一種LED線性恆流驅動電路及LED照明裝置的製作方法

2023-09-20 15:13:05

本發明屬於LED驅動控制領域，尤其涉及一種LED線性恆流驅動電路及LED照明裝置。

背景技術：

近年來，LED(Light Emitting Diode，發光二極體)燈代替傳統的白熾燈、日光燈等作為照明電源得到廣泛的應用。常見的LED驅動方式分為開關電源驅動和線性驅動，其中，線性驅動以其簡單的結構和低廉的成本得到廣泛的普及。

然而，現有的LED線性恆流驅動電路無法實現寬輸入電壓的應用，即輸出負載LED燈的數量決定了輸入電壓只能在一個很小的範圍內變化，若輸入電壓低於工作電壓，LED燈無法點亮；若輸入電壓高於工作電壓，則驅動功耗加大，溫度上升，影響LED燈的可靠性。

綜上可知，現有的LED線性恆流驅動電路的輸入電壓的可變化範圍較小，無法實現寬輸入電壓的應用。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種LED線性恆流驅動電路及LED照明裝置，旨在解決現有的LED線性恆流驅動電路的輸入電壓的可變化範圍較小，無法實現寬輸入電壓的應用的問題。

本發明是這樣實現的，一種LED線性恆流驅動電路，與第一LED燈串和第二LED燈串連接，所述LED線性恆流驅動電路包括整流模塊，所述整流模塊對交流電進行整流，並輸出直流電為所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行供電，所述LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊、第一恆流驅動模塊、第二恆流驅動模塊、第三恆流驅動模塊及開關模塊；

所述串並轉換模塊的第一端、所述第三恆流控制模塊的輸入端及所述第二恆流控制模塊的輸入端共接於所述整流模塊的第一輸出端，所述第三恆流控制模塊的輸出端與所述第一LED燈串的輸入端連接，所述串並轉換模塊的第二端、所述第一恆流驅動模塊的輸出端、所述第二LED燈串的輸出端及所述整流模塊的第二輸出端共接於地，所述第一恆流控制模塊的輸入端與所述第一LED燈串的輸出端共接於所述開關模塊的輸入端，所述第一恆流驅動模塊的電壓輸入端和受控端分別與所述串並轉換模塊的輸出端和控制端連接，所述第二恆流驅動模塊的受控端和輸出端分別與所述開關模塊的輸出端和所述第二LED燈串的輸入端連接；

當所述整流模塊的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值時，所述開關模塊關斷，所述第一LED燈串和所述第二LED燈串並聯連接，所述第一恆流控制模塊和所述第二恆流控制模塊分別對所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行恆流控制；當所述整流模塊的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，所述串並轉換模塊對所述第一恆流控制模塊的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當所述整流模塊的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，所述開關模塊導通，所述第一恆流控制模和所述第二恆流控制模塊關斷，所述第一LED燈串和所述第二LED燈串串聯連接，所述第三恆流控制模塊對所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行恆流控制。

本發明還提供了一種LED線性恆流驅動電路，與第一LED燈串和第二LED燈串連接，所述LED線性恆流驅動電路包括整流模塊，所述整流模塊對交流電進行整流，並輸出直流電為所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行供電，所述LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊、第一恆流驅動模塊、第二恆流驅動模塊、第三恆流驅動模塊及開關模塊；

所述串並轉換模塊的第一端、所述第一LED燈串的輸入端及所述第二恆流控制模塊的輸入端共接於所述整流模塊的第一輸出端，所述串並轉換模塊的第二端、所述第一恆流驅動模塊的輸出端、所述第三恆流控制模塊的輸出端及所述整流模塊的第二輸出端共接於地，所述第一恆流控制模塊的輸入端與所述第一LED燈串的輸出端共接於所述開關模塊的輸入端，所述第一恆流驅動模塊的電壓輸入端和受控端分別與所述串並轉換模塊的輸出端和控制端連接，所述第二恆流驅動模塊的受控端和輸出端分別與所述開關模塊的輸出端和所述第二LED燈串的輸入端連接，所述第二LED燈串的輸出端與所述第三恆流控制模塊的輸入端連接；

當所述整流模塊的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值時，所述開關模塊關斷，所述第一LED燈串和所述第二LED燈串並聯連接，所述第一恆流控制模塊和所述第二恆流控制模塊分別對所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行恆流控制；當所述整流模塊的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，所述串並轉換模塊對所述第一恆流控制模塊的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當所述整流模塊的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，所述開關模塊導通，所述第一恆流控制模和所述第二恆流控制模塊關斷，所述第一LED燈串和所述第二LED燈串串聯連接，所述第三恆流控制模塊對所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進行恆流控制。

本發明還提供了一種LED照明裝置，與交流電源連接，且包括第一LED燈串和第二LED燈串，所述LED照明裝置還包括上述的LED線性恆流驅動電路。

本發明提供的LED線性恆流驅動電路包括整流模塊、串並轉換模塊、第一恆流驅動模塊、第二恆流驅動模塊、第三恆流驅動模塊及開關模塊；當整流模塊的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值時，開關模塊關斷，第一LED燈串和第二LED燈串並聯連接，第一恆流控制模塊和第二恆流控制模塊分別對第一LED燈串和第二LED燈串進行恆流控制；當整流模塊的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊對第一恆流控制模塊的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，開關模塊導通，第一恆流控制模和第二恆流控制模塊關斷，第一LED燈串和第二LED燈串串聯連接，第三恆流控制模塊對第一LED燈串和第二LED燈串進行恆流控制，從而使得輸入的交流電的電壓可在較大的範圍內變化，實現了寬輸入電壓的應用。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構圖；

圖2是本發明第一實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構圖；

圖3是本發明第二實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構圖；

圖4是本發明第二實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構圖；

圖5是本發明第三實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構圖；

圖6是本發明第三實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構圖；

圖7是本發明第四實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構圖；

圖8是本發明第四實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構圖；

圖9是本發明實施例提供的後級電路的輸入功率與整流模塊的輸出電壓之間的關係示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書中的術語「包括」以及它們任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過程、方法或系統、產品或設備沒有限定於已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。此外，術語「第一」、「第二」和「第三」等是用於區別不同對象，而非用於描述特定順序。

第一實施例：

圖1示出了本發明第一實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖1所示，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接，LED線性恆流驅動電路包括整流模塊1，整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接，整流模塊1對交流電源AC輸出的交流電進行整流，並輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進行供電。

其中，第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個發光二極體按照上一發光二極體的陰極連接下一發光二極體的陽極的方式依次串聯構成，第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個發光二極體的陽極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端，第一LED燈串10或第二LED燈串20中最後一個發光二極體的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實際應用中，第一LED燈串10中LED燈的個數和第二LED燈串10中LED燈的個數可以相等，也可以不相等，即第一LED燈串10的正嚮導通電壓和第二LED燈串20的正嚮導通電壓可以相等，也可以不相等，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊2、第一恆流驅動模塊3、第二恆流驅動模塊4、第三恆流驅動模塊5及開關模塊6。

串並轉換模塊2的第一端、第三恆流控制模塊5的輸入端及第二恆流控制模塊4的輸入端共接於整流模塊1的第一輸出端，第三恆流控制模塊5的輸出端與第一LED燈串10的輸入端連接，串並轉換模塊2的第二端、第一恆流驅動模塊3的輸出端、第二LED燈串20的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接於地，第一恆流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接於開關模塊6的輸入端，第一恆流驅動模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串並轉換模塊2的輸出端和控制端連接，第二恆流驅動模塊4的受控端和輸出端分別與開關模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接。

當整流模塊1的輸出電壓達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值，此時，開關模塊6關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4分別對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，第三恆流控制模塊5不對LED燈串進行恆流控制；當整流模塊1的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，此時，開關模塊6導通，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制。

在本發明實施例中，後級電路具體指包括串並轉換模塊2、第一恆流控制模塊3、第二恆流控制模塊4、第三恆流控制模塊5、開關模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。

在本發明實施例中，具體的，當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2控制第一恆流控制模塊3關斷，同時，由於第二恆流控制模塊4的輸出電壓大於第一基準電壓，因此，第二恆流控制模塊4也處於關斷狀態。

在本發明實施例中，第一預設電壓閾值、第二預設電壓閾值及第三預設電壓閾值可根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在實際應用中，整流模塊1可以為橋式整流電路，也可以為其他類型的整流電路，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在本發明實施例中，交流電源AC的電壓值可以為110V～220V，即輸入的交流電的電壓可以在110V～220V內變化，使得LED線性恆流驅動電路實現了寬輸入電壓的應用；同時，在輸入電壓變化的過程中，通過串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而調節第一LED燈串10的功率，使後級電路的輸入功率基本保持不變；且相對於傳統的LED線性恆流驅動電路，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路去掉了並聯在整流模塊1輸出端的濾波電容，提高了電路的功率因數。

圖2示出了本發明第一實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖2所示，作為本發明一實施例，第一恆流控制模塊3包括第一運算放大器EA1、第一開關管N1及第一電阻R1。

第一運算放大器EA1的同相輸入端為第一恆流控制模塊3的電壓輸入端，第一運算放大器EA1的輸出端與第一開關管N1的控制端共接作為第一恆流控制模塊3的受控端，第一開關管N1的高電位端為第一恆流控制模塊3的輸入端，第一開關管N1的低電位端與第一電阻R1的第一端共接於第一運算放大器EA1的反相輸入端，第一電阻R1的第二端為第一恆流控制模塊3的輸出端。

在本發明實施例中，第一開關管N1可以為NMOS管，NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第一開關管N1的控制端、低電位端及高電位端。當然，第一開關管N1還可以採用三極體、場效應管等開關器件實現，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

作為本發明一實施例，第二恆流驅動模塊4包括第二運算放大器EA2、第二開關管N2及第二電阻；

第二運算放大器EA2的同相輸入端和輸出端分別與第一基準電壓源和第二開關管N2的控制端連接，第二開關管N2的高電位端為第二恆流驅動模塊4的輸入端，第二開關管N2的低電位端與第二電阻R2的第一端共接於第二運算放大器EA2的反相輸入端，第二電阻R2的第一端和第二端分別為第二恆流驅動模塊4的受控端和輸出端。

在本發明實施例中，第一基準電壓源為第二運算放大器EA2提供第一基準電壓Vref。

在本發明實施例中，第二開關管N2可以為NMOS管，NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第二開關管N2的控制端、低電位端及高電位端。當然，第二開關管N2還可以採用三極體、場效應管等開關器件實現，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

作為本發明一實施例，第三恆流驅動模塊5包括第三運算放大器EA3、第三開關管N2及第三電阻R3；

第三運算放大器EA3的同相輸入端和輸出端分別與第一基準電壓源和第三開關管N3的控制端連接，第三開關管N3的高電位端為第三恆流驅動模塊5的輸入端，第三開關管N3的低電位端與第三電阻R3的第一端共接於第三運算放大器EA3的反相輸入端，第三電阻R3的第二端為第三恆流驅動模塊5的輸出端。

在本發明實施例中，第一基準電壓源也為第三運算放大器EA3提供第一基準電壓Vref。

在本發明實施例中，第三開關管N3可以為NMOS管，NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第三開關管N3的控制端、低電位端及高電位端。當然，第三開關管N3還可以採用三極體、場效應管等開關器件實現，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

作為本發明一實施例，串並轉換模塊2包括第一濾波電容C1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第四開關管N4、第五開關管N5、第一放大器Amp1、第二放大器Amp2及比較器Comp1。

第四電阻R4的第一端和第五電阻R5的第二端分別為串並轉換模塊2的第一端和第二端，第四電阻R4的第二端、第一濾波電容C1的第一端、第一放大器Amp1的同相輸入端及比較器Comp1的同相輸入端共接於第五電阻R5的第一端，第一濾波電容C1的第二端與整流模塊1的第二輸出端連接，第四開關管N4的控制端和高電位端分別與第一放大器Amp1的輸出端和電源連接，第四開關管N4的低電位端與第六電阻R6的第一端共接於第一放大器Amp1的反相輸入端，第六電阻R6的第二端與第七電阻R7的第一端共接於第二放大器Amp2的反相輸入端，第二放大器Amp2的同相輸入端與第一基準電壓源連接，第二放大器Amp2的輸出端與第七電阻R7的第二端共接作為串並轉換模塊2的輸出端，比較器Comp1的反相輸入端與第二基準電壓源連接，第五開關管N5的控制端和低電位端分別與比較器Comp1的輸出端和整流模塊1的第二輸出端連接，第五開關管N5的高電位端為串並轉換模塊2的控制端。

在本發明實施例中，第三電阻R3的阻值小於第二電阻R2的阻值，且第三電阻R3的阻值小於第一電阻R1的阻值，以保證第一LED燈串10和第二LED燈串20在由並聯連接轉換為串聯連接時，第二開關管N2處於關斷狀態，保證第二橫流控制模塊4停止工作。

作為本發明一實施例，開關模塊6為二極體D1。

二極體D1的陽極和陰極分別為開關模塊6的輸入端和輸出端。

相對於傳統的LED線性恆流驅動電路，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路去掉了並聯在整流模塊1輸出端的濾波電容，將第一濾波電容C1連接在第四電阻R4和第五電阻R5的公共端與整流模塊1的第二輸出端之間，使得LED線性恆流驅動電路可以實現高功率因數。

本實施例提供的LED線性恆流驅動電路的工作原理如下：

如圖2所示，當整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓VIN小於或等於第一預設電壓閾值，此時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小於或等於第一基準電壓Vref，二極體D1關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第四開關管N4關斷，第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準電壓Vref。由於第三電阻R3的阻值小於第一電阻R1的阻值，因此，第一恆流控制模塊3對第一LED燈串10進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10的電流I1＝Vref/R1，第三恆流控制模塊5不對第一LED燈串10進行恆流控制；同時，第二恆流控制模塊4對第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第二LED燈串20的電流I2＝Vref/R2。通過調整第一基準電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值，可以分別對流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進行調整。

當整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於第一基準電壓Vref，第四開關管N4導通，此時，串並聯轉換模塊2開始對第一恆流控制模塊3的輸入電壓進行調整，進而對流經第一LED燈串10的電流I1進行調整。具體的，串並聯轉換模塊2輸出至第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大，VT增大，輸出電流I1減小，由於後級電路的輸入功率為P＝VIN*I1，因此，調節I1大小可以使得後級電路的輸入功率基本保持不變。

當整流模塊1的輸出電壓VIN繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於或等於第二基準電壓VR，此時，比較器Comp1控制第五開關管N5導通，第一開關管N1關斷，第一恆流驅動模塊3停止工作，二極體D1導通，通過調整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值，使得VT>VR時，整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導通電壓，此時，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3＝Vref/R3。由於第三電阻R3的阻值小於第二電阻R2的阻值，使得第二開關管N2的低電位端(第二運算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大於第一基準電壓Vref，因此，第二運算放大器EA2輸出低電平，第二開關管N2關斷，第二恆流控制模塊4停止工作。

從圖9可以看出，隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化，後級電路的輸入功率基本保持不變，從而使得輸入交流電的電壓可以在一個較大的範圍內變化，且保證了後級電路的輸入功率基本不變，同時實現了高功率因數。

第二實施例：

圖3示出了本發明第二實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構，該實施例是在第一實施例的基礎上，對第三恆流控制模塊5的連接關係進行了相應調整，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖3所示，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接，LED線性恆流驅動電路包括整流模塊1，整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接，整流模塊1對交流電源AC輸出的交流電進行整流，並輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進行供電。

其中，第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個發光二極體按照上一發光二極體的陰極連接下一發光二極體的陽極的方式依次串聯構成，第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個發光二極體的陽極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端，第一LED燈串10或第二LED燈串20中最後一個發光二極體的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實際應用中，第一LED燈串10中LED燈的個數和第二LED燈串10中LED燈的個數可以相等，也可以不相等，即第一LED燈串10的正嚮導通電壓和第二LED燈串20的正嚮導通電壓可以相等，也可以不相等，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊2、第一恆流驅動模塊3、第二恆流驅動模塊4、第三恆流驅動模塊5及開關模塊6。

串並轉換模塊2的第一端、第一LED燈串10的輸入端及第二恆流控制模塊4的輸入端共接於整流模塊1的第一輸出端，串並轉換模塊2的第二端、第一恆流驅動模塊3的輸出端、第三恆流控制模塊5的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接於地，第一恆流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接於開關模塊6的輸入端，第一恆流驅動模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串並轉換模塊2的輸出端和控制端連接，第二恆流驅動模塊4的受控端和輸出端分別與開關模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接，第二LED燈串20的輸出端與第三恆流控制模塊5的輸入端連接。

當整流模塊1的輸出電壓達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值，此時，開關模塊6關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4分別對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，第三恆流控制模塊5不對LED燈串進行恆流控制；當整流模塊1的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，此時，開關模塊6導通，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制。

在本發明實施例中，後級電路具體指包括串並轉換模塊2、第一恆流控制模塊3、第二恆流控制模塊4、第三恆流控制模塊5、開關模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。

在本發明實施例中，具體的，當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2控制第一恆流控制模塊3關斷，同時，由於第二恆流控制模塊的輸出電壓大於第一基準電壓，因此，第二恆流控制模塊也處於關斷狀態。

在本發明實施例中，第一預設電壓閾值、第二預設電壓閾值及第三預設電壓閾值可根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在實際應用中，整流模塊1可以為橋式整流電路，也可以為其他類型的整流電路，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在本發明實施例中，交流電源AC的電壓值可以為110V～220V，即輸入的交流電的電壓可以在110V～220V內變化，使得LED線性恆流驅動電路實現了寬輸入電壓的應用；同時，在輸入電壓變化的過程中，通過串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而調節第一LED燈串10的功率，使後級電路的輸入功率基本保持不變；且相對於傳統的LED線性恆流驅動電路，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路去掉了並聯在整流模塊1輸出端的濾波電容，提高了電路的功率因數。

圖4示出了本發明第二實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖4所示，本實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構與一實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構完全相同，具體請參照圖2以及圖2對應的第一實施例中的相關描述，此處不再贅述。

本實施例提供的LED線性恆流驅動電路的工作原理如下：

如圖4所示，當整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓VIN小於或等於第一預設電壓閾值，此時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小於或等於第一基準電壓Vref，二極體D1關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第四開關管N4關斷，第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準電壓Vref。第一恆流控制模塊3對第一LED燈串10進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10的電流I1＝Vref/R1；同時，由於第三電阻R3的阻值小於第一電阻R1的阻值，因此，第二恆流控制模塊4對第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第二LED燈串20的電流I2＝Vref/R2，第三恆流控制模塊5不對第二LED燈串20進行恆流控制。通過調整第一基準電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值，可以分別對流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進行調整。

當整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於第一基準電壓Vref，第四開關管N4導通，此時，串並聯轉換模塊2開始對第一恆流控制模塊3的輸入電壓進行調整，進而對流經第一LED燈串10的電流I1進行調整。具體的，串並聯轉換模塊2輸出至第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大，VT增大，輸出電流I1減小，由於後級電路的輸入功率為P＝VIN*I1，因此，調節I1大小可以使得後級電路的輸入功率基本保持不變。

當整流模塊1的輸出電壓VIN繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於或等於第二基準電壓VR，此時，比較器Comp1控制第五開關管N5導通，第一開關管N1關斷，第一恆流驅動模塊3停止工作，二極體D1導通，通過調整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值，使得VT>VR時，整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導通電壓，此時，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3＝Vref/R3。由於第三電阻R3的阻值小於第二電阻R2的阻值，使得第二開關管N2的低電位端(第二運算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大於第一基準電壓Vref，因此，第二運算放大器EA2輸出低電平，第二開關管N2關斷，第二恆流控制模塊4停止工作。

從圖9可以看出，隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化，後級電路的輸入功率基本保持不變，從而使得輸入交流電的電壓可以在一個較大的範圍內變化，且保證了後級電路的輸入功率基本不變，同時實現了高功率因數。

第三實施例：

圖5示出了本發明第三實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖5所示，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接，LED線性恆流驅動電路包括整流模塊1和第二濾波電容C2，整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接，第二濾波電容C2的第一端和第二端分別與整流模塊1的第一輸出端和第二輸出端連接，整流模塊1和第二濾波電容C2分別對交流電源AC輸出的交流電進行整流和濾波處理，並輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進行供電。

其中，第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個發光二極體按照上一發光二極體的陰極連接下一發光二極體的陽極的方式依次串聯構成，第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個發光二極體的陽極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端，第一LED燈串10或第二LED燈串20中最後一個發光二極體的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實際應用中，第一LED燈串10中LED燈的個數和第二LED燈串10中LED燈的個數可以相等，也可以不相等，即第一LED燈串10的正嚮導通電壓和第二LED燈串20的正嚮導通電壓可以相等，也可以不相等，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊2、第一恆流驅動模塊3、第二恆流驅動模塊4、第三恆流驅動模塊5及開關模塊6。

串並轉換模塊2的第一端、第三恆流控制模塊5的輸入端及第二恆流控制模塊4的輸入端共接於整流模塊1的第一輸出端，第三恆流控制模塊5的輸出端與第一LED燈串10的輸入端連接，串並轉換模塊2的第二端、第一恆流驅動模塊3的輸出端、第二LED燈串20的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接於地，第一恆流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接於開關模塊6的輸入端，第一恆流驅動模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串並轉換模塊2的輸出端和控制端連接，第二恆流驅動模塊4的受控端和輸出端分別與開關模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接。

當整流模塊1的輸出電壓達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值，此時，開關模塊6關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4分別對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，第三恆流控制模塊5不對LED燈串進行恆流控制；當整流模塊1的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，此時，開關模塊6導通，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制。

在本發明實施例中，後級電路具體指包括串並轉換模塊2、第一恆流控制模塊3、第二恆流控制模塊4、第三恆流控制模塊5、開關模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。

在本發明實施例中，具體的，當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2控制第一恆流控制模塊3關斷，同時，由於第二恆流控制模塊的輸出電壓大於第一基準電壓，因此，第二恆流控制模塊也處於關斷狀態。

在本發明實施例中，第一預設電壓閾值、第二預設電壓閾值及第三預設電壓閾值可根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在實際應用中，整流模塊1可以為橋式整流電路，也可以為其他類型的整流電路，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在本發明實施例中，交流電源AC的電壓值可以為110V～220V，即輸入的交流電的電壓可以在110V～220V內變化，使得LED線性恆流驅動電路實現了寬輸入電壓的應用；同時，在輸入電壓變化的過程中，通過串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而調節第一LED燈串10的功率，使後級電路的輸入功率基本保持不變；且本實施例提供的LED線性恆流驅動電路在整流模塊1的輸出端並聯了第二濾波電容C2，可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實現無頻閃。

圖6示出了本發明第三實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖6所示，本實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構與一實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構完全相同，具體請參照圖2以及圖2對應的第一實施例中的相關描述，此處不再贅述。

本實施例提供的LED線性恆流驅動電路的工作原理如下：

如圖6所示，當整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓VIN小於或等於第一預設電壓閾值，此時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小於或等於第一基準電壓Vref，二極體D1關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第四開關管N4關斷，第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準電壓Vref。由於第三電阻R3的阻值小於第一電阻R1的阻值，因此，第一恆流控制模塊3對第一LED燈串10進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10的電流I1＝Vref/R1，第三恆流控制模塊5不對第一LED燈串10進行恆流控制；同時，第二恆流控制模塊4對第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第二LED燈串20的電流I2＝Vref/R2。通過調整第一基準電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值，可以分別對流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進行調整。

當整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於第一基準電壓Vref，第四開關管N4導通，此時，串並聯轉換模塊2開始對第一恆流控制模塊3的輸入電壓進行調整，進而對流經第一LED燈串10的電流I1進行調整。具體的，串並聯轉換模塊2輸出至第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大，VT增大，輸出電流I1減小，由於後級電路的輸入功率為P＝VIN*I1，因此，調節I1大小可以使得後級電路的輸入功率基本保持不變。

當整流模塊1的輸出電壓VIN繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於或等於第二基準電壓VR，此時，比較器Comp1控制第五開關管N5導通，第一開關管N1關斷，第一恆流驅動模塊3停止工作，二極體D1導通，通過調整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值，使得VT>VR時，整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導通電壓，此時，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3＝Vref/R3。由於第三電阻R3的阻值小於第二電阻R2的阻值，使得第二開關管N2的低電位端(第二運算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大於第一基準電壓Vref，因此，第二運算放大器EA2輸出低電平，第二開關管N2關斷，第二恆流控制模塊4停止工作。

從圖9可以看出，隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化，後級電路的輸入功率基本保持不變，從而使得輸入交流電的電壓可以在一個較大的範圍內變化，且保證了後級電路的輸入功率基本不變，同時可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實現無頻閃。

第四實施例：

圖7示出了本發明第四實施例提供的LED線性恆流驅動電路的模塊結構，該實施例是在第三實施例的基礎上，對第三恆流控制模塊5的連接關係進行了相應調整，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖7所示，本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接，LED線性恆流驅動電路包括整流模塊1和第二濾波電容C2，整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接，第二濾波電容C2的第一端和第二端分別與整流模塊1的第一輸出端和第二輸出端連接，整流模塊1和第二濾波電容C2分別對交流電源AC輸出的交流電進行整流和濾波處理，並輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進行供電。

其中，第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個發光二極體按照上一發光二極體的陰極連接下一發光二極體的陽極的方式依次串聯構成，第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個發光二極體的陽極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端，第一LED燈串10或第二LED燈串20中最後一個發光二極體的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實際應用中，第一LED燈串10中LED燈的個數和第二LED燈串10中LED燈的個數可以相等，也可以不相等，即第一LED燈串10的正嚮導通電壓和第二LED燈串20的正嚮導通電壓可以相等，也可以不相等，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

LED線性恆流驅動電路還包括串並轉換模塊2、第一恆流驅動模塊3、第二恆流驅動模塊4、第三恆流驅動模塊5及開關模塊6。

串並轉換模塊2的第一端、第一LED燈串10的輸入端及第二恆流控制模塊4的輸入端共接於整流模塊1的第一輸出端，串並轉換模塊2的第二端、第一恆流驅動模塊3的輸出端、第三恆流控制模塊5的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接於地，第一恆流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接於開關模塊6的輸入端，第一恆流驅動模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串並轉換模塊2的輸出端和控制端連接，第二恆流驅動模塊4的受控端和輸出端分別與開關模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接，第二LED燈串20的輸出端與第三恆流控制模塊5的輸入端連接。

當整流模塊1的輸出電壓達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值，此時，開關模塊6關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4分別對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，第三恆流控制模塊5不對LED燈串進行恆流控制；當整流模塊1的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，此時，開關模塊6導通，第一恆流控制模塊3和第二恆流控制模塊4關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制。

在本發明實施例中，後級電路具體指包括串並轉換模塊2、第一恆流控制模塊3、第二恆流控制模塊4、第三恆流控制模塊5、開關模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。

在本發明實施例中，具體的，當整流模塊1的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊2控制第一恆流控制模塊3關斷，同時，由於第二恆流控制模塊的輸出電壓大於第一基準電壓，因此，第二恆流控制模塊也處於關斷狀態。

在本發明實施例中，第一預設電壓閾值、第二預設電壓閾值及第三預設電壓閾值可根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在實際應用中，整流模塊1可以為橋式整流電路，也可以為其他類型的整流電路，具體根據實際情況進行設置，此處不做限制。

在本發明實施例中，交流電源AC的電壓值可以為110V～220V，即輸入的交流電的電壓可以在110V～220V內變化，使得LED線性恆流驅動電路實現了寬輸入電壓的應用；同時，在輸入電壓變化的過程中，通過串並轉換模塊2對第一恆流控制模塊3的輸出電流進行調節，進而調節第一LED燈串10的功率，使後級電路的輸入功率基本保持不變；且本實施例提供的LED線性恆流驅動電路在整流模塊1的輸出端並聯了第二濾波電容C2，可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實現無頻閃。

圖8示出了本發明第四實施例提供的LED線性恆流驅動電路的電路結構，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

如圖8所示，本實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構與一實施例提供的LED線性恆流驅動電路中各個模塊的電路結構完全相同，具體請參照圖2以及圖2對應的第一實施例中的相關描述，此處不再贅述。

本實施例提供的LED線性恆流驅動電路的工作原理如下：

如圖8所示，當整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正嚮導通電壓時，整流模塊1的輸出電壓VIN小於或等於第一預設電壓閾值，此時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小於或等於第一基準電壓Vref，二極體D1關斷，第一LED燈串10和第二LED燈串20並聯連接，第四開關管N4關斷，第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準電壓Vref。第一恆流控制模塊3對第一LED燈串10進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10的電流I1＝Vref/R1；同時，由於第三電阻R3的阻值小於第一電阻R1的阻值，因此，第二恆流控制模塊4對第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第二LED燈串20的電流I2＝Vref/R2，第三恆流控制模塊5不對第二LED燈串20進行恆流控制。通過調整第一基準電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值，可以分別對流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進行調整。

當整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於第一基準電壓Vref，第四開關管N4導通，此時，串並聯轉換模塊2開始對第一恆流控制模塊3的輸入電壓進行調整，進而對流經第一LED燈串10的電流I1進行調整。具體的，串並聯轉換模塊2輸出至第一運算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大，VT增大，輸出電流I1減小，由於後級電路的輸入功率為P＝VIN*I1，因此，調節I1大小可以使得後級電路的輸入功率基本保持不變。

當整流模塊1的輸出電壓VIN繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，整流模塊1的輸出電壓VIN經過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大於或等於第二基準電壓VR，此時，比較器Comp1控制第五開關管N5導通，第一開關管N1關斷，第一恆流驅動模塊3停止工作，二極體D1導通，通過調整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值，使得VT>VR時，整流模塊1的輸出電壓VIN達到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導通電壓，此時，第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯連接，第三恆流控制模塊5對第一LED燈串10和第二LED燈串20進行恆流控制，使得流經第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3＝Vref/R3。由於第三電阻R3的阻值小於第二電阻R2的阻值，使得第二開關管N2的低電位端(第二運算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大於第一基準電壓Vref，因此，第二運算放大器EA2輸出低電平，第二開關管N2關斷，第二恆流控制模塊4停止工作。

從圖9可以看出，隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化，後級電路的輸入功率基本保持不變，從而使得輸入交流電的電壓可以在一個較大的範圍內變化，且保證了後級電路的輸入功率基本不變，同時可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實現無頻閃。

本發明實施例還提供了一種LED照明裝置，與交流電源連接，且包括第一LED燈串和第二LED燈串，LED照明裝置還包括上述任一實施例提供的LED線性恆流驅動電路。

本發明實施例提供的LED線性恆流驅動電路包括整流模塊、串並轉換模塊、第一恆流驅動模塊、第二恆流驅動模塊、第三恆流驅動模塊及開關模塊；當整流模塊的輸出電壓小於或等於第一預設電壓閾值時，開關模塊關斷，第一LED燈串和第二LED燈串並聯連接，第一恆流控制模塊和第二恆流控制模塊分別對第一LED燈串和第二LED燈串進行恆流控制；當整流模塊的輸出電壓上升至大於第一預設電壓閾值且繼續上升並小於第二預設電壓閾值時，串並轉換模塊對第一恆流控制模塊的輸出電流進行調節，進而對後級電路的輸入功率進行恆功率控制；當整流模塊的輸出電壓繼續上升至大於或等於第二預設電壓閾值時，開關模塊導通，第一恆流控制模和第二恆流控制模塊關斷，第一LED燈串和第二LED燈串串聯連接，第三恆流控制模塊對第一LED燈串和第二LED燈串進行恆流控制，從而使得輸入的交流電的電壓可在較大的範圍內變化，實現了寬輸入電壓的應用。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。