[发明专利]控制电路、控制方法和应用其的线性LED驱动电路

说明书

本申请要求于2016年4月29日提交的中国专利申请201610286012.4的优先权。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体地，涉及开关电源技术领域，更具体地，涉及一种控制电路、控制方法和应用其的线性LED驱动电路。

背景技术

在现有带有LED负载的照明系统中，为保证LED支路的电流均衡，通常在支路中串联一个线性调节器(LDO)来调节流过LED灯负载的电流。现有技术中LED的恒流控制电路方案如图1所示，在该示例中，输入交流电压经过整流桥DB1整流后输出直流电压信号给电解电容EC1，电解电容EC1的两端电压供给LED灯负载和功率晶体管Q。Ref为表征LED电流平均值的电压信号，通过检测采样电阻RSEN上的电流，然后将检测的电流值和Ref电压进行误差比较，根据误差结果控制功率晶体管Q的线性度，以此控制LED的电流为恒定值。

但这种方式的最大缺点在于由于功率晶体管中的电流大致与LED的电流相等，在这样大的电流下，电阻RSEN和功率晶体管Q的导通电阻功率损耗很大，导致系统的功耗大，效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种控制电路、控制方法和应用其的线性LED驱动电路，通过驱动电压调节电路调节功率晶体管上的电流，以使得在工作过程中功率晶体管上的电流可以跟随母线电压变化，与功率晶体管两端电压反向变化，从而减小采样电阻和开关导通电阻的功耗，提高系统效率。

第一方面，提供一种线性LED驱动电路，包括：

功率晶体管，串联于交流电源的整流输出和LED负载之间；以及，

控制电路，用于控制所述功率晶体管的驱动电压随整流输出电压变化，使得流过所述功率晶体管的电流变化和所述功率晶体管两端的电压变化相反或相同，以降低所述功率晶体管的功耗或提高所述线性LED驱动电路的功率因数。

优选地，所述线性LED驱动电路还包括：

电容，与所述LED负载并联。

优选地，所述控制电路控制所述功率晶体管的驱动电压以同时使得流过所述功率晶体管的电流的平均值跟随期望值。

优选地，所述控制电路包括：

控制信号调节电路，用于根据整流输出电压和补偿电压信号控制所述功率晶体管的驱动电压；

所述补偿电压信号表征流过所述功率晶体管的电流和所述期望值之间的误差信息。

优选地，所述控制信号调节电路产生表征所述整流输出电压的第一电压信号以及表征补偿电压信号的第二电压信号，并根据所述第一电压信号和第二电压信号产生所述驱动电压；或者，

所述控制信号调节电路产生表征所述整流输出电压的第一电压信号，并根据所述第一电压信号和所述补偿电压信号产生所述驱动电压。

优选地，所述控制信号调节电路包括：

分压电阻网路，接收所述整流输出电压，经分压后获得第一分压信号；

第一电压转换电路，接收所述第一分压信号，经电压转换后获得与所述整流输出电压成反比例或正比例的第一电压信号。

优选地，所述控制信号调节电路还包括：

第二电压转换电路，与所述第一电压转换电路串联，接收所述补偿电压信号，经电压转换后获得与所述补偿电压信号成正比例的第二电压信号，其中，所述第一电压转换电路和所述第二电压转换电路的串联电路的一端输出叠加信号；或者，

所述控制信号调节电路将所述第一电压信号与所述补偿电压信号叠加后输出叠加信号。

优选地，所述叠加信号作为驱动电压控制所述功率晶体管。

优选地，所述控制信号调节电路还包括：

第三电压转换电路，接收表征流过所述功率晶体管的电流的采样电压信号，经电压转换后获得与所述采样电压信号成正比例的第三电压信号；

第一误差放大器，第一输入端接收所述叠加信号，第二输入端接收所述第三电压信号，输出所述驱动电压。

优选地，所述控制电路还包括：

反馈比较电路，接收表征流过功率晶体管的电流的采样电压信号和参考电压信号，并据此产生所述补偿电压信号，其中，所述参考电压信号表征LED负载的驱动电流期望值。

优选地，所述反馈比较电路包括：

第二误差放大器，第一输入端接收所述采样电压信号，第二输入端接收所述参考电压信号，输出端输出所述补偿电压信号；

补偿电容，连接在第二误差放大器的输出端。

优选地，所述整流输出电压为正弦半波直流电压信号。