[发明专利]恒功率LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路。

背景技术

目前的LED照明或指示装置的驱动电源，对输出的限制方式，都是采用稳定电压、稳定电流或者稳定电压+稳定电流。具体实施方式是：在驱动电源电路中，用相关电路采样到的输出电压和输出电流信号，直接与电路中的相关基准电压比较，产生输出电压、输出电流误差信号，再由误差信号控制输出电压值，从而使电路具备以下特性(参考图1A)：1、在一定的输出电流范围内，输出电压稳定的“恒压”模式，特性为垂直于电压轴的一条线，如图1A的A点-B点；2、在一定的输出电压范围内，输出电流稳定的“恒流”模式，特性为垂直于电流轴的一条线，如图1A的B点-C点；3、在一定的输出电流范围内，输出电压稳定；且在一定的输出电压范围内，输出电流稳定的“恒压恒流”模式，此模式的最大功率值是被限定的电压和电流的交点，如图1A中的B点。然后，再用具有这些输出特性的驱动电源，来驱动相应的LED光源组合。

由于LED光源的工作电压降(VF)会有比较大的个体差异，且会随着器件温度的升高而降低，鉴于半导体电光源的这种特性；采用“恒流”模式驱动的LED光源组件，在不同的温度条件下，由于光源的工作电压不同了，功率也就会跟着变化了。不同材料、不同颜色的LED光源，其电压/温度系数通常都在-1.5mV/℃到-2.5mV/℃；如某14串1W白光高亮度LED光源组，加上350mA的“恒流”模式驱动电源，在25°环境下，上电时测试其工作电压为46.4V；连续工作2小时后，测试其工作电压降为43.8V，消耗功率从16.24W下降到15.33，降幅高达5.7％。

同理，采用“恒压”模式驱动的LED光源组件，必须再另外增加串联电阻或其它限流组件，以减小工作温度对其工作状态的影响，否则当器件的温度升高了，电流就会变得更大，发光器件的功耗也会跟着变大，从消耗功率的角度看，“恒压”模式得到了与“恒流”模式相反的结果；而另外增加了限流装置后，必然会导致材料成本和电源利用率(效率)降低的不良后果。

正因为LED光源有如此高的负电压/温度系数，决定了它不可能持续稳定的运行在“恒压恒流”垂直相交的那一个点上，因为工作温度的升高必然导致它要么电压降低，要么电流降低的后果！“恒压恒流”模式只是一种简单相加，不能有效解决所消耗功率随温度及LED的VF值离散性偏差而变化的问题。

这些被普遍使用的驱动方式，它们有一个共同的不足之处：负载功率受其工作压降影响，变化范围大；欠功率驱动，使用效果势必会到影响，而过功率驱动，使用寿命也必然会降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种工作稳定、使用寿命长的恒功率LED驱动电路。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种恒功率LED驱动电路，其包括：

受控稳压单元，其通过电压电流采样单元为LED发光组件提供工作电压，加在LED发光组件两端的工作电压与流经LED发光组件的工作电流成反比关系，且工作电压与工作电流的乘积为一常数；

电压电流采样单元，为复合误差信号处理单元提供工作电压反馈信号及工作电流反馈信号；

复合误差信号处理单元，对工作电压反馈信号及工作电流反馈信号进行运算并合成为复合误差信号，通过复合误差信号控制受控稳压单元输出的工作电压。

优选的，所述受控稳压单元与复合误差信号处理单元集成为受控稳压处理单元；所述受控稳压处理单元包括整流滤波单元、旁路二极管D1、具有辅助绕组的升压电感L1、电子开关管Q1、升压二极管D2、控制单元；整流滤波单元的输入端与市电连接，旁路二极管D1的一端、升压电感L1的初级绕组的一端、控制单元的一输入端分别与整流滤波单元的输出端连接；旁路二极管D1的另一端与电压电流采样单元的输入端连接；升压电感L1的初级绕组的另一端通过升压二极管D2与电压电流采样单元的输入端连接；升压电感L1的辅助绕组与控制单元的另一输入端连接；控制单元还通过电子开关管Q1与升压二极管D2连接；电压电流采样单元为控制单元提供工作电压反馈信号及工作电流反馈信号，控制单元根据工作电压反馈信号及工作电流反馈信号所产生的复合误差信号来控制电子开关管Q1的开关时间，控制并调整受控稳压处理单元输出的工作电压。