CN108601158B - 一种线性恒流led灯电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性恒流LED灯电路。所述线性恒流LED灯电路能够根据专用恒流电路和LED串联数量的变化自动适应输入电压的高低变化，使LED的总电压总是接近输入电压，从而降低了恒流管的电压降并且降低了恒流管的功率损耗，达到了节能的目的；所述专用恒流电路使LED工作在额定电流范围内，不会过流导致损坏；通过设置n级专用恒流电路的电阻递减变化，达到n级专用恒流电路电流的递增变化，从而使电路的工作电流能跟随输入电压，因此该电路具有较高的功率因数和较低的谐波失真，电性能良好。

Description

一种线性恒流LED灯电路

技术领域

本发明涉及LED控制技术领域，特别是涉及一种线性恒流LED灯电路。

背景技术

目前有很多采用线性恒流方案的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯，线性恒流方案取消了开关电源，使用寿命更长、结构简单、可与LE D灯珠一体化组装成灯板。线性恒流方案天然兼容可控硅器实现可控硅调光，但是调光效果受可控硅调光器的影响很大，市面上的可控硅调光器品种众多，调光方式也分为前延、后延等多种，可控硅调光器与线性恒流LED的配合一般都不是太好，调光率和线性度都比较差，要达到比较理想的调光效果仍需要采用外部调光，如wifi调光、0-10V调光等。但是这些外部调光方式与线性恒流LED灯没有一个统一的接口标准，对于单级的线性恒流方案一般采用PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)经过光电隔离再转化为模拟量来调节恒流电流的大小，从而实现调光，电路较为复杂，且无法对采用恒流集成电路的方案进行调光；对于性能较高的多级线性恒流方案则实现性能良好的外部调光更为困难，很少见成熟的方案。可见，现有线性恒流LED灯采用的普通线性恒流方案普遍存在性能差、效率低、光效低、功率因数低、谐波高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种线性恒流LED灯电路，具有线路简单、高功率因数、低谐波、高效率、高光效的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种线性恒流LED灯电路，包括：n个专用恒流电路；其中，第k个所述专用恒流电路具有第一电压输入端Vka和第二电压输入端Vkb；第k个所述专用恒流电路包括场效应管Tk、三极管Qk、第一电阻Rka、第二电阻Rkd以及LED灯LEDk；所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的LED灯LEDk-1的阴极与第k个所述专用恒流电路的第二电压输入端Vkb连接；第k-1个所述专用恒流电路的第一电压输入端V(k-1)a与第k个所述专用恒流电路的第一电压输入端Vka连接；第k-1个所述专用恒流电路的场效应管Tk-1的源极与第k个所述专用恒流电路的三极管Qk的发射极连接；第k-1个所述专用恒流电路的第二电阻R(k-1)d的阻值大于第k个所述专用恒流电路的第二电阻Rkd的阻值；其中1≤k≤n。

可选的，第k个所述专用恒流电路中，所述LED灯LEDk的阳极连接所述第二电压输入端Vkb，阴极连接所述场效应管Tk的漏极；所述第一电阻Rka的一端连接所述第一电压输入端Vka，另一端连接所述场效应管Tk的栅极；所述第二电阻Rkd的一端连接所述场效应管Tk的源极，另一端连接所述三极管Qk的发射极；所述三极管Qk的集电极连接所述场效应管Tk的栅极；所述三极管Qk的基极连接所述场效应管Tk的源极。

可选的，第k个所述专用恒流电路还包括：第三电压输入端Vkd；所述三极管Qk的基极与所述第三电压输入端Vkd连接

可选的，所述线性恒流LED灯电路还包括：整流桥堆；

所述整流桥堆的第一连接端与交流市电火线接入端连接；所述整流桥堆的第二连接端与所述n个专用恒流电路中的第一个专用恒流电路的第二电压输入端V1b连接；所述整流桥堆的第三连接端与交流市电零线接入端连接；所述整流桥堆的第四连接端与第1个所述专用恒流电路的三极管Q1的发射极连接。

可选的，所述线性恒流LED灯电路还包括：熔断器和压敏电阻；

所述熔断器的一端连接所述交流市电火线接入端，另一端连接所述整流桥堆的第一连接端；所述压敏电阻的一端连接所述整流桥堆的第一连接端，另一端连接所述整流桥堆的第三连接端。

可选的，第k个所述专用恒流电路还具有第四电压输入端Vkc；且第k个所述专用恒流电路还包括：第三电阻Rkb以及第四电阻Rkc；

其中所述第三电阻Rkb的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述场效应管Tk的源极；所述第四电阻Rkc的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述第四电压输入端Vkc

可选的，所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的第四电压输入端V(k-1)c与第k个所述专用恒流电路的第四电压输入端Vkc连接。

可选的，第k个所述专用恒流电路还包括：电容Ck、电阻R2k、电阻R5k以及电阻R6k；

所述电容Ck的一端连接所述场效应管Tk的栅极，另一端连接所述三极管Qk的基极；第k个所述专用恒流电路的电阻R2k的一端连接三极管Qk的发射极，另一端连接第k-1个所述专用恒流电路的场效应管Tk的源极；第1个所述专用恒流电路的电阻R21的一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接所述整流桥堆的第四连接端；所述电阻R5k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端通过所述第二电阻Rkd与所述场效应管Tk的源极连接；所述电阻R6k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端作为外部电压输入端Uk；第k-1个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk-1与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

可选的，所述线性恒流LED灯电路还包括：wifi调光电路；所述wifi调光电路分别与k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

可选的，所述wifi调光电路包括：wifi调光器、电阻Rb1-Rb9、光电耦合器、电容Cb1-Cb5、第一运算放大器以及第二运算放大器；

其中所述光电耦合器的第一连接端通过所述电阻Rb1连接所述wifi调光器的PWM信号输出端；所述光电耦合器的第二连接端接地；所述电阻Rb2并联在所述光电耦合器的第一连接端和第二连接端之间；所述光电耦合器的第三连接端和第四连接端之间并联电容Cb1；所述电阻Rb3的一端连接第五电压输入端，另一端连接所述光电耦合器的第四连接端；所述电阻Rb8的一端连接所述光电耦合器的第四连接端，另一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接；所述电容Cb3的一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接；所述电容Cb4的一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb4的一端连接所述第一运算放大器的输出端，另一端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb7的一端连接所述电阻Rb4，另一端连接所述第二运算放大器的第一输入端；所述第二运算放大器的第二输入端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb6的一端连接所述第二运算放大器的第二输入端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述电容Cb5的一端连接所述第二运算放大器的输出端，另一端接地；所述第二运算放大器的输出端与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种线性恒流LED灯电路，能够根据专用恒流电路和LED串联数量的变化自动适应输入电压的高低变化，使LED的总电压总是接近输入电压，从而降低了恒流管的电压降并且降低了恒流管的功率损耗，达到了节能的目的；所述专用恒流电路使LED工作在额定电流范围内，不会过流导致损坏；通过设置n级专用恒流电路的电阻递减变化，达到n级专用恒流电路电流的递增变化，从而使电路的工作电流能跟随输入电压，因此该电路具有较高的功率因数和较低的谐波失真，电性能良好。

此外，通过增加LED串联的数量和相应的专用恒流电路数量可进一步提高电路的效率和功率因数、降低谐波失真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种线性恒流LED灯电路的整体结构示意图；

图2为本发明提供的第k个专用恒流电路的结构示意图；

图3为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式一的结构示意图；

图4为本发明提供的一种专用恒流调光电路的结构示意图；

图5为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式二的结构示意图；

图6为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式三的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种线性恒流LED灯电路，具有线路简单、高功率因数、低谐波、高效率、高光效的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的一种线性恒流LED灯电路的整体结构示意图。参见图1，本发明提供的一种线性恒流LED灯电路包括：n个专用恒流电路，n≥1且为整数。其中，第k个所述专用恒流电路具有第一电压输入端Vka和第二电压输入端Vkb。第k个所述专用恒流电路包括场效应管Tk、三极管Qk、第一电阻Rka、第二电阻Rkd以及LED灯LEDk。所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的LED灯LEDk-1的阴极与第k个所述专用恒流电路的第二电压输入端Vkb连接。第k-1个所述专用恒流电路的第一电压输入端V(k-1)a与第k个所述专用恒流电路的第一电压输入端Vka连接。第k-1个所述专用恒流电路的场效应管Tk-1的源极与第k个所述专用恒流电路的三极管Qk的发射极连接。第k-1个所述专用恒流电路的第二电阻R(k-1)d的阻值大于第k个所述专用恒流电路的第二电阻Rkd的阻值。其中1≤k≤n且k为整数。

第k个所述专用恒流电路中，所述LED灯LEDk的阳极连接所述第二电压输入端Vkb，阴极连接所述场效应管Tk的漏极；所述第一电阻Rka的一端连接所述第一电压输入端Vka，另一端连接所述场效应管Tk的栅极；所述第二电阻Rkd的一端连接所述场效应管Tk的源极，另一端连接所述三极管Qk的发射极；所述三极管Qk的集电极连接所述场效应管Tk的栅极；所述三极管Qk的基极连接所述场效应管Tk的源极。

第k个所述专用恒流电路还包括：第三电压输入端Vkd；所述三极管Qk的基极与所述第三电压输入端Vkd连接。

所述线性恒流LED灯电路还包括：整流桥堆B1。所述整流桥堆B1的第一连接端1与交流市电火线接入端ACL连接；所述整流桥堆B1的第二连接端2与所述n个专用恒流电路中的第一个专用恒流电路的第二电压输入端V1b连接；所述整流桥堆B1的第三连接端3与交流市电零线接入端ACN连接；所述整流桥堆B1的第四连接端与第1个所述专用恒流电路的三极管Q1的发射极连接。通常所述整流桥堆B1的第四连接端接地。

此外，所述线性恒流LED灯电路还包括：熔断器FUSE和压敏电阻VAR。所述熔断器FUSE的一端连接所述交流市电火线接入端ACL，另一端连接所述整流桥堆B1的第一连接端1。所述压敏电阻VAR的一端连接所述整流桥堆B1的第一连接端1，另一端连接所述整流桥堆B1的第三连接端3。

本发明提供的一种线性恒流LED灯电路，能够根据专用恒流电路串联数量的变化自动适应输入电压的高低变化，使LED的总电压总是接近输入电压，从而降低了恒流管的电压降并且降低了恒流管的功率损耗，达到了节能的目的；所述专用恒流电路使LED工作在额定电流范围内，不会过流导致损坏；通过设置n级专用恒流电路的电阻递减变化，达到n级专用恒流电路电流的递增变化，从而使电路的工作电流能跟随输入电压，因此该电路具有较高的功率因数和较低的谐波失真，电性能良好。

下面以第k个所述专用恒流电路为例，对本发明的原理及优点作进一步详细的说明。图2为本发明提供的第k个专用恒流电路的结构示意图。参见图2，本发明所述的专用恒流电路由场效应管Tk、三极管Qk、电阻Rka、电阻Rkd以及负载LEDk组成。该专用恒流电路的恒流原理是，流过负载LEDk的电流也流过MOS(metal oxide semiconductor)管Tk和取样电阻Rkd，取样电阻Rkd上的压降同时也是三极管Qk基极的偏压，Qk集电极和Tk栅极相连，Qk和Tk形成负反馈电路稳定Rkd上的压降，达到了稳定负载LEDk电流的目的，从而组成恒流源电路。

所述专用恒流电路的工作过程为：当A点至C点电压升高时—负载LEDk电流增加—Rkd压降也增加—Qk工作点升高—Qk集电极电压下降—Tk偏置电压下降—Tk内阻升高—负载LEDk电流下降，通过这个闭环负反馈过程稳定了负载LEDk的电流，在一定的范围内即使A点电压变化，LEDk的电流也能保持稳定。所述专用恒流电路的恒流大小由三极管Qk的线性放大区域基极电压(约为0.6V)和取样电阻Rkd的电阻值决定，其关系为：恒流电流I＝0.6/Rkd。

其中电压+Vka和电压+Vkb均为外部电压，实际应用时电压+Vka和电压+Vkb可以由同一个电压供电，其大小与电阻Rka和负载LEDk有关。电阻Rka的作用是为MOS管提供偏置电压，其取值范围可以很大。设置压敏电阻VAR是为了保护所述线性恒流LED灯电路避免受到浪涌电压的损害。

同时该专用恒流电路也是一个受控开关，当B点不注入外部电压+Vkd时，电路恒流源工作状态不受影响；当B点注入外部电压+Vkd时，若注入电压足够大，大于三极管Qk的线性放大区域基极电压(约为0.6V)，此时注入电流足够大(大于由取样电阻Rkd设定的恒流电流I，即大于0.6/Rkd)，使取样电阻Rkd上的电压足够高，达到使Qk偏离线性放大区域到完全导通甚至饱和，Tk栅极电压被Qk拉低至工作点以下，从而使Tk截止。

可见，通过控制B点注入电压可控制所述专用恒流电路在恒流源和开关之间转换、实现受控开关功能。

下面再以由3个所述专用恒流电路组成的所述线性恒流LED灯电路为例，说明本发明线性恒流LED灯电路的工作原理及优点。

图3为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式一的结构示意图。参见图3，作为一种具体实施方式，本发明提供的线性恒流LED灯电路包括3个专用恒流电路，即n＝3。其工作原理是：市电交流电压经过整流桥堆B1后变成波动的直流电，按照正弦波的正半周规律重复变化，电压不断按正弦规律从零向波峰升高，然后从波峰向零按正弦规律下降，如此循环往复。假设LED1、LED2、LED3的电压分别为U1、U2、U3，并且U1+U2+U3小于市电电压峰值，通过设定R1d、R2d、R3d的电阻值，令R1d>R2d>R3d，即可设定专用恒流电路中T1、T2、T3的恒流电流递增，即T3恒流电流>T2恒流电流>T1恒流电流。

当输入电压周期性变化时，所述线性恒流LED灯电路的工作过程为：

1、当输入电压大于U1而小于U1+U2时，恒流源T1工作，LED1导通发光；

2、当输入电压大于U1+U2而小于U1+U2+U3时，恒流源T2工作，LED1和LED2都导通发光；由于恒流源T2的电流注入恒流源T1的电流取样电阻，且恒流源T2的工作电流大于恒流源T1的工作电流，根据前面所述受控开关原理，此时T1截止，没有电流流过T1因此不会造成额外的功率损耗，此时LED1和LED2串联，LED电压随着输入电压的升高而升高；

3、当电压大于U1+U2+U3时，恒流源T3工作，LED1、LED2、LED3都导通发光，同上述原理此时恒流源T3的电流注入T2和T1，因此T1、T2截止，电流只流过LED1、LED2、LED3和T3，没有电流通过T2、T1，因此不会造成额外的功率损耗，此时LED1、LED2和LED3串联，LED电压进一步随着输入电压的升高而升高。

4、输入电压的下降是上述过程的逆过程重复。

同理，一个、两个和四个及以上的专用恒流电路都可以按照图3的拓扑组成上述线性恒流LED灯电路，工作原理相同，LED串数和相应的专用恒流源电路越多、电路的性能越好。

可见采用所述专用恒流电路，负载LED灯能够通过专用恒流电路串联数量的变化自动适应输入电压的高低变化，使LED的总电压总是接近输入电压，这样就降低了恒流管的电压降并且降低了恒流管的功率损耗，达到了节能的目的。同时，专用恒流电路使LED工作在额定电流范围内，不会过流导致损坏。此外，通过设置n级专用恒流电路的电流递增变化使电路的工作电流能跟随输入电压，因此本发明提供的线性恒流LED灯电路具有较高的功率因数和较低的谐波失真，电性能良好，通过增加LED串联的数量和相应的专用恒流电路数量还可以进一步提高电路的效率和功率因数、降低谐波失真。

本发明还提供了一种专用恒流调光电路及由所述专用恒流调光电路组成的线性恒流调光LED灯电路。图4为本发明提供的一种专用恒流调光电路的结构示意图。参见图4，以第k个专用恒流调光电路为例，本发明提供的一种专用恒流调光电路在所述专用恒流电路的基础上，还增加了第三电阻Rkb、第四电阻Rkc以及外部控制电压+Vkc。即，第k个所述专用恒流电路还具有第四电压输入端Vkc、第三电阻Rkb以及第四电阻Rkc。其中所述第三电阻Rkb的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述场效应管Tk的源极。所述第四电阻Rkc的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述第四电压输入端Vkc。通过第四电压输入端Vkc可以控制LED工作电流的大小，从而实现调光。

由图4可见，LED电流等于MOS管Tk的漏极电流，也等于源极电流即Rkd电流，约等于Vkd/Rkd(流过Rkb的电流很小，相对于流过Rkd的电流可以忽略)，Vkd通过Rkb注入Qk基极，Qk集电极连接到MOS管Tk的栅极形成负反馈电路，从而稳定负载LEDk的工作电流；外部控制电压Vkc通过Rkc也注入三极管Qk的基极，Vkc的大小也控制三极管Qk基极电流的大小，然后通过三极管Qk集电极控制MOS管Tk栅极电压大小，从而控制MOS管Tk漏极电流即LEDk工作电流的大小。从上可见，LEDk的工作电流主要由电阻Rkd和外部电压Vkc决定，Rkd选定阻值后，通过控制外部电压Vkc的大小就可以调整LEDk工作电流的大小，从而实现调光。同时通过在B点注入足够大的电流和前述专用恒流电路一样可以使MOS管Tk截止而实现受控开关的功能，因此这个电路不但具有恒流调光电路的功能、也一样包含了前述专用恒流电路和受控开关的功能。

所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的第四电压输入端V(k-1)c与第k个所述专用恒流电路的第四电压输入端Vkc连接。

下面再以由3个所述专用恒流调光电路组成的所述线性恒流调光LED灯电路为例，说明本发明线性恒流调光LED灯电路的工作原理及优点。

图5为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式二的结构示意图。参见图5，作为一种具体实施方式，本发明提供的线性恒流LED灯电路包括3个专用恒流调光电路，即n＝3。

所述线性恒流调光LED灯电路的工作原理为：该调光电路采用了三级专用恒流调光电路，由于受控恒流电路包含了专用恒流电路的功能，因此该电路具有前述线性恒流LED灯电路的功能和优点，并且由于使用了受控恒流电路，因此通过调节外部控制电压Uc就可以调光，从而实现线性恒流调光LED灯的功能。该电路通过采用受控恒流电路组成线性恒流调光LED灯，以较为简单的电路实现了线性恒流LED灯的外部调光，且调光效果好，从而拓展了线性恒流LED灯的应用范围。

一个、两个和四个及以上的受控恒流电路都可以组成线性恒流调光LED灯，其原理同上，LED串数和相应的恒流源越多电路性能越好。

此外，本发明还提供了一种专用恒流wifi调光电路及由所述专用恒流wifi调光电路组成的线性恒流wifi调光LED灯电路。所述专用恒流wifi调光电路在所述专用恒流调光电路的基础上，还增加了电容Ck、电阻R2k、电阻R5k以及电阻R6k。即，第k个所述专用恒流电路还包括：电容Ck、电阻R2k、电阻R5k以及电阻R6k。所述电容Ck的一端连接所述场效应管Tk的栅极，另一端连接所述三极管Qk的基极；第k个所述专用恒流电路的电阻R2k的一端连接三极管Qk的发射极，另一端连接第k-1个所述专用恒流电路的场效应管Tk的源极；第1个所述专用恒流电路的电阻R21的一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接所述整流桥堆的第四连接端；所述电阻R5k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端通过所述第二电阻Rkd与所述场效应管Tk的源极连接；所述电阻R6k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端作为外部电压输入端Uk；第k-1个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk-1与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

由所述专用恒流wifi调光电路组成的线性恒流wifi调光LED灯电路还包括：wifi调光电路；所述wifi调光电路分别与k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

所述wifi调光电路具体包括：wifi调光器、电阻Rb1-Rb9、光电耦合器、电容Cb1-Cb5、第一运算放大器以及第二运算放大器；

其中所述光电耦合器的第一连接端通过所述电阻Rb1连接所述wifi调光器的PWM信号输出端；所述光电耦合器的第二连接端接地；所述电阻Rb2并联在所述光电耦合器的第一连接端和第二连接端之间；所述光电耦合器的第三连接端和第四连接端之间并联电容Cb1；所述电阻Rb3的一端连接第五电压输入端，另一端连接所述光电耦合器的第四连接端；所述电阻Rb8的一端连接所述光电耦合器的第四连接端，另一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接；所述电容Cb3的一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接；所述电容Cb4的一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb4的一端连接所述第一运算放大器的输出端，另一端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb7的一端连接所述电阻Rb4，另一端连接所述第二运算放大器的第一输入端；所述第二运算放大器的第二输入端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb6的一端连接所述第二运算放大器的第二输入端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述电容Cb5的一端连接所述第二运算放大器的输出端，另一端接地；所述第二运算放大器的输出端与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

下面再以由3个所述专用恒流wifi调光电路组成的所述线性恒流调光LED灯电路为例，说明本发明线性恒流调光LED灯电路的工作原理及优点。

图6为本发明提供的线性恒流LED灯电路具体实施方式三的结构示意图。参见图6，作为一种具体实施方式，本发明提供的线性恒流调光LED灯电路包括3个专用恒流wifi调光电路，即n＝3。图6中，所述线性恒流调光LED灯电路利用专用恒流wifi调光电路组成了线性恒流LED灯，并且通过wifi调光器、光耦和由运放组成的脉宽-电压转换器为专用恒流wifi调光电路提供控制电压，实现了wifi调光，组成了完整的线性恒流调光电路。

可见，本发明创造性的提出了专用恒流电路、由专用恒流电路组成的线性恒流LED灯电路、专用恒流调光电路以及由专用恒流调光电路组成的线性恒流调光LED灯电路，专用恒流调光电路的恒流电流大小受外部电压控制。并且使用该电路设计的线性恒流调光LED灯可实现wifi调光或0-10V等外部调光方式，为线性恒流LED灯实现wifi调光以及0-10V等外部调光提出了一种新颖的解决方案。

本发明提供的线性恒流LED灯电路由多级专用恒流电路组成，线路简单、无需采用复杂的开关电源供电，几组LED通过专用恒流电路改变串联的LED数量使LED总电压自动适应输入电压的高低变化而稳定工作，采用简单的结构实现了高功率因数、低谐波和高光效的优点，且控制电路和LED灯珠可一体化安装，解决了普通线性恒流LED灯性能差、效率低、光效低、功率因素低、谐波高的问题。采用本发明电路做成的LED灯还具有很好的外部wifi调光和0-10V调光效果，采用wifi调光可以非常方便地实现手机APP智能调光，可通过手机调节线性恒流LED灯的亮度、颜色和光谱，在家居照明、商业照明和植物照明领域都有广泛的用途。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。在实际的设计中，芯片内部需要有电平隔离电路，其各引脚能与不同电平的MOS管相连，而且能控制这些MOS管的关闭与导通。各电压、电流检测点同样也要进行电平隔离，才能与正常的电路一样，完成各种检测功能。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均可有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种线性恒流LED灯电路，其特征在于，包括：n个专用恒流电路；其中，第k个所述专用恒流电路具有第一电压输入端Vka和第二电压输入端Vkb；第k个所述专用恒流电路包括MOS管Tk、三极管Qk、第一电阻Rka、第二电阻Rkd以及LED灯LEDk；所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的LED灯LEDk-1的阴极与第k个所述专用恒流电路的第二电压输入端Vkb连接；第k-1个所述专用恒流电路的第一电压输入端V(k-1)a与第k个所述专用恒流电路的第一电压输入端Vka连接；第k-1个所述专用恒流电路的MOS管Tk-1的源极与第k个所述专用恒流电路的三极管Qk的发射极及第二电阻Rkd连接；第k-1个所述专用恒流电路的第二电阻R(k-1)d的阻值大于第k个所述专用恒流电路的第二电阻Rkd的阻值；其中1≤k≤n；

第k个所述专用恒流电路中，所述LED灯LEDk的阳极连接所述第二电压输入端Vkb，阴极连接所述MOS管Tk的漏极；所述第一电阻Rka的一端连接所述第一电压输入端Vka，另一端连接所述MOS管Tk的栅极；所述第二电阻Rkd的一端连接所述MOS管Tk的源极，另一端连接所述三极管Qk的发射极；所述三极管Qk的集电极连接所述MOS管Tk的栅极；所述三极管Qk的基极连接所述MOS管Tk的源极；

第k个所述专用恒流电路还具有第四电压输入端Vkc；且第k个所述专用恒流电路还包括：第三电阻Rkb以及第四电阻Rkc；其中所述第三电阻Rkb的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述MOS管Tk的源极；所述第四电阻Rkc的一端连接所述三极管Qk的基极，另一端连接所述第四电压输入端Vkc；通过第四电压输入端Vkc控制所述LED灯LEDk的工作电流的大小，从而实现调光；

所述LED灯LEDk的电流等于所述MOS管Tk的漏极电流，也等于所述MOS管Tk的源极电流，即流过所述第二电阻Rkd的电流；流过所述第二电阻Rkd的电流大小等于第三电压输入端Vkd的电压与所述第二电阻Rkd的电阻的比值；流过所述第三电阻Rkb的电流很小，因此流过所述第三电阻Rkb的电流相对于流过所述第二电阻Rkd的电流可以忽略；Vkd通过第三电阻Rkb注入所述三极管Qk的基极，所述三极管Qk的集电极连接到所述MOS管Tk的栅极形成负反馈电路，从而稳定负载LEDk的工作电流；外部控制电压Vkc通过所述第四电阻Rkc也注入所述三极管Qk的基极，Vkc的大小也控制三极管Qk基极电流的大小，然后通过三极管Qk集电极控制MOS管Tk栅极电压大小，从而控制MOS管Tk漏极电流即LEDk工作电流的大小；可见，所述LED灯LEDk的工作电流主要由第二电阻Rkd和外部控制电压Vkc决定，第二电阻Rkd选定阻值后，通过控制外部控制电压Vkc的大小就可以调整LEDk工作电流的大小，从而实现调光。

2.根据权利要求1所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，第k个所述专用恒流电路还包括：第三电压输入端Vkd；所述三极管Qk的基极与所述第三电压输入端Vkd连接。

3.根据权利要求2所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，所述线性恒流LED灯电路还包括：整流桥堆；

所述整流桥堆的第一连接端与交流市电火线接入端连接；所述整流桥堆的第二连接端与所述n个专用恒流电路中的第一个专用恒流电路的第二电压输入端V1b连接；所述整流桥堆的第三连接端与交流市电零线接入端连接；所述整流桥堆的第四连接端与第1个所述专用恒流电路的三极管Q1的发射极连接。

4.根据权利要求3所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，所述线性恒流LED灯电路还包括：熔断器和压敏电阻；

所述熔断器的一端连接所述交流市电火线接入端，另一端连接所述整流桥堆的第一连接端；所述压敏电阻的一端连接所述整流桥堆的第一连接端，另一端连接所述整流桥堆的第三连接端。

5.根据权利要求4所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，所述n个专用恒流电路中，第k-1个所述专用恒流电路的第四电压输入端V(k-1)c与第k个所述专用恒流电路的第四电压输入端Vkc连接。

6.根据权利要求5所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，第k个所述专用恒流电路还包括：电容Ck、电阻R2k、电阻R5k以及电阻R6k；

所述电容Ck的一端连接所述MOS管Tk的栅极，另一端连接所述三极管Qk的基极；第k个所述专用恒流电路的电阻R2k的一端连接三极管Qk的发射极，另一端连接第k-1个所述专用恒流电路的MOS管Tk-1的源极；第1个所述专用恒流电路的电阻R21的一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接所述整流桥堆的第四连接端；所述电阻R5k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端通过所述第二电阻Rkd与所述MOS管Tk的源极连接；所述电阻R6k的一端通过所述第四电阻Rkc与所述三极管Qk的基极连接，另一端作为外部电压输入端Uk；第k-1个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk-1与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

7.根据权利要求6所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，所述线性恒流LED灯电路还包括：wifi调光电路；所述wifi调光电路分别与k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。

8.根据权利要求7所述的线性恒流LED灯电路，其特征在于，所述wifi调光电路包括：wifi调光器、电阻Rb1-Rb9、光电耦合器、电容Cb1-Cb5、第一运算放大器以及第二运算放大器；

其中所述光电耦合器的第一连接端通过所述电阻Rb1连接所述wifi调光器的PWM信号输出端；所述光电耦合器的第二连接端接地；所述电阻Rb2并联在所述光电耦合器的第一连接端和第二连接端之间；所述光电耦合器的第三连接端和第四连接端之间并联电容Cb1；所述电阻Rb3的一端连接第五电压输入端，另一端连接所述光电耦合器的第四连接端；所述电阻Rb8的一端连接所述光电耦合器的第四连接端，另一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接；所述电容Cb3的一端通过所述电阻Rb9与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述第一运算放大器的第二输入端连接；所述电容Cb4的一端与所述第一运算放大器的第一输入端连接，另一端与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb4的一端连接所述第一运算放大器的输出端，另一端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb7的一端连接所述电阻Rb4，另一端连接所述第二运算放大器的第一输入端；所述第二运算放大器的第二输入端通过所述电阻Rb5与所述光电耦合器的第三连接端连接；所述电阻Rb6的一端连接所述第二运算放大器的第二输入端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述电容Cb5的一端连接所述第二运算放大器的输出端，另一端接地；所述第二运算放大器的输出端与第k个所述专用恒流电路的外部电压输入端Uk连接。