CN103428969A - 一种线性恒流led驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具。该LED灯具包括交流输入电源、桥式整流器、线性恒流LED驱动电路和LED灯。其中，该线性恒流LED驱动电路包括：输出采样模块，用于采集LED灯的输出电流信息；反馈控制模块，用于根据输出电流信息生成并输出在一个工频周期内保持基本恒定的积分电压；驱动控制模块，用于根据积分电压生成并输出驱动控制信号；功率控制模块，用于根据驱动控制信号驱动并恒流控制LED灯，以及承担电路中的压降。实施本发明的线性恒流LED驱动电路及LED灯具，可实现LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定。

Description

一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明涉及LED驱动电路技术领域，更具体地说，涉及一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

在全球节能减排的大背景下，作为绿色、环保节能的LED照明已经越来越受到市场的青睐。不同于传统的照明方式，LED灯珠不能直接地接入交流市电电网，而是要通过驱动电路先将交流市电转化为直流电源，然后再进行驱动。LED驱动电路按其工作方式可分为开关电源式和线性恒流式两大类。相对于开关电源式驱动，线性恒流式驱动的优点是：无高频开关引起的EMI问题；无需电解电容，而电解电容正是LED灯具的寿命瓶颈；无需电感和变压器，外围电路简单，便于实现光电引擎一体化；体积更小，成本更低廉。这些优点使得线性恒流式驱动成为了照明LED驱动领域研究的重点。

在现有技术中采用线性恒流LED驱动电路的LED灯具中，如图1所示，其包括流输入电源（市电）10、桥式整流器20、LED灯30、功率MOS管40、输出电流采样电阻50、误差放大器60。其中，功率MOS管40、输出电流采样电阻50和误差放大器60构成反馈控制回路，即线性恒流LED驱动电路，用来控制流经LED灯30的输出电流Io。

图2示出了图1中的线性恒流LED驱动电路的主要工作波形图。如图2所示，图中VF是LED灯的导通压降；Vin是交流市电经过桥式整流器整流后的电压，其波形是正弦波的绝对值；Iin是输入电流，Io是流经LED灯的输出电流，Io与Iin相等；Vref是误差放大器60接收的基准电压（即参考电压）。该电路的主要工作原理如下：系统根据Vin正弦波的变化自动控制输出电流Io。当Vin低于LED的导通压降VF时（图2中0至t期间），LED不足以导通，Iin和Io等于零，功率MOS管40、输出电流采样电阻50和误差放大器60构成的反馈控制回路处于待机状态；当Vin上升到LED的导通压降VF时（图2中t时刻），LED灯自动导通，反馈控制回路开始工作将Io调整为恒定值（Vref/Rs）；Vin继续按正弦波变化（图2中t至t’期间），LED灯的压降保持为VF，多余的压降（Vin-VF）将由高压功率MOS管40承担，在此期间反馈控制回路使得Io一直保持为恒定值；当Vin下降到VF时（图2中t’时刻），LED不足以导通，Iin和Io等于零，反馈控制回路处于待机状态。这一工作过程将不断重复。

下面对上述LED灯具的平均输出电流、平均输出功率、效率等进行推导。

$V_{\mathrm{in}}=\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}\sin 2\mathrm{\πft}...\left(1\right)$

$t=\frac{1}{2\mathrm{\πf}}\arcsin \frac{V_F}{\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}}=\frac{1}{2\mathrm{\πf}}\·\mathrm{\θ}...\left(2\right)$

$\mathrm{\θ}=\arcsin \frac{V_F}{\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}}$

$t\text{'}=\frac{1}{2f}-t=\frac{1}{2f}-\frac{1}{2\mathrm{\πf}}\·\mathrm{\θ}...\left(3\right)$

一个周期内的平均输出电流：

${\stackrel{\‾}{I}}_o=2f\·I_o\·(t\text{'}-t)=(1-\frac{2\mathrm{\θ}}{\mathrm{\π}})\·\frac{V_{\mathrm{ref}}}{R_s}...\left(4\right)$

一个周期内的平均输出功率：

$P_{\mathrm{out}}=2f\·V_F\·I_o\·(t\text{'}-t)=(1-\frac{2\mathrm{\θ}}{\mathrm{\π}})\·V_F\·\frac{V_{\mathrm{ref}}}{R_s}...\left(5\right)$

一个周期内的平均输入功率：

$P_{\mathrm{in}}=2f\·{\∫}_t^{t\text{'}}{V}_{\mathrm{in}}\·I_o\mathrm{dt}=2f\·\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}\·I_o\·{\∫}_t^{t\text{'}}\sin 2\mathrm{\πftdt}=\frac{2\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}\·I_o\·\cos \mathrm{\θ}}{\mathrm{\π}}...\left(6\right)$

系统效率：

$\mathrm{\η}=\frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}}=\frac{V_F}{\sqrt{2}{V}_{\mathrm{ac}}}\·\frac{(\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{\θ})}{\cos \mathrm{\θ}}...\left(7\right)$

从公式（4）和（5）可以看出，一个周期内的平均输出电流和平均输出功率都与VF和Vac有关，因此，当LED灯的导通压降VF和输入电压Vac发生变化时，平均输出电流和平均输出功率也会随之变化。也就是说，当LED灯的导通压降VF固定时，LED灯的平均输出电流和平均输出功率会随着其输入电压的变化而变化，因此，当输入电压不稳定时，LED灯的亮度会产生变化。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的线性恒流驱动的LED灯的平均输出电流和平均输出功率会随着其输入电压的变化而变化的缺陷，提供一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具，可使得LED灯的平均输出电流和平均输出功率与其输入电压无关，从而实现LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种线性恒流LED驱动电路，用于对LED灯进行恒流控制，其中，所述线性恒流LED驱动电路包括：

输出采样模块，用于采集所述LED灯的输出电流信息；

反馈控制模块，与所述输出采样模块连接，用于根据所述输出电流信息生成并输出在一个工频周期内保持基本恒定的积分电压；

驱动控制模块，与所述反馈控制模块连接，用于根据所述积分电压生成并输出驱动控制信号；

功率控制模块，与所述驱动控制模块连接，用于根据所述驱动控制信号驱动并恒流控制所述LED灯，以及承担电路中的压降。

优选地，所述反馈控制模块包括第一参考电压生成器、跨导误差放大器和积分电容；所述跨导误差放大器的同相输入端连接所述第一参考电压生成器以获取第一参考电压，所述跨导误差放大器的反相输入端连接所述输出采样模块以获取所述输出电流信息，所述跨导误差放大器的输出端通过所述积分电容接地；所述跨导误差放大器用于将所述输出电流信息与所述第一参考电压进行比较后输出增益电流来对所述积分电容进行充放电，以生成所述积分电压。

优选地，所述功率控制模块包括MOS管；所述MOS管的栅极连接所述驱动控制模块的输出端，所述MOS管的漏极连接所述LED灯，所述MOS管的源极连接所述输出采样模块。

优选地，所述输出采样模块包括采样电阻；所述采样电阻的第一端分别连接所述MOS管的源极和所述跨导误差放大器的反相输入端，所述采样电阻的第二端接地。

优选地，所述线性恒流LED驱动电路还包括连接在所述LED灯的输入电源与所述驱动控制模块之间，且用于采集输入采样电压的输入采样模块；所述驱动控制模块进一步用于根据所述输入采样电压和所述积分电压生成并输出驱动控制信号。

优选地，所述输入采样模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻和所述第二电阻串联后接地，所述第一电阻的一端连接所述LED灯的输入电源，所述第一电阻和所述第二电阻的连接点作为所述输入采样模块的输出端。

优选地，所述驱动控制模块包括驱动电路、第二参考电压生成器、比较器和开关件；所述开关件连接在所述反馈控制模块的输出端与所述驱动电路的输入端之间；所述比较器的同相输入端连接所述第二参考电压生成器以获取第二参考电压，所述比较器的反相输入端连接所述输入采样模块的输出端以获取所述输入采样电压，所述比较器的输出端连接所述开关件的控制端以控制所述开关件的开启或关闭；所述驱动电路的输出端连接所述MOS管的栅极。

优选地，所述开关件为三极管或MOS管。

优选地，所述积分电容的容值范围为1微法至10微法。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种LED灯具，包括交流输入电源、整流桥、线性恒流LED驱动电路和LED灯，其中，所述线性恒流LED驱动电路采用上述的线性恒流LED驱动电路。

实施本发明的线性恒流LED驱动电路及LED灯具，通过利用“积分恒流”方式实现了LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定，LED灯的平均输出电流和平均输出功率与输入电压无关，因此，在电网电压发生变化时，LED灯的平均输出电流和平均输出功率不会随之变化，LED灯的亮度可以保持不变。

进一步地，本发明还可解决传统线性恒流LED驱动芯片在输入电压较高时效率过低的问题。本发明的电路结构在输入电压较高时提高了系统效率，而且，当多余的压降越大时，效率提高得越明显。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术的线性恒流LED驱动电路的电路原理图；

图2是图1所示的线性恒流LED驱动电路的工作波形图；

图3是本发明的线性恒流LED驱动电路第一实施例的电路原理图；

图4是图3所示的线性恒流LED驱动电路的工作波形图；

图5是本发明的线性恒流LED驱动电路第二实施例的电路原理图；

图6是图5所示的线性恒流LED驱动电路的工作波形图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图3是本发明的线性恒流LED驱动电路第一实施例的电路原理图。如图3所示，线性恒流LED驱动电路包括输出采样模块100、反馈控制模块200、驱动控制模块300和功率控制模块400。其中，输出采样模块100分别与反馈控制模块200和功率控制模块400连接，反馈控制模块200与驱动控制模块300连接，驱动控制模块300与功率控制模块400连接。输出采样模块100用于采集LED灯D1的输出电流信息；反馈控制模块200用于根据该输出电流信息生成并输出在一个工频周期内保持基本恒定的积分电压；驱动控制模块300用于根据该积分电压生成并输出驱动控制信号；功率控制模块400用于根据该驱动控制信号驱动并恒流控制LED灯D1，以及承担电路中的压降，如输入电压Vin与LED导通压降VF之差：Vin-VF，即多余的压降。

在本实施例中，输出采样模块100包括采样电阻Rs；反馈控制模块200包括第一参考电压生成器201、跨导误差放大器202和积分电容C1；驱动控制模块300包括驱动电路301；功率控制模块400包括MOS管M1。交流输入电源AC和桥式整流器为LED灯提供输入电压Vin。MOS管M1的栅极连接驱动电路301的输出端，MOS管M1的漏极连接LED灯，MOS管M1的源极连接采样电阻Rs的第一端，采样电阻Rs的第二端接地。LED灯的输出电流流经采样电阻Rs得出上述输出电流信息，该输出电流信息即为CS=Io×Rs。跨导误差放大器202的同相输入端连接第一参考电压生成器201以获取第一参考电压Vref1，跨导误差放大器202的反相输入端连接采样电阻RS的第一端以获取输出电流信息，跨导误差放大器202的输出端通过积分电容C1接地。跨导误差放大器202将所获取的输出电流信息与第一参考电压Vref1进行比较后输出增益电流来对积分电容C1进行充放电，从而生成积分电压Vcomp。较佳地，积分电容C1的容值范围为1微法至10微法。当然，本发明并不限于此，积分电容C1的容值也可以取其它值。驱动电路301根据积分电压Vcomp驱动MOS管M1，使得LED灯D1的平均输出电流和平均输出功率恒定。在本实施例中，MOS管M1可以为高压功率MOSFET，以承担多余的压降（Vin-VF），即以分压的形式来分担多余的压降（Vin-VF）。

下面将结合图4来描述本发明第一实施例的线性恒流LED驱动电路的工作原理。图4示出了本实施例的线性恒流LED驱动电路在一个工频周期（即半个交流市电周期T/2=1/2f，f为交流电源频率）内的工作波形图。如图4所示，Vin是交流市电经过桥式整流器整流后的电压，其波形是正弦波的绝对值；VF为LED的导通压降；Iin是输入电流，Io是流经LED灯的输出电流，Io与Iin相等；I1为Io在t1-t1’期间的平均电流值。特别说明的是，在t1-t1’期间，Io并非固定的，而是会有波动的，I1只是为Io在t1-t1’期间的平均电流值。

本实施例的电路工作原理如下：在0-t1期间，输入电压Vin低于LED的导通压降VF，LED不足以导通，Iin和Io等于零，线性恒流LED驱动电路处于待机状态；在t1时刻，输入电压Vin上升到LED的导通压降VF，LED灯自动导通，本发明的线性恒流LED驱动电路此时开始工作，使得Io在t1-t1’期间的平均值I1保持恒定；LED灯的压降保持为VF，多余的压降（Vin-VF）将由MOS管M1承担；在t1’时刻，Vin下降到VF，LED不足以导通，Iin和Io等于零，线性恒流LED驱动电路处于待机状态。这一工作过程将不断重复。本实施例采用了“积分恒流”的方式，即采用跨导误差放大器和一个积分电容使得输出电流Io的平均值达到恒定。由于电容C1足够大，因此积分电压Vcomp在一个工频周期内的波动幅度非常小，当系统达到稳定时，积分电压Vcomp在一个工频周期内的变化量为零，因此可得出：

${\mathrm{\ΔV}}_{\mathrm{comp}}=\frac{1}{C1}{\∫}_0^{1/2f}{G}_m\·(V_{\mathrm{ref}1}-I_o\·R_s)\·\mathrm{dt}=0$

$\⇒2f\·{\∫}_0^{1/2f}{I}_o\·\mathrm{dt}=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}\⇒2f\·{\∫}_{t1}^{t1\text{'}}{I}_o\·\mathrm{dt}=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}$

一个工频周期内的平均输出电流为：

${\stackrel{\‾}{I}}_o=2f\·{\∫}_{t1}^{t1\text{'}}{I}_o\·\mathrm{dt}=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}...\left(8\right)$

一个工频周期内的平均输出电流为：

$P_{\mathrm{out}}=2f\·V_F\·{\∫}_{t1}^{t1\text{'}}{I}_o\·\mathrm{dt}=V_F\·\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}...\left(9\right)$

因此，本实施例的线性恒流LED驱动电路的优点为：实现LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定。从上述公式（8）和（9）可以看出，LED灯的平均输出电流和平均输出功率与输入电压无关，因此在电网电压发生变化时，LED灯的亮度可以保持不变。特别地，LED的导通压降VF、第一参考电压Vref1、采样电阻的阻值Rs通常可选为一特定值。

图5是本发明的线性恒流LED驱动电路第二实施例的电路原理图。如图5所示，线性恒流LED驱动电路包括输出采样模块100、反馈控制模块200、驱动控制模块300、功率控制模块400和输入采样模块500。其中，输出采样模块100分别与反馈控制模块200和功率控制模块400连接，反馈控制模块200与驱动控制模块300连接，驱动控制模块300与功率控制模块400连接，输入采样模块500与驱动控制模块300连接。输入采样模块500用于采集输入采样电压，即对输入电压Vin进行采样，并将输入采样电压Vin-sen输给驱动控制模块300；输出采样模块100用于采集LED灯D1的输出电流信息；反馈控制模块200用于根据该输出电流信息生成并输出在一个工频周期内保持基本恒定的积分电压；驱动控制模块300用于根据输入采样电压和积分电压生成并输出驱动控制信号；功率控制模块400用于根据该驱动控制信号驱动并恒流控制LED灯D1，以及承担电路中的压降，如输入电压Vin与LED导通压降VF之差：Vin-VF，即多余的压降。

本实施例与本发明的线性恒流LED驱动电路第一实施例的主要区别在于输入采样模块500和驱动控制模块300，其余电路模块与本发明的线性恒流LED驱动电路第一实施例基本相同，在此不再赘述。

在本实施例中，输入采样模块500包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1和第二电阻R2串联后接地，第一电阻R1的一端连接LED灯的输入电源，即接桥式整流器的输出端，第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为输入采样模块500的输出端。当然，本领域的技术人员可知悉，本发明的输入采样模块500也可以采用变压器等电子元件来实现。

在本实施例中，驱动控制模块300包括驱动电路301、第二参考电压生成器302、比较器303和开关件304。开关件304连接在反馈控制模块200的输出端与驱动电路301的输入端之间；比较器303的同相输入端连接第二参考电压生成器302以获取第二参考电压Vref2，比较器303的反相输入端连接输入采样模块500的输出端以获取输入采样电压Vin-sen，比较器303的输出端连接开关件304的控制端以控制开关件304的开启或关闭。本实施例中的驱动电路301与本发明的第一实施例中的驱动电路301相同。在本实施例中，开关件304可以是三极管、MOS管等电子开关元件。在本实施例中，比较器303将输入采样电压Vin-sen和第二参考电压Vref2进行比较后生成控制信号控制开关件304的开启或关闭。

下面将结合图6来描述本发明第二实施例的线性恒流LED驱动电路的工作原理。图6示出了本实施例的线性恒流LED驱动电路在一个工频周期内的工作波形图。如图6所示，Vin是交流市电经过桥式整流器整流后的电压，其波形是正弦波的绝对值；VF为LED的导通压降；Vin-sen是输入采样电压，Vref2是第二参考电压；Iin是输入电流，Io是流经LED灯的输出电流，Io与Iin相等；I1为Io在t1-t2期间或t2’-t1’期间的平均电流值。特别说明的是，在t1-t2期间或t2’-t1’期间，Io并非固定的，而是会有波动的，I1只是为Io在t1-t2期间或t2’-t1’期间的平均电流值。

本实施例的电路工作原理如下：在0-t1期间，输入电压Vin低于LED的导通压降VF，LED不足以导通，Iin和Io等于零，线性恒流LED驱动电路处于待机状态；在t1时刻，输入电压Vin上升到LED的导通压降VF，LED灯自动导通，本发明的线性恒流LED驱动电路此时开始工作，使得Io在t1-t2期间的平均值I1保持恒定；LED灯的压降保持为VF，多余的压降（Vin-VF）将由MOS管M1承担；在t2-t2’期间，输入采样电压Vin-sen大于第二参考电压Vref2，比较器303输出控制信号关闭（即断开）开关件304，MOS管M1关断，LED不导通，Iin和Io等于零。在t2’-t1’期间，输入采样电压Vin-sen小于第二参考电压Vref2，比较器303输出控制信号开启开关件304，MOS管M1导通，LED导通，且线性恒流LED驱动电路使得Io在t2’-t1’期间的平均值I1保持恒定；在t1’时刻，Vin下降到VF，LED不足以导通，Iin和Io等于零，线性恒流LED驱动电路处于待机状态。这一工作过程将不断重复。本实施例同样采用了“积分恒流”的方式，即采用跨导误差放大器和一个积分电容使得输出电流Io的平均值达到恒定。由于电容C1足够大，因此积分电压Vcomp在一个工频周期内的波动幅度非常小。

当系统达到稳定时，积分电压Vcomp在一个工频周期内的变化量为零，因此可得出：

${\mathrm{\ΔV}}_{\mathrm{comp}}=\frac{1}{C1}{\∫}_0^{1/2f}{G}_m\·(V_{\mathrm{ref}1}-I_o\·R_s)\·\mathrm{dt}=0$

$\⇒2f\·{\∫}_0^{1/2f}{I}_o\·\mathrm{dt}=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}\⇒2f\·({\∫}_{t1}^{t2}{I}_o\·\mathrm{dt}+{\∫}_{{t2}^{\′}}^{{t1}^{\′}}{I}_o\·\mathrm{dt})=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}$

一个工频周期内的平均输出电流为：

${\stackrel{\‾}{I}}_o=2f\·({\∫}_{t1}^{t2}{I}_o\·\mathrm{dt}+{\∫}_{{t2}^{\′}}^{{t1}^{\′}}{I}_o\·\mathrm{dt})=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}...\left(10\right)$

一个工频周期内的平均输出电流为：

$P_{\mathrm{out}}=2f\·V_F\·({\∫}_{t1}^{t2}{I}_o\·\mathrm{dt}+{\∫}_{{t2}^{\′}}^{{t1}^{\′}}{I}_o\·\mathrm{dt})=V_F\·\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_s}...\left(11\right)$

因此，本实施例的线性恒流LED驱动电路的优点包括：

（1）实现LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定。从上述公式（10）和（11）可以看出，LED灯的平均输出电流和平均输出功率与输入电压无关，因此在电网电压发生变化时，LED灯的亮度可以保持不变。特别地，LED的导通压降VF、第一参考电压Vref1、采样电阻的阻值Rs通常可选为一特定值。

（2）提高了系统效率，解决了传统线性恒流LED驱动芯片在输入电压较高时效率过低的问题。在传统技术中，如对于图1所示的电路结构，从前面背景技术中的公式（7）可以看出，系统效率与输入电压成反比，当LED灯导通后，多余的压降（Vin-VF）将会产生无用功耗，这部分功耗将降低系统效率。也就是说，线性恒流LED驱动的功耗主要是由多余的压降（Vin-VF）产生，输入电压越大，多余的压降（Vin-VF）越大，功耗越大，系统效率越低。然而，在本实施例中，由于增加了输入采样模块500并相应地采用不同的驱动控制模块300，使得MOS管M1在t2-t2’期间（即在多余的压降（Vin-VF）较大时）被关断，LED的输出电流Io会变为零，同时该期间的功耗也为零，从而提高了系统效率。

特别说明的是，在本发明中，当系统刚开始工作还不稳定的时候，如果LED灯的输出电流的采样信号CS（CS=Io*Rs，即为前面所述的输出电流信息）的平均值比参考电压Vref1小，则在一个工频周期内，跨导误差放大器202对积分电容C1的充电量会比放电量多，因此Vcomp会不断上升，输出电流也会随之增大，输出电流在一个工频周期内的积分值也会随之增大，最终使得CS的平均值增大（CS的平均值等于输出电流在一个工频周期内的积分值乘以Rs，然后除以工频周期时间）；如果输出电流的采样信号CS的平均值比参考电压Vref1大，则在一个工频周期内，跨导误差放大器202对积分电容C1的充电量会比放电量少，因此Vcomp会不断下降，输出电流也会随之减小，输出电流在一个工频周期内的积分值也会随之减小，最终使得CS的平均值减小。在这种负反馈机制的作用下，当系统达到稳定时，输出电流的采样信号CS的平均值最终会保持恒定且等于Vref1，从而在一个工频周期内，跨导误差放大器202对积分电容C1的充电量与放电量相等，因此Vcomp保持恒定，因此输出电流的平均值也会保持恒定且等于Vref1/Rs。若电容C1足够大，Vcomp在一个工频周期内的波动幅度非常小，这种波动可以忽略，因此，在系统稳定后，可以认为，Vcomp保持恒定。在本发明中，系统会根据不同的输入电压有效值和LED导通压降，自动地调整Vcomp使得输出电流的平均值一直保持在恒定的设定值（Vref1/Rs）。这种采用跨导误差放大器和一个积分电容使输出电流的平均值达到恒定的方式，我们称之为“积分恒流”方式。

实施本发明的线性恒流LED驱动电路及LED灯具，通过利用“积分恒流”的方式实现LED灯的平均输出电流和平均输出功率的恒定。在电网电压发生变化时，LED灯的亮度可以保持不变。此外，本发明还解决了传统线性恒流LED驱动芯片在输入电压较高时效率过低的问题，提高了系统效率。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种线性恒流LED驱动电路，用于对LED灯进行恒流控制，其特征在于，所述线性恒流LED驱动电路包括：

输出采样模块（100），用于采集所述LED灯的输出电流信息；

反馈控制模块（200），与所述输出采样模块（100）连接，用于根据所述输出电流信息生成并输出在一个工频周期内保持基本恒定的积分电压；

驱动控制模块（300），与所述反馈控制模块（200）连接，用于根据所述积分电压生成并输出驱动控制信号；

功率控制模块（400），与所述驱动控制模块（300）连接，用于根据所述驱动控制信号驱动并恒流控制所述LED灯，以及承担电路中的压降。

2.根据权利要求1所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述反馈控制模块（200）包括第一参考电压生成器（201）、跨导误差放大器（202）和积分电容（C1）；所述跨导误差放大器（202）的同相输入端连接所述第一参考电压生成器（201）以获取第一参考电压，所述跨导误差放大器（202）的反相输入端连接所述输出采样模块（100）以获取所述输出电流信息，所述跨导误差放大器（202）的输出端通过所述积分电容（C1）接地；所述跨导误差放大器（202）用于将所述输出电流信息与所述第一参考电压进行比较后输出增益电流来对所述积分电容（C1）进行充放电，以生成所述积分电压。

3.根据权利要求2所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述功率控制模块（400）包括MOS管（M1）；所述MOS管（M1）的栅极连接所述驱动控制模块（300）的输出端，所述MOS管（M1）的漏极连接所述LED灯，所述MOS管（M1）的源极连接所述输出采样模块（100）。

4.根据权利要求3所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述输出采样模块（100）包括采样电阻（Rs）；所述采样电阻（Rs）的第一端分别连接所述MOS管（M1）的源极和所述跨导误差放大器（202）的反相输入端，所述采样电阻（Rs）的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述线性恒流LED驱动电路还包括连接在所述LED灯的输入电源与所述驱动控制模块（300）之间，且用于采集输入采样电压的输入采样模块（500）；所述驱动控制模块（300）进一步用于根据所述输入采样电压和所述积分电压生成并输出驱动控制信号。

6.根据权利要求5所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述输入采样模块（500）包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2）；所述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）串联后接地，所述第一电阻（R1）的一端连接所述LED灯的输入电源，所述第一电阻（R1）和所述第二电阻（R2）的连接点作为所述输入采样模块（500）的输出端。

7.根据权利要求6所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述驱动控制模块（300）包括驱动电路（301）、第二参考电压生成器（302）、比较器（303）和开关件（304）；所述开关件（304）连接在所述反馈控制模块（200）的输出端与所述驱动电路（301）的输入端之间；所述比较器（303）的同相输入端连接所述第二参考电压生成器（302）以获取第二参考电压，所述比较器（303）的反相输入端连接所述输入采样模块（500）的输出端以获取所述输入采样电压，所述比较器（303）的输出端连接所述开关件（304）的控制端以控制所述开关件（304）的开启或关闭；所述驱动电路（301）的输出端连接所述MOS管（M1）的栅极。

8.根据权利要求7所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述开关件（304）为三极管或MOS管。

9.根据权利要求2所述的线性恒流LED驱动电路，其特征在于，所述积分电容（C1）的容值范围为1微法至10微法。

10.一种LED灯具，包括交流输入电源、整流桥、线性恒流LED驱动电路和LED灯，其特征在于，所述线性恒流LED驱动电路采用如权利要求1-9任一项所述的线性恒流LED驱动电路。

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