[发明专利]一种串联开关控制的可变负载LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种串联开关控制的可变负载LED驱动电路。

背景技术

发光二极管（LED），因其具有发光效率高、寿命长、亮度高、节能、环保和耐用等特点被广泛应用在照明系统中。为了充分发挥其优势，并且与前代照明产品如白炽灯、节能灯管等充分兼容，需要配备体积小，寿命长，成本低，并直接以交流市电为电源的LED驱动电路，以最大限度发挥LED自身优势。目前，以交流市电为电源的LED驱动电路种类繁多，主要可以分为两大类。

第一类参考图2，是以成本低为主要优势的驱动电路，此类电路中不含有集成电路芯片。市电经过整流桥进行全波整流后，再通过一个很大的高压滤波电容C稳压，形成一个较稳定的电压，再通过限流电阻R直接驱动LED串结构。设交流市电有效值为Vr，则经过整流滤波后的较稳定电压V₁可以表示为：

LED串负载一般由n个LED串并联而成，每串LED由m个LED串联组成。如果设LED总电流为I₁，则LED两端压降V₂可以表示为：

其中V_T是热电压，室温下为26mV；I_S是二极管的饱和电流；电阻R的计算方法即为：

其中V₁为整流滤波后电压，V₂为LED两端电压；这种驱动电路结构简单，不含集成电路芯片，所以成本较低，但是由于滤波电容C需要耐高压并且容值需求较高，所以选型必须为电解电容，寿命较短；而且由于滤波电容C的存在，使得整个电路的功率因数极低，一般不超过0.6，对电网有较大污染；在驱动电压较低时，限流电阻R上的功耗也很大，发热的同时也耗费能源。

第二类是带有控制芯片的各类AC-DC开关电源电路，具有代表性的是反激式AC-DC开关电源LED驱动电路，参考图3。控制IC兼顾开关器件和反馈调节功能，利用脉冲宽度调制、频率调制或者调周期等调制方式对输出电压进行反馈调节，稳定输出电流。变压器为隔离器件，为高压初次侧和低压二次侧提供隔离。此种电路优势在于效率高，由于隔离器件的存在其安全标准也较高，对输出电流的控制比较精确；但是因为外围器件较多，并且含有控制IC，电路成本很高，体积较大，功率因数也由于大的输入电容而不理想；要实现直流驱动也必须含有较大的电解电容，对使用寿命产生影响。综上所述，目前传统的LED驱动电路无法兼顾成本低，效率高，功率因数高，体积小等综合优势，有很大的改进空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种串联开关控制的可变负载LED驱动电路，具有功率因数高、成本低、体积小的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种串联开关控制的可变负载LED驱动电路，其特征在于LED1-LEDn依次串联连接，LED1的正极接整流桥IC1输出端的正极，LEDn负极的第一路接反馈模块FB的输入端，LEDn负极的第二路接整流桥IC1输出端的负极，串联开关控制模块C中的高压开关器件S1-Sn-1依次串联连接，高压开关器件Sn-1与LEDn-1并联，反馈模块FB的输出端与高压开关器件S1-Sn-1的控制端连接，n为大于1的自然数。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述LED驱动电路仅使用整流桥等少量外围电路，体积极小，成本低，可直接集成于载有LED串的灯板之上，无需电解电容，电路简单，使用寿命长；使用可变负载方法提高功率因数，使功率因数达到90%以上；此外，所述电路无明显功率消耗器件，效率较高。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的电路原理框图；

图2是第一类现有技术的电路原理框图；

图3是第二类现有技术的电路原理框图；

图4是ILED1的波形示意图；

图5是ILEDn-1的波形示意图；

图6是ILEDn的波形示意图；

图7是I₁的波形示意图；

图8是Vin的波形示意图。

具体实施方式