CN108901098A - 一种可更换工作模式的线性led驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，涉及线性LED驱动电路，包括负载模块、整流模块、调光基准电压模块、恒流控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块、调光模式开关、恒流模式开关、可控硅检测模块及工作模式控制模块；第一驱动模块用于依据所述第一驱动模块的输入调制LED负载的输出电流；第二驱动模块用于为外部可控硅调压器提供维持电流；可控硅检测模块用于实时监测是否有外部可控硅调光器；若有，工作模式控制模块打开调光模式开关、关闭恒流模式开关；若没有，工作模式控制模块关闭调光模式开关、打开恒流模式开关；本发明可以根据有无外部调光器自动选择工作模式，减少线性LED驱动电路的功耗，降低线性芯片散热条件，减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及线性LED驱动电路，具体为一种可更换工作模式的线性LED驱动电路。
背景技术
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。传统白炽灯由于是一纯阻性负载，所以通常直接用可控硅调光器对其进行切相角调光。由于传统白炽灯多为几十至几百瓦，可控硅调光器的设计都是以此为负载而设计的。但如果用这种可控硅调光器直接对几瓦的LED灯进行调光，由于LED灯不属于纯电阻负载，所以会带来严重的闪烁等问题。根据LED的负载特性，通常采用开关调光方案或线性高压方案，而不需要使用可控硅调节器。相比于开关调光方案，线性高压方案器件少，体积小，成本低，所以在MR16，GU10，或者E12，E26灯头小尺寸应用中普遍采用。
由于可控硅调光器的特性,需要应用方案提供一个维持电流以保证其正常工作。当需要同时兼容有和没有可控硅调光器的方案时，维持电流的存在会导致传统的调光方案在没有调光器的情况下，效率普遍较低，这势必会导致要求提高线性芯片散热条件，增加成本，以及不能满足一些光效的硬性指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，可以使系统在兼容有或无调光器的同时大幅提高整机效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，包括：
负载模块，包括LED负载、电容及二极管，所述电容与所述LED负载并联，所述二极管的负极连接所述LED负载的正极；
整流模块，其输入端连接输入交流电压，输出端负极接地，输出端正极连接所述二极管的正极；
第一驱动模块，连接所述LED负载的负极，用于依据所述第一驱动模块的输入调制LED负载的输出电流；
第二驱动模块，连接所述二极管的正极，输入端接收调光基准电压，用于为外部可控硅调压器提供维持电流；
调光模式开关，其一端连接所述第一驱动模块的输入端，另一端用于接收所述调光基准电压；
恒流模式开关，其一端连接所述第一驱动模块的输入端，另一端用于接收恒流控制电路输出电压；
可控硅检测模块，连接所述整流模块的输出端正极，用于实时监测是否有外部可控硅调光器；
工作模式控制模块，连接所述可控硅检测模块、调光模式开关及恒流模式开关，用于在有外部可控硅调光器时，打开所述调光模式开关，关闭所述恒流模式开关；在没有外部可控硅调光器时，关闭所述调光模式开关，打开所述恒流模式开关。
进一步的，所述可控硅检测模块为本申请人同日申请的“一种用于线性LED驱动的可控硅调光器检测电路”。
进一步的，所述工作模式控制模块还连接所述第二驱动模块，用于在有外部可控硅调光器时，向第二控制模块输送使能信号使其工作，在没有外部可控硅调光器时，向第二控制模块输送使能信号使其停止工作。
进一步的，所述第一驱动模块包括第一运放、第一MOS管及输出电流设定电阻；
所述输出电流设定电阻一端接地，另一端连接所述第一运放的输入端负极及所述第一MOS管的源极；
所述第一MOS管的栅极连接所述第一运放的输出端，所述第一MOS管的漏极连接所述LED负载的负极；
所述第一运放的输入端正极为所述第以驱动模块的输入端。
进一步的，所述第二驱动模块包括第二运放、第二MOS管及维持电流设定电阻；
所述维持电流设定电阻一端连接所述第一MOS管的源极，另一端连接所述第二MOS管的源极及所述第二运放的输入端负极；
所述第二MOS管的栅极连接所述第二运放的输出端，所述第二MOS管的漏极连接所述二极管的正极；
所述第二运放的输入端正极为所述第二驱动模块的输入端。
进一步的，所述整流模块为4个整流二极管构成的桥式整流电路。
进一步的，本发明可更换工作模式的线性LED驱动电路还包括调光基准电压模块，用于输出所述调光基础电压；
所述调光基准电压模块外接有第一电阻及第二电阻；所述调光基准电压模块的两个输入端分别连接缩入第一电阻的两端；所述第二电阻一端接地，另一端连接第一电阻的其中一端；第一电阻与第二电阻用于调节调光基准电压，起到分压的作用。
进一步的，本发明可更换工作模式的线性LED驱动电路还包括恒流控制模块，用于输出所述恒流控制电路输出电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明可以根据有无外部调光器自动选择工作模式，减少线性LED驱动电路的功耗，降低线性芯片散热条件，减少成本。
2.在调光模式下，本发明可以根据不同应用要求调节调光基准电压，从而优化LED灯的调光性能。
3.在恒流模式下，本发明通过停止第二驱动模块工作，关断维持电流，从而提高整个灯具的效率。
附图说明
图1是本发明的电路结构示意图。
附图标记中：1、负载模块；2、整流模块；3、调光基准电压模块；4、恒流控制模块；5、第一驱动模块；6、第二驱动模块；7、可控硅检测模块；8、模式控制模块。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明可更换工作模式的线性LED驱动电路包括负载模块1、整流模块2、调光基准电压模块3、恒流控制模块4、第一驱动模块5、第二驱动模块6、调光模式开关S1、恒流模式开关S2、可控硅检测模块7及工作模式控制模块8。
负载模块1包括LED负载11、与LED负载11并联的电容C1、及负极连接LED负载11正极的二极管D1。LED负载11两端的电压差为LED负载压降VLed。
整流模块2为4个整流二极管组成的桥式整流电路，整流模块2的输入端连接输入交流电压ACin，输出端负极接地，输出端正极连接二极管D1的正极。整流模块2输出端正极电压即为LED负载输入电压Vin。
调光基准电压模块3用于输出调光基准电压Vref_dim，且调光基准电压模块3外接有第一电阻R1及第二电阻R2。调光基准电压模块3的输入端两端分别连接第一电阻R1的两端；第二电阻R2的一端接地，另一端连接第一电阻R1的其中一端。第一电阻R1与第二电阻R2起到分压的作用，通过改变第一电阻R1与第二电阻R2的大小，改变调光基准电压Vref_dim的大小。
恒流控制模块4接收反馈回路电压Vcs_1及恒流基准电压Vref_cc，并输出恒流控制电路输出电压Vref_out。反馈回路电压Vcs_1来自第一驱动模块5，恒流基准电压Vref_cc为预设值。
第一驱动模块5包括第一运放OTA1、第一MOS管M1及输出电流设定电阻Rcs_1。输出电流设定电阻Rcs_1一端接地，另一端连接第一MOS管M1的源极。第一MOS管的漏级连接LED负载11的负极，第一MOS管的栅极连接第一运放OTA1的输出端。流入第一MOS管M1漏级的电流即为LED负载输出电流Iout，第一MOS管M1源极的电压为反馈回路电压Vcs_1。第一运放OTA1的输入端负极连接第一MOS管M1的源极，作为反馈回路。调光模式开关S1的一端及恒流模式开关S2的一端均连接第一运放OTA1的输入端正极，调光模式开关S1的另一端接收来自调光基准电压模块3的调光基准电压Vref_dim，恒流模式开关S2的另一端接收来自恒流控制模块4的恒流控制电路输出电压Vref_out。
第二驱动模块6包括第二运放OTA2、第二MOS管M2及维持电流设定电阻Rcs_2。维持电流设定电阻Rcs_2一端连接第一MOS管M1的源极，另一端连接第二MOS管M2的源极。第二MOS管的漏极连接整流模块2的正极，第二MOS管的栅极连接第二运放OTA2的输出端。流入第二MOS管M2漏级的电流即为可控硅调光器维持电流Is，第二MOS管M2源极的电压为电流设定电压Vcs_2。第二运放OTA2的输入端负极连接第二MOS管M2的源极，第二运放OTA2的输入端正极接收来自调光基准电压模块3的调光基准电压Vref_dim。第一驱动模块5连接整流模块2的正极，用于实时监测是否有外部可控硅调光器。工作模式控制模块，连接所述可控硅检测模块、调光模式开关及恒流模式开关，用于在有外部可控硅调光器时，打开调光模式开关，关闭恒流模式开关；在没有外部可控硅调光器时，关闭调光模式开关，打开恒流模式开关。
本发明的工作过程如下：
当可控硅检测模块7检测到有外部可控硅调光器时，工作模式控制模块8打开调光模式开关S1、关闭恒流模式开关S2，使第一运放OTA1的输入端正极接收到来自调光基准电压模块3的调光基准电压Vref_dim，同时工作模式控制模块8向第二驱动模块6发送使能信号,此时使能信号为1，使第二驱动模块6开始工作，第二运放OTA2的输入端正极也接收到来自调光基准电压模块3的调光基准电压Vref_dim，系统工作在调光模式下。第一驱动模块5用于调制LED负载输出电流Iout，当Led负载输入电压Vin高于LED负载压降VLed时，驱动电路1开始工作，由于第一驱动模块5存在反馈回路，Vcs_1＝Vcs_2，此时维持电流Is降为0，LED负载输出电流Iout为：
第二驱动电路6用于给可控硅调光器提供维持电流，防止LED负载11闪烁。当Led负载输入电压Vin小于LED负载压降VLed时,第一驱动模块5不能输出电流，可控硅调光器维持电流Is为:
当可控硅检测模块7检测到没有外部可控硅调光器时，工作模式控制模块8关闭调光模式开关S1、打开恒流模式开关S2，使第一运放OTA1的输入端正极接收到来自来自恒流控制模块4的恒流控制电路输出电压Vref_out，同时工作模式控制模块8向第二驱动模块6发送使能信号,此时使能信号为0，使第二驱动模块6停止工作，系统工作在恒流模式下。第一驱动模块5用于调制LED负载输出电流Iout，LED负载输出电流Iout为
同时,工作模式控制模块8通过使能信号关闭了驱动电路2，从而使维持电流变为0，系统效率得到大幅提高。
本发明可根据有无外部调光器的情况自动选择工作模式。在调光模式下，可根据不同应用要求调节调光基准电压Vref_dim，从而优化LED灯的调光性能。在恒流模式下，则通过关断可控硅调光器维持电流Is，从而提高整个灯具的效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于，包括：
负载模块，包括LED负载、电容及二极管，所述电容与所述LED负载并联，所述二极管的负极连接所述LED负载的正极；
整流模块，其输入端连接输入交流电压，输出端负极接地，输出端正极连接所述二极管的正极；
第一驱动模块，连接所述LED负载的负极，用于依据所述第一驱动模块的输入调制LED负载的输出电流；
第二驱动模块，连接所述二极管的正极，输入端接收调光基准电压，用于为外部可控硅调压器提供维持电流；
调光模式开关，其一端连接所述第一驱动模块的输入端，另一端用于接收所述调光基准电压；
恒流模式开关，其一端连接所述第一驱动模块的输入端，另一端用于接收恒流控制电路输出电压；
可控硅检测模块，连接所述整流模块的输出端正极，用于实时监测是否有外部可控硅调光器；
工作模式控制模块，连接所述可控硅检测模块、调光模式开关及恒流模式开关，用于在有外部可控硅调光器时，打开所述调光模式开关，关闭所述恒流模式开关；在没有外部可控硅调光器时，关闭所述调光模式开关，打开所述恒流模式开关。
2.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：所述可控硅检测模块为本申请人同日申请的“一种用于线性LED驱动的可控硅调光器检测电路”。
3.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：所述工作模式控制模块还连接所述第二驱动模块，用于在有外部可控硅调光器时，向第二控制模块输送使能信号使其工作，在没有外部可控硅调光器时，向第二控制模块输送使能信号使其停止工作。
4.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：所述第一驱动模块包括第一运放、第一MOS管及输出电流设定电阻；
所述输出电流设定电阻一端接地，另一端连接所述第一运放的输入端负极及所述第一MOS管的源极；
所述第一MOS管的栅极连接所述第一运放的输出端，所述第一MOS管的漏极连接所述LED负载的负极；
所述第一运放的输入端正极为所述第以驱动模块的输入端。
5.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：所述第二驱动模块包括第二运放、第二MOS管及维持电流设定电阻；
所述维持电流设定电阻一端连接所述第一MOS管的源极，另一端连接所述第二MOS管的源极及所述第二运放的输入端负极；
所述第二MOS管的栅极连接所述第二运放的输出端，所述第二MOS管的漏极连接所述二极管的正极；
所述第二运放的输入端正极为所述第二驱动模块的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：所述整流模块为4个整流二极管构成的桥式整流电路。
7.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：还包括调光基准电压模块，用于输出所述调光基础电压；
所述调光基准电压模块外接有第一电阻及第二电阻；所述调光基准电压模块的两个输入端分别连接缩入第一电阻的两端；所述第二电阻一端接地，另一端连接第一电阻的其中一端；第一电阻与第二电阻用于调节调光基准电压，起到分压的作用。
8.根据权利要求1所述的一种可更换工作模式的线性LED驱动电路，其特征在于：还包括恒流控制模块，用于输出所述恒流控制电路输出电压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20220824 Address after: Room 403, Jinqian block, No. 10, Hongyi Road, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000 Patentee after: Jiangsu Yuanwei Semiconductor Technology Co.,Ltd. Address before: 200120 C, 888, west two road, Nanhui new town, Pudong New Area, Shanghai Patentee before: POWER MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. |
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