樣電路，電流採樣電路用於監測每路驅動開關電流的每路監測電路分別連接至恆流控制電路；基準參考電壓與恆流控制電路連接；整流橋堆的輸出端負極連同恆流控制電路、電流採樣電路共同接地。
[0032]其工作原理為:整流橋堆101將輸入的市電交流電壓整流成在O伏和最高峰值電壓間變化的直流脈動電壓，並加在至少兩段串聯的LED串102上，(附圖2中L1、L2為一段LED串；L3、L4為一段LED串；L5、L6為一段LED串)當電壓上升到第一段LED串102導通時，恆流控制電路控制與第一段LED串負極連接的驅動開關導通並恆流於一個較小的電流值，此時第一段LED串發光；當電壓繼續上升到第一段和第二段LED串同時導通時，恆流控制電路控制關斷與第一個LED串負極連接的驅動開關，同時使與第二段LED串負極連接的驅動開關導通並恆流於一個較大的電流值，此時第一段和第二段LED串發光；當電壓再繼續上升到第一段、第二段和第三段LED串同時導通時，恆流控制電路控制關斷與第二個LED串負極連接的驅動開關，同時使與第三段LED串負極連接的驅動開關導通並恆流於一個更大的電流值，此時第一段、第二段和第三段LED串發光；如果有更多LED串控制過程以此類推；當電壓下降時控制過程正好相反。
[0033]本發明通過恆流控制電路和驅動開關控制至少兩段LED串隨著直流脈動電壓的變化部分或全部導通發光，在一個電壓脈動周期中既提高了 LED串的導通發光時間也降低了驅動開關的功耗，大大提高了 LED驅動的效率。
[0034]進一步地，所述每路驅動開關包括控制端、開關輸入端和開關輸出端，驅動開關的控制端與恆流控制電路連接、其開關輸入端與每段LED串的輸出端負極連接，其開關輸出端與電流採樣電路的輸入端連接，通過改變控制端的電壓或電流來控制開關輸入端到開關輸出端的導通阻抗。
[0035]進一步地，所述電流採樣電路包括不少於兩個相互串聯的採樣電阻，每路驅動開關的開關輸出端共同連接第一個採樣電阻的輸入端；最後一個採樣電阻的輸出端接地；每個採樣電阻的輸入端分別連接恆流控制電路。
[0036]進一步地，後一路驅動開關的恆流電流大於前一路驅動開關的恆流電流，當後一路驅動開關有電流通過時恆流控制電路會關閉之前所有驅動開關。
[0037]以下通過以下2個具體實施例來對本發明做進一步闡述:
[0038]附圖3為本發明多段線性高壓LED驅動電路實施例一電路結構示意圖，如圖3所示，驅動開關203包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;所述電流採樣電路207包括電阻R1、電阻R2、電阻R3 ;所述恆流控制電路206包括運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3。
[0039]具體地，整流橋堆101的輸出端負極接地、其輸出端正極與電源204及首段LED串的輸入端連接；所述電源204與基準參考電壓205及放大器U1、放大器U2、放大器U3的正極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻Rl的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的輸出端；電阻Rl、電阻R2、電阻R3相互串聯後由電阻R3接地；所述運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的同相輸入端分別與基準參考電壓連接，運算放大器Ul的反相輸入端與電阻Rl的輸入端連接；運算放大器U2的反相輸入端與電阻Rl和電阻R2的連接點連接；運算放大器U3的反相輸入端與電阻R2和電阻R3的連接點連接；運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的負極共同接地。
[0040]本實施例的工作原理為:如圖3所示，交流市電電壓經過全波整流橋Dl整流後，其正極輸出端連接電源、LED串L1-L6，當直流脈動電壓從O伏開始升高至電源啟動後，運算放大器U1、U2和U3開始工作，此時三個運算放大器的負極輸入端電壓遠小於正極輸入端的基準電壓所以運算放大器輸出端為高電壓輸出接近電源電壓，?OS管Ql、Q2和Q3的柵極均為高電壓，三個NMOS管均處於低阻導通狀態；當電壓升高到第一段LED串L1、L2導通時電流通過NMOS管Ql的漏極到源極流經採樣電阻Rl、R2和R3到地，當Rl上的電壓等於基準電壓時，運算放大器Ul的輸出電壓迅速降低至一適當值使Ql漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流值，電壓繼續升高運算放大器Ul會根據採樣電阻Rl的電壓值調節輸出電壓使Ql的電流維持不變。當電壓升高到第一段和第二段LED串L1、L2、L3和L4同時導通時流過第二段LED串L3和L4的電流通過NMOS管Q2的漏極到源極流經採樣電阻RU R2和R3到地，這樣流過採樣電阻Rl、R2和R3到地的電流增大，同時電阻Rl的電壓也同時增大，運算放大器Ul的輸出電壓進一步下降，Ql的電流減小；當電壓升高第二段LED串的電流繼續增大使採樣電阻R2的電壓等於基準參考電壓時運算放大器U2的輸出電壓迅速降低至一適當值使Q2漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流電流值；此時採樣電阻Rl的電壓已經遠遠超過基準參考電壓運算放大器Ul的輸出電壓迅速降低使Ql柵極電壓接近O伏從而Ql截止，電壓繼續升高運算放大器U2根據採樣電阻R2的電壓值調節輸出電壓使Q2的電流維持不變。當電壓升高到第一段、第二段和第三段LED串L1、L2、L3、L4、L5和L6同時導通時流過第三段LED串L5和L6的電流通過NMOS管Q3的漏極到源極流經採樣電阻R1、R2和R3到地，這樣流過採樣電阻R1、R2和R3到地的電流繼續增大，同時電阻R2的電壓也同時增大，運算放大器U2的輸出電壓同步減小，Q2的電流減小；當電壓升高第三段LED串的電流繼續增大使採樣電阻R3的電壓等於基準參考電壓時運算放大器U3的輸出電壓迅速降低至一適當值使Q3漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流電流值；此時採樣電阻R2的電壓已經遠遠超過基準參考電壓了所以運算放大器U2的輸出電壓進一步降低使Q2柵極電壓接近O伏從而Q2截止。如果有更多LED串工作過程以此類推，當電壓達到峰值後開始下降時工作過程正好相反。
[0041]本實施例當電壓變化時至少兩段LED串以一定的規律組合導通發光，提高了 LED的發光效率和電能的利用效率，其驅動控制電路結構簡單，成本低，適合大量推廣應用。
[0042]附圖4為本發明多段線性高壓LED驅動電路實施例二電路結構示意圖，如圖4所示，驅動開關203包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;電流採樣電路207包括電阻R8、電阻R9、電阻RlO ;恆流控制電路206包括NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7 ;電源204包括電阻R1、穩壓管D2 ;所述基準參考電壓為NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6基極和發射極之間的導通電壓，該導通電壓一般為0.4伏至0.7伏。
[0043]具體地，整流橋堆101的輸出端負極接地、其輸出端正極與電阻Rl的一端及首段LED串的輸入端連接，電阻Rl的另一端分別與穩壓管D2及電阻R2、電阻R3、電阻R4的一端連接，電阻R2、電阻R3、電阻R4的另一端分別對應與NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的集電極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻R8的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的集電極；電阻R8、電阻R9、電阻RlO相互串聯後由電阻RlO接地；所述NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的發射極連同穩壓管D2的另一端共同接地；NPN三極體Q4的基極經電阻R5後與電阻R8的輸入端連接；NPN三極體Q5的基極經電阻R6後與電阻R8和電阻R9的連接點連接；NPN三極體Q6的基極經電阻R7後與電阻R9和電阻RlO的連接點連接。
[0044]本實施例的工作原理具體地，如圖4所示，交流市電電壓經過全波整流橋101整流後，其輸出端連接電阻RULED串L1-L6，當電壓高於穩壓管D2的穩壓值時，穩壓管正極的電壓為穩壓管的穩壓值，此時NMOS管Ql、Q2和Q3的柵極均為高電壓(穩壓管的穩壓值)三個NMOS管均處於低阻導通狀態；當電壓升高到第一段LED串L1、LED串L2導通時，電流通過NMOS管Ql的漏極到源極最後流經採樣電阻R8、電阻R9和電阻RlO到地，當電阻R8上的電壓等於NPN三極體Q4基極到發射極的導通電壓時，Q4的集電極到發射極導通，由於電阻R2的分壓使Q4集電極、Ql柵極電壓迅速降低至一適當值使Ql漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流值，電壓繼續升高NPN三極體Q4會根據採樣電阻R8的電壓值調節集電極電壓使Ql的電流維持不變。當電壓升高到第一段和第二段LED串L1、LED串L2、LED串L3和LED串L4同時導通時流過第二段LED串L3和LED串L4的電流通過NMOS管Q2的漏極到源極流經採樣電阻R8、R9和RlO到地，這樣流過採樣電阻R8、電阻R9和電阻RlO到地的電流增大，同時電阻R8的電壓也同時增大，Q4基極的電壓同步增大，Q4集電極到發射極的導通阻抗減小R2分壓增加集電極電壓進一步下降，Ql的電流減小；當電壓升高第二段LED串的電流繼續增大使採樣電阻R9的電壓等於NPN三極體Q5基極到發射極的導通電壓時，Q5的集電極到發射極導通，由於電阻R3的分壓使Q5集電極、Q2柵極電壓迅速降低至一適當值使Q2漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流電流值；此時採樣電阻R8的電壓已經遠遠超過Q4基極到發射極的導通電壓了所以Q4飽和導通，R2分壓使Ql柵極電壓接近O伏從而Ql截止，電壓繼續升高NPN三極體Q5會根據採樣電阻R9的電壓值調節集電極電壓使Q2的電流維持不變。當電壓升高到第一段、第二段和第三段LED串L1、LED串L2、LED串L3、LED串L4、LED串L5和LED串L6同時導通時流過第三段LED串L5和LED串L6的電流通過NMOS管Q3的漏極到源極流經採樣電阻R8、R9和RlO到地，這樣流過採樣電阻R8、電阻R9和電阻RlO到地的電流繼續增大，同時電阻R9的電壓也同時增大，Q5基極的電壓同步增大，Q5集電極到發射極的導通阻抗減小R3分壓增加集電極電壓進一步下降，Q2的電流減小；當電壓升高第三段LED串的電流繼續增大使採樣電阻RlO的電壓等於NPN三極體Q6基極到發射極的導通電壓時Q6的集電極到發射極導通，由於電阻R4的分壓使Q6集電極、Q3柵極電壓迅速降低至一適當值使Q3漏極至源極的導通阻抗增大電流減小並維持於一恆流電流值；此時採樣電阻R9的電壓已經遠遠超過Q5基極到發射極的導通電壓了所以Q5飽和導通，R3分壓使Q2柵極電壓接近O伏從而Q2截止。如果有更多LED串工作過程以此類推，當電壓達到峰值後開始下降時工作過程正好相反。
[0045]本發明恆流控制電路還可以為三極體，MOS管或邏輯控制器件組成的具有相同功能的電路。本發明驅動開關器件還可以為PMOS管、NPN三極體、PNP三極體。
[0046]附圖5為本發明多段線性高壓LED驅動電路電壓和電流波形示意圖，如圖5所示，208是線性高壓LED驅動器正常工作時的電流波形、209是線性高壓LED驅動器正常工作時的電壓波形。
[0047]本發明的驅動開關均為高耐壓器件不會被擊穿，具有很好的散熱性和能承受較大的功耗的性能。
[0048]最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，包括: 整流橋堆，所述整流橋堆為整流二極體組成的具有整流功能的全波或半波整流電路； 相互串聯的至少2段LED串，所述LED串包括由若干LED或LED晶粒以串聯形式組成的LED串或以串聯和並聯組合的形式組成的LED串，所述LED串的導通電壓比單個LED或LED晶粒的導通電壓高； 與LED串數目相對應、用於根據其導通阻抗來控制每段LED串導通狀態的至少2路驅動開關； 用於監測流過每路驅動開關電流的電流採樣電路； 用於根據電流採樣電路提供電流值來控制相應驅動開關導通阻抗的恆流控制電路； 用於為恆流控制電路提供工作電壓的電源； 基準參考電壓； 整流橋堆的輸出端正極與電源及首段LED串的輸入端連接；所述電源與基準參考電壓及恆流控制電路連接；每路驅動開關的輸入端分別對應連接每段LED串的負極，每路驅動開關的控制端分別連接至恆流控制電路，每路驅動開關的輸出端共同連接至電流採樣電路，電流採樣電路用於監測每路驅動開關電流的每路監測電路分別連接至恆流控制電路；基準參考電壓與恆流控制電路連接；整流橋堆的輸出端負極連同恆流控制電路、電流採樣電路共同接地。
2.根據權利要求1所述的線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，所述每路驅動開關包括控制端、開關輸入端和開關輸出端，驅動開關的控制端與恆流控制電路連接、其開關輸入端與每段LED串的輸出端負極連接，其開關輸出端與電流採樣電路的輸入端連接，通過改變控制端的電壓或電流來控制開關輸入端到開關輸出端的導通阻抗。
3.根據權利要求1所述的線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，所述電流採樣電路包括不少於兩個相互串聯的採樣電阻，每路驅動開關的開關輸出端共同連接第一個採樣電阻的輸入端；最後一個採樣電阻的輸出端接地；每個採樣電阻的輸入端分別連接恆流控制電路。
4.根據權利要求1所述的線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，後一路驅動開關的恆流電流大於前一路驅動開關的恆流電流，當後一路驅動開關有電流通過時恆流控制電路會關閉之前所有驅動開關。
5.根據權利要求1-4任一項所述的線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，所述驅動開關包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;所述電流採樣電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3 ;所述恆流控制電路包括放大器U1、放大器U2、放大器U3 ； 整流橋堆的輸出端負極接地、其輸出端正極與電源及首段LED串的輸入端連接；所述電源與基準參考電壓及運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的正極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻Rl的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接運算放大器Ul、運算放大器U2、運算放大器U3的輸出端；電阻R1、電阻R2、電阻R3相互串聯後由電阻R3接地；所述運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的同相輸入端分別與基準參考電壓連接，運算放大器Ul的反相輸入端與電阻Rl的輸入端連接；運算放大器U2的反相輸入端與電阻Rl和電阻R2的連接點連接；運算放大器U3的反相輸入端與電阻R2和電阻R3的連接點連接；運算放大器U1、運算放大器U2、運算放大器U3的負極共同接地。
6.根據權利要求1-4任一項所述的線性高壓LED驅動電路，其特徵在於，所述驅動開關包括NMOS管Q1、NM0S管Q2、NM0S管Q3 ;所述電流採樣電路包括電阻R8、電阻R9、電阻RlO ；所述恆流控制電路包括NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7 ;所述電源包括電阻R1、穩壓管D2 ;所述基準參考電壓為NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6基極和發射極之間的導通電壓； 整流橋堆的輸出端負極接地、其輸出端正極與電阻Rl的一端及首段LED串的輸入端連接，電阻Rl的另一端分別與穩壓管D2及電阻R2、電阻R3、電阻R4的一端連接，電阻R2、電阻R3、電阻R4的另一端分別對應與NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的基極連接；每路NMOS管的漏極分別對應連接每段LED串的負極，每路NMOS管的源極共同連接至電阻R8的輸入端，每路NMOS管的柵極分別對應連接NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的集電極；電阻R8、電阻R9、電阻RlO相互串聯後由電阻RlO接地；所述NPN三極體Q4、NPN三極體Q5、NPN三極體Q6的發射極連同穩壓管D2的另一端共同接地；NPN三極體Q4的基極經電阻R5後與電阻R8的輸入端連接；NPN三極體Q5的基極經電阻R6後與電阻R8和電阻R9的連接點連接；NPN三極體Q6的基極經電阻R7後與電阻R9和電阻RlO的連接點連接。
【文檔編號】H05B37/02GK104244493SQ201310223972
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2013年6月7日
【發明者】楊波, 楊世紅 申請人:陝西亞成微電子股份有限公司