[发明专利]线性恒功率LED驱动电路及方法

说明书

本发明提供一种线性恒功率LED驱动电路及方法，单段式线性恒功率LED驱动电路包括：电压输入模块、LED负载、功率开关管、采样电阻、补偿电、电流控制模块及比较模块。本发明的线性恒功率LED驱动电路及方法由补偿电容实现交流周期内平均电流的控制，利用高压降电流实现宽输入电压范围内的恒功率输出，并减少系统在高输入电压的情况下的发热；本发明的线性恒功率LED驱动电路及方法，整个系统的控制结构简单，实现外围电路最简化。

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别是涉及一种线性恒功率LED驱动电路及方法。

背景技术

LED是一种能发光的半导体电子元件，这种电子元件早期只能发出低光度的红光，随着技术的不断进步，现在已发展到能发出可见光、红外线及紫外线的程度，光度也有了很大的提高。LED具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，已被广泛应用于指示灯、显示器及照明领域。

如图1所示为线性LED驱动常见的结构，交流电压AC通过整流桥后转化为输入电压V_IN，并向LED灯段供电，所述LED灯段由n个LED灯串联形成，所述LED灯段的输出端连接恒流控制芯片，通过恒流控制芯片内的恒流控制管的开关实现恒流控制，电容C和电阻R并联于输入电压的两端，为可调器件。当输入电压高于LED电压时，LED有恒定电流流过，当输入交流电压不断变化时，由于整个交流周期内LED流过电流的时间会不同，从而造成输出平均电流不同。当输入交流电压越高时，输出电流会越大，同时，由于是线性系统，效率损失也会增加，从而会造成系统发热更加厉害，影响系统的性能及安全。

为了减小高输入电压时的输出电流及发热，在输入电压高于LED电压一定值时，可以根据输入电压按一定比例降低输出电流，从而减少系统的发热。然而，该方法输出的平均电流无法跟随输入电压的变化做到一致，只是在一个小范围内近似保持不变，一旦输入电压过高，输出平均电流会很快下降。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种线性恒功率LED驱动电路及方法，用于解决现有技术中线性LED驱动电路在输入电压较高时，输出电流随之增大，无法实现恒功率输出，而导致系统发热的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种单段式线性恒功率LED驱动电路，所述单段式线性恒功率LED驱动电路至少包括：

电压输入模块，适于提供输入电压；

LED负载，与所述电压输入模块的输出端相连接，由所述电压输入模块供电；

功率开关管，所述功率开关管的漏极与所述LED负载的输出端相连接，适于通过其自身的导通和截止实现所述LED负载的恒功率控制；

采样电阻，一端与所述功率开关管的源极相连接，另一端接地，适于对流经所述功率开关管的电流进行采样，并将采样电流转化为采样电压；

补偿电容，一端接地；

电流控制模块，与所述补偿电容的另一端及所述采样电阻相连接，适于接收所述采样电阻采集的采样电压，并依据所述采样电压对所述补偿电容进行积分，产生一参考电压以限制流经所述功率开关管的峰值电流；

比较模块，与所述采样电阻、所述电流控制模块及所述功率开关管的栅极，适于将所述采样电阻采集的采样电压与所述参考电压进行比较，以产生控制所述功率开关管开关的控制信号，进而实现恒功率输出。

优选地，所述单段式线性恒功率LED驱动电路还包括一工作电压产生电路，所述工作电压产生电路的一端与所述电压输入模块的输出端相连接，另一端接地，适于为所述单段式线性恒功率LED驱动电路中各模块提供工作电压。

优选地，所述工作电压产生电路包括工作电压产生模块及储能电容；所述工作电压产生模块与所述电压输入模块的输出端相连接；所述储能电容一端与所述工作电压产生模块相连接，另一端接地。