CN106954294A - 恒输入功率线性led驱动电路 - Google Patents

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CN106954294A
CN106954294A CN201610602522.8A CN201610602522A CN106954294A CN 106954294 A CN106954294 A CN 106954294A CN 201610602522 A CN201610602522 A CN 201610602522A CN 106954294 A CN106954294 A CN 106954294A
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张义
李应天
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    • 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

Abstract

本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载和驱动电路；驱动电路包括，运算放大器、场效应管、第一偏置电阻、第二偏置电阻和电流设定电阻；LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与场效应管的漏极相连；电流设定电阻的一端与场效应管的源极相连；运算放大器的同相输入端接入基准电压，输出端与场效应管M的栅极相连；第一偏置电阻的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器的反相输入端相连；第二偏置电阻的一端与场效应管的源极相连，另一端与运算放大器的反相输入端相连。其优点在于通过通过感知输入电压来调整输入电流的方式，可以使整机效率大幅提高。

Description

恒输入功率线性LED驱动电路
技术领域
本发明涉及一种线性LED驱动电路，特别涉及一种恒输入功率线性LED驱动电路。
背景技术
近年来，高亮度LED照明以高光效、长寿命、高可靠性和无污染等优点正在逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源。现今由于LED照明的飞速发展，原来几十瓦的白炽灯，可在直接用几瓦的LED球泡灯替代了，这样就可以节约大量的能源。
根据LED的负载特性，需要有一种可控恒流源来控制。经过整流的工频交流电电压，如果将此电压直接加到输出LED上面，这样的问题是无法实现恒流，即整个工频周期内通过LED电流不恒定。不仅无法实现亮度的控制，而且LED灯珠寿命会大大缩短。利用高频开关电源来做恒流控制是一种常见的办法，但性能提高的同时，成本也大大增加。在LED灯珠负载里串接有源或无源器件，使线路产生“恒流－变压”效果，这样在LED负载通过的就是恒定电流，而外接线路承受了变化的电压。这就是传统的线性LED驱动电路的工作原理。
传统的线性LED驱动电路，由于反馈回路的存在，输出电流不随输入交流电压的变化而变化，保持在恒定的电流值。因为是线性工作原理，所以输入电流等于输出电流，
在不同的输入电压情况下，输入功率为：
由此可见，输入功率随着输入电压的变化而变化，不能保持恒定。由于Vled是个恒定值，所以场效应管M两端的压降(Vdrop)为：
可见，Vdrop随着输入电压的增大而增大，导致场效应管的功耗也随之增大，这对芯片的散热造成的很大的负担，同时大大降低了整个电路的效率。
发明内容
本发明的提供的一种恒输入功率线性LED驱动电路，通过感知输入电压来调整输入电流的方式，可以使整机效率大幅提高，以克服上述现有技术的缺陷,从而解决上述问题。
本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载和驱动电路；驱动电路包括，运算放大器OTA、场效应管M、第一偏置电阻R1、第二偏置电阻R2和电流设定电阻Rcs；整流桥的输入端接入输入交流电压ACin；LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与场效应管M的漏极相连；电流设定电阻Rcs的一端与场效应管M的源极相连，另一端接地；运算放大器OTA的同相输入端接入基准电压Vref，输出端与场效应管M的栅极相连；第一偏置电阻R1的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连；第二偏置电阻R2的一端与场效应管M的源极相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2交汇点的反馈回路电压Vinv与基准电压等值Vref。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1的阻值远大于第二偏置电阻R2的阻值。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1与第二偏置电阻R2的阻值比为：
其中，Vbulk为整流直流电压；
Vbulk_max为最大整流直流电压；
Vbulk_min为最小整流直流电压。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：整流直流电压的典型值为310V。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：基准电压Vref值为0.5V。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：电流设定电阻Rcs值为10Ω。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：还包括电容C，与整流桥并联。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：整流桥由四个二极管构成。
进一步，本发明提供一种恒输入功率线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：LED负载的正极与整流桥的输出端相连，负极与场效应管M的漏极相连。
附图说明
图1是恒输入功率线性LED驱动电路图。
附图标记：
Rcs――电流设定电阻
Iout――输出电流
Vref――基准电压
ACin――输入交流电压
Vbulk――整流直流电压
Vled――LED负载压降
R1――第一偏置电阻
R2――第二偏置电阻
Vinv――反馈回路电压
D1、D2、D3、D4――二极管
C――电容
M――场效应管
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
恒输入功率线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载、驱动电路和电容C。
整流桥由四个二极管D1、D2、D3和D4构成，整流桥的二极管D3、D4的连接处接地。整流桥的输入端接入输入交流电压ACin。电容C与整流桥并联。
驱动电路包括，运算放大器OTA、场效应管M、第一偏置电阻R1、第二偏置电阻R2和电流设定电阻Rcs。
LED负载的正极与整流桥的输出端相连，负极与场效应管M的漏极相连。
电流设定电阻Rcs的一端与场效应管M的源极相连，另一端接地。
运算放大器OTA的同相输入端接入基准电压Vref，输出端与场效应管M的栅极相连。
第一偏置电阻R1的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。第二偏置电阻R2的一端与场效应管M的源极相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2交汇点为反馈回路电压Vinv。
恒输入功率线性LED驱动电路的工作原理：
第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2被加入反馈环路中。其中第一偏置电阻R1用来感知输入电压的大小，第二偏置电阻R2用来设定电流设定电阻Vcs的值。输出电流为：
由于反馈回路的存在，反馈回路电压Vinv和基准电压Vref保持一致。当Vbulk升高时，流过电阻R1的电流会增大，从而导致Vcs减小；当Vbulk降低时，流过电阻R1的电流会减小，从而导致Vcs增大。输入功率为
其中，Vbulk为整流直流电压。
通过设定R1和R2的比值，可使输入功率在一定的输入电压范围内保持恒定。同时，MOS管M的功耗也不随输入电压的增大而增大，大大提高了整个电路的效率，降低的散热成本。
由于反馈回路的存在，反馈回路电压Vinv和基准电压Vref保持一致，所以可以得到如下等式：
进一步可以得到
由于R1阻值远大于R2阻值，所以
输入电流为
输入功率为
在Vbulk为最大值(Vbulk_max)时
在Vbulk为最小值(Vbulk_min)时
通过解等式
可得到R1/R2的比值为
假定
则可推出
输入功率经计算如下表所示
Vbulk(V) Iin(mA) Pin(W)
280 27 7.68
310 25 7.75
340 23 7.68
由此可见，当输入电压变化为±10％时，输入功率的变化约为1％左右。

Claims (10)

1.一种恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：
包括，整流桥、LED负载和驱动电路；
其中，所述驱动电路包括，运算放大器(OTA)、场效应管(M)、第一偏置电阻(R1)、第二偏置电阻(R2)和电流设定电阻(Rcs)；
所述整流桥的输入端接入输入交流电压(ACin)；
所述LED负载的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述场效应管(M)的漏极相连；
所述电流设定电阻(Rcs)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端接地；
所述运算放大器(OTA)的同相输入端接入基准电压(Vref)，输出端与所述场效应管(M)的栅极相连；
所述第一偏置电阻(R1)的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连；
所述第二偏置电阻(R2)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连。
2.根据权利要求1所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述第一偏置电阻(R1)和所述第二偏置电阻(R2)交汇点的反馈回路电压(Vinv)与所述基准电压等值(Vref)。
3.根据权利要求2所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述第一偏置电阻(R1)的阻值远大于所述第二偏置电阻(R2)的阻值。
4.根据权利要求3所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述第一偏置电阻(R1)与所述第二偏置电阻(R2)的阻值比为：
R 1 R 2 = V b u l k _ max + V b u l k _ min V r e f
其中，Vbulk为整流直流电压；
Vbulk_max为最大整流直流电压；
Vbulk_min为最小整流直流电压。
5.根据权利要求5所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述整流直流电压的典型值为310V。
6.根据权利要求1所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述基准电压(Vref)值为0.5V。
7.根据权利要求1所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述电流设定电阻(Rcs)值为10Ω。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：还包括电容(C)，与所述整流桥并联。
9.根据权利要求1至7中任意一项所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述整流桥由四个二极管构成。
10.根据权利要求1至7中任意一项所述的恒输入功率线性LED驱动电路，其特征在于：所述LED负载的正极与所述整流桥的输出端相连，负极与所述场效应管(M)的漏极相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109714869A (zh) * 2019-03-07 2019-05-03 无锡奥利杰科技有限公司 一种led照明驱动电流线性调整及调光控制电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130162157A1 (en) * 2011-12-26 2013-06-27 Minebea Co., Ltd. Switching Power Supply Device and Light-Emitting Diode Lighting Device
CN203399353U (zh) * 2013-07-03 2014-01-15 广州盛泽光电科技有限公司 一种新型的led交流驱动电路
CN204068708U (zh) * 2014-07-09 2014-12-31 深圳市科创达微电子有限公司 一种用于恒流led驱动的线电压补偿电路
CN205921795U (zh) * 2016-07-27 2017-02-01 上海占空比电子科技有限公司 一种新型线性led驱动电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130162157A1 (en) * 2011-12-26 2013-06-27 Minebea Co., Ltd. Switching Power Supply Device and Light-Emitting Diode Lighting Device
CN203399353U (zh) * 2013-07-03 2014-01-15 广州盛泽光电科技有限公司 一种新型的led交流驱动电路
CN204068708U (zh) * 2014-07-09 2014-12-31 深圳市科创达微电子有限公司 一种用于恒流led驱动的线电压补偿电路
CN205921795U (zh) * 2016-07-27 2017-02-01 上海占空比电子科技有限公司 一种新型线性led驱动电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109714869A (zh) * 2019-03-07 2019-05-03 无锡奥利杰科技有限公司 一种led照明驱动电流线性调整及调光控制电路

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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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