[实用新型]一种LED恒流驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术，尤其涉及一种LED恒流驱动电路。

背景技术

LED作为一种高效益的新光源，由于其具有寿命长、能耗低和节能环保等优点，正广泛应用于工业、农业、商业的照明领域。

当LED作为灯具光源时，灯具使用时间不仅仅取决于LED，还取决于驱动电源等组件。在目前的应用方案中，LED灯具使用时间的瓶颈仍然是电源，往往是电源的使用时间决定了LED灯具的使用时间长度，而电源的使用时间长度则在很大程度上受限于电解电容的寿命。

为了尽量排除电源使用时间对LED灯具的使用时间的长度的限制，开发人员一方面改良现有方案电源的使用寿命，另一方面设计了多种驱动LED的简化电源，包括简易的非隔离buck拓扑结构的驱动、阻容式驱动以及现在Seoul(首尔)等公司提出的AC直接驱动。但是这些简易方案的驱动方式都存在一个共同的弱点：LED电流随电源波动而波动，造成在电网电压波动的时候，LED灯出现电流大幅度的变化。最终表现为LED灯的亮度变化或者光的抖动，会产生不良的用户体验，长期使用还会对用户的视力带来损伤。

另一方面，LED其核心是二极管PN节，其IV特性为指数函数。当加在两端的电压大于启动电压之后，通过PN节的电流快速增大。采用现有的AC直接驱动方式，当外加的电压增幅稍微大点，就可能直接损坏LED器件。因此需要对LED进行恒流控制，目前通常采用的恒流器件如图1所示，这种恒流器件未能良好的解决LED的频闪问题。如图1所示为现有恒流器件的基本原理图。其包括参考电压源10，运算放大器2，开关管3，反馈电阻5。二极管4为开关管3内部的保护二极管。现有恒流器件的参考电压为恒定值，由参考电压源10提供。当输入端Iin的电压满足恒流器件最小工作电压时，有恒定电流通过恒流器件。参考电压源10一端连接器件供电VDD，另一端接地。参考电压源10的输出端连接运算放大器2的同相输入端。运算放大器2的反相输入端连接开关管3的源极，运算放大器2的输出端连接开关管3的控制端栅极。开关管3的漏极作为恒流器件的输入端，连接LED负载的输出端。反馈采样电阻5为恒流器件的外围电流设置电阻。反馈采样电阻5的一端接地，另一端连接开关管3的源极。二极管4为开关管3内部的保护二极管，其正极连接开关管3的源极，负极连接开关管3的漏极。LED的电流波形如图6(c)所示，其电流波形接近方波，电流谐波较高，功率因数相对较低。例如，中国专利申请公开CN201210219812.6公开了一种LED驱动电路和LED的控制方法。该技术方案包括参考电压源模块、电压转换模块、恒流控制电路和LED负载，其中，恒流控制电路包括输出控制单元和参考电流设置单元。通过参考电流设置单元调控流经恒流控制模块的电流进行缓慢的变化，从而避免LED负载电流出现较大的纹波。由于参考电流设置单元和输出控制单元的电路结构复杂，该电路的成本较高，不利于实际推广应用。

实用新型内容

为了克服现有LED恒流驱动技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种LED恒流驱动电路，其包括整流模块、采样模块、恒流模块和照明模块，所述照明模块包括多个相互串联的LED模组，

其特征在于，

所述整流模块的输出端连接所述采样模块、所述照明模块和所述恒流模块，所述采样模块对所述整流模块的输出电压进行采样并输出采样电压信号至恒流模块，

所述恒流模块包括参考电压源、运算放大器、开关管和反馈采样电阻，其中，所述参考电压源的供电端连接所述采样模块的输出端，所述参考电压源的一端连接所述整流模块的输出负端，所述参考电压源的输出端连接所述运算放大器的同相输入端，

所述参考电压源由周期检测模块和数模转换器组成，所述周期检测模块检测所述参考电压源的供电端输入电压的周期，所述数模转换器根据所述周期检测模块检测到的周期生成周期变化的参考电压并输出至所述运算放大器的同相输入端。

根据一个优选实施方式，所述整流模块包括由四个整流二极管构成的第一整流臂和第二整流臂，所述四个整流二极管中的第一整流二极管和第三整流二极管串联构成所述第一整流臂，所述四个整流二极管中的第二整流二极管和第四整流二极管串联构成所述第二整流臂。

根据一个优选实施方式，所述采样模块为电阻采样网络，并且所述电阻采样网络连接在所述整流模块的输出正端和输出负端之间。