[实用新型]一种LED恒流源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路和信号处理技术，具体涉及一种发光二极管（LED）恒流源。

背景技术

随着LED驱动电源的大量普及和应用，LED也出现了多层面的发展，除了LED点光源外，LED面光源、HV-LED也逐渐受到市场的青睐。而目前市场上大部分的LED驱动电源均为开关电源，虽然其恒流驱动效果较好，但是开关电源的成本较高，特别是电感的成本；于是又出现了类似恒流二极管（CRD）的简单应用，其应用于小电流小功率的LED电源模块中，成本很低，无电感。

传统的CRD恒流控制系统，电路结构如图1所示，通过在LED负载与交流（AC）整流滤波电压之间串联一个芯片，其内部至少包含一个高压MOS管，一个电流取样电阻，以及一个恒流控制电路。

从图1中可以看出，芯片通过取样电流取样电阻上的电流，从而控制高压MOS管的导通阻抗，进而达到恒流控制的效果。

传统技术的技术特征在于：交流输入电源整流滤波后的电压施加在负载LEDs与CRD控制系统上，芯片通过取样负载电流控制高压MOS管的导通阻抗来获得恒流效果。

传统技术的缺点在于：芯片是通过改变高压MOS管的导通阻抗来获得恒流效果，如果整流滤波后的电压与负载LEDs的电压压差较大，则压差上的损耗会施加在高压MOS管上，从而使得效率不高，且高压MOS管会发热较严重。

另一方面，开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间，维持稳定输出的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制芯片（IC）和电感及开关管和续流管构成，开关电源都须要电感，通过电感能量的存储与释放来达到稳定输出的目的；且其开关信号频率不是取自交流输入，一般较高，在10kHz以上。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种LED恒流源，在不大幅度增加系统成本的同时能避免开关管过度发热，提升能量的利用率和解决芯片散热问题。

本实用新型的上述技术问题这样解决，构建一种LED恒流源，包括电连接交流输入电源的整流模块，其特征在于，还包括串接在所述整流模块输出回路上的取样电阻和开关，以及与外接LED恒流源负载并联的输出电容；所述取样电阻电连接平均电流检测控制模块，所述开关的控制端电连接电压检测和开关驱动模块；所述平均电流检测控制模块包括第一运算放大器，第一运算放大器的负输入端依次电连接积分电阻和所述取样电阻的高电压连接端，第一运算放大器器的正输入端连接参考电压，第一运算放大器的输出端与负输入端之间跨接积分电容；所述电压检测和开关驱动模块包括第二比较器，第二比较器的正输入端电连接第一运算放大器的输出端，第二比较器的负输入端电连接所述整流模块的正输出端，第二比较器的输出端电连接所述开关的控制端：第二比较器输出“1”则闭合所述开关，第二比较器输出“0”则断开所述开关。

本LED恒流源中的开关信号，其频率是与整流模块输出半波电压波形频率（国内为100Hz）一致的，其原理是利用线性稳压电路原理（如传统CRD控制系统）和合适的回路导通与关闭控制，来达到最优的恒流效果以及最优的效率。

按照本实用新型提供的LED恒流源，还包括和串接在所述整流模块输出回路上的直接与所述LED恒流源负载导线连接的电流正向保护二极管；值得一提的是，此系统中的电流正向保护二极管(D1)在合适的条件下可以省略，前提是整流模块的输出没有其他负载。

按照本实用新型提供的LED恒流源，包括但不限制于以下三种具体形式：

㈠最简：

所述LED恒流源负载依次电连接电流正向保护二极管、开关、取样电阻和所述整流模块的负输出端；第二比较器的负输入端通过分压单元电连接所述整流模块的正输出端，所述分压单元包括串接在所述整流模块的正输出端与负输入端之间的第一电阻和第二电阻。

㈡源极驱动+㈠

所述开关是高压开关管，该LED恒流源还包括源极驱动模块；所述源极驱动模块包括串联在电流正向保护二极管与开关之间的第二开关管，第二开关管的控制端通过第四电阻与所述整流模块的正输出端连接，同时通过稳压二极管与所述整流模块的负输出端连接；所述第四电阻和稳压二极管串接在与所述整流模块的正输出端负输入端之间。

㈢浮地驱动