[发明专利]一种分段LED驱动电路的恒功率反馈结构

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，具体涉及一种LED照明领域的电源类集成电路设计。

背景技术

LED芯片以其高效，高集成度，以及高寿命在新型节能光源领域得到广泛应用。在LED光源中，电源驱动是比较关键的技术。由于对LED应用的高集成度以及低成本要求，无电感电容等储能器件的LED驱动方案在市场中占的份额越来越大，在未来的应用中会成为主流LED驱动方案。但在这类方案中，如果市电发生电压波动，LED的电流也随之波动，从而导致LED发光功率波动。图1所示了一个典型的分段LED驱动电路，其中LED灯串直接由220V市电经整流桥供电，这样当市电供电电压发生波动，这种基于R1/R2/R3恒流反馈控制LED灯串的电流不变，但由于加于LED灯串的电压发生变化，于是发光功率也随之发送波动。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种分段LED驱动电路的恒功率反馈结构，用以解决市电波动对LED功率的影响，需要设计功率补偿电路，当电压低的时候LED电流高，反之，当电压高时LED电流低，这样使得LED接近于恒功率工作。

具体地，本发明提供了一种分段LED驱动电路的恒功率反馈结构，通过积分电路对市电进行采样，所述积分电路产生的电压对LED的反馈电流进行补偿，设置合适的补偿系数即可获得LED近似的恒功率，

其中，所述积分采样电路包括OP1、N0、R0、R1、R2、D0和C0，所述电容C0正端电压为积分后的直流电压，该积分电路在5个周期后达到稳态值的90％，此电压值反映了输入交流电压AC的平均功率；并联在D0上的电阻R2为一损耗电阻，当交流电压AC下降时，积分电容C0上多余电荷通过R2释放，从而反馈到AC平均功率的降低。

进一步地，所述反馈结构还包括OP2，所述OP2为误差放大电路，它完成了误差电压到输出补偿电流的转换，

进一步地，在所述OP2中，PD信号为积分采样输出，误差放大部分将PD信号与参考电压Vref进行差分放大，获得电流输出信号OUT。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。具体而言，本发明维持原有LED驱动电路的高功率因素基本不变；合理调整电路参数，可以在交流电发生波动15％时，功率波动不超过5％；交流电发生波动20％波动，功率波动不超过10％；合理调整电路参数，可以在恒功率工作电压范围内，效率相对损失不超过3％。

附图说明

图1为现有技术中一个典型的分段LED驱动电路。

图2为本发明恒功率补偿电路原理图。

图3为本发明恒功率补偿电路加入LED驱动电路的电路图。

图4为本发明一个典型的电路设计实例。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的分段LED驱动电路的恒功率反馈结构的具体实施方式做详细说明。

图2示出了功率补偿电路，Rs3和Rs4为交流电压采样电阻。积分采样电路包括OP1、N0、R0、R1、R2、D0和C0；OP2为误差放大电路。电容C0正端电压为积分后的直流电压，该积分电路在5个周期后可以达到稳态值的90％，此电压值反映了输入交流电压AC的平均功率。并联在D0上的电阻R2为一损耗电阻，当交流电压AC下降时，积分电容C0上多余电荷通过R2释放，从而反馈到AC平均功率的降低。OP2为误差放大电路，它完成了误差电压到输出补偿电流的转换，图4为OP2的一种实现实例。由于OP2的偏置电压为取自AC的交流信号，使得输出补偿电流波形亦为交流波形。这个交流补偿模式可以使得获得恒功率补偿的同时维持LED驱动电路的高功率因素。

图3示出了恒功率补偿模块应用于分段控制LED驱动电路中的情形，恒功率补偿输入取自LED灯串的电压，输出叠加到驱动电路的采样输入，这样叠加后的采样将补偿了市电的波动，从而获得接近的LED恒功率。

图4示出了一个电路具体实施的实例。其中PD信号为积分采样输出，误差放大部分将PD信号与参考电压Vref进行差分放大，获得电流输出信号OUT。在具体应用中，可以根据系统反馈强度要求，合理调整各MOS管尺寸比例，从而获得所需输出电流误差强度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。