[发明专利]基于串联开关控制的LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及模拟集成电路，特别是一种基于串联开关控制的LED驱动电路。

背景技术

发光二极管LED在照明应用中，因其具有发光效率高、寿命长、高亮度、节能、环保和耐用等特点，被认为是当前最具潜力的光源之一。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。

参考图1，第一类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，再通过高压滤波电容C对其进行稳压，从而形成一个较稳定的输入电压V₁，该输入电压V₁通过限流电阻R直接驱动LED负载网络。设交流市电有效值为Vr，则经过整流滤波后较稳定的输入电压V₁可表示为：

V1=2×Vr]]>

LED负载网络由n个LED串并联而成，每串LED由m个LED串联组成。设流过LED负载网络的总电流为I1，则LED负载网络两端的压降V₂可表示为：

V2=m·VTln(I1nIS+1)]]>

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：

R=(V1-V2)I1]]>

这种驱动电路结构简单，不含集成电路芯片，成本较低，但是由于滤波电容C需要耐高压且对容值需求较高，故必须选则电解电容，其寿命较低；此外由于滤波电容C的存在，使得整个电路的功率因数极低，一般不能达到0.6以上，对电网有较大污染；在驱动电压较低时，限流电阻R上的功耗很大，发热的同时也耗费能源。

参考图2，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，其中，控制IC兼顾开关器件和反馈调节功能，利用脉冲宽度调制、频率调制或者跳周期等调制方式对输出电压进行反馈调节，以稳定输出电流；变压器为隔离器件，为高压初次侧和低压二次侧提供隔离。此种电路的优势在于效率高，且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

本发明的目的在于针对现有的LED驱动电路产品的技术缺陷，提出了一种基于串联开关控制的LED驱动电路，可直接集成于载有LED负载网络的灯板之上，以减小产品体积和制造成本，同时提高电路工作效率和功率因数。