[发明专利]一种自带过压保护的AC LED驱动电路及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明灯驱动电路设计领域，特别涉及一种自带过压保护的AC LED驱动电路及驱动方法。 

背景技术

发光二极管(LED)固体光源具有发光效率高、环保、长寿命等优点，被誉为第五代照明光源。 

由于LED具有只能正向导通的特点，因此现有的LED灯都需要由AC/DC电源变换器将交流电转换成直流电进行供电。随着LED灯具日益广泛的应用，使得谐波污染问题引起了人们越来越多的关注。 

利用功率因数矫正技术可以使交流输入波形完全跟踪交流输入电压波形，使各次谐波满足规范要求。功率因数矫正电路分为有源和无源两类，无源功率因数矫正电路结构简单，但是体积较大、重量高，不适合在LED灯具中使用；而有源功率因数矫正电路属于高频开关变换，虽然体积小，但是电解电容的寿命限制了电路的寿命，无法和LED光源5万小时以上的寿命相匹配。 

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，尤其是现有交流LED灯具功率因数低，无法大规模推广应用的现状。有必要提供一种长寿命、低成本、高可靠、节电效果好、自带过压保护的交流LED驱动电路及驱动方法。 

为达到以上目的，本发明是采用如下技术方案予以实现的： 

一种自带过压保护的AC LED驱动电路，包括一个整流桥，整流桥的两个输入端连接交流电压，还包括多个自控恒流电路和多个LED灯串，多个LED灯串依次串联；每个LED灯串的正极和整流桥的输出正端间连接有一个自控恒流电路，未与其它LED灯串的正极连接的LED灯串的负极连接到整流桥的输出负端。 

所述自控恒流电路的个数与LED灯串的个数相等。 

所述的每个LED灯串中的LED灯数目都相等。 

所述自控恒流电路包括一个电压检测控制电路和一个恒流电路。 

所述电压检测控制电路包括电压检测控制电路MOS管、第一分压电阻和第二分压电阻，两个分压电阻的一端同时连接电压检测控制电路MOS管的栅极，第一分压电阻的另一端连接整流桥的输出正端，第二分压电阻的另一端连接LED灯串的正端，电压检测控制电路MOS管的漏极连接恒流电路MOS管的栅极，电压检测控制电路MOS管的源极接LED灯串的正端。 

所述恒流电路包括恒流电路MOS管、一个限流电阻、一个电流检测电阻和一个电压基准，恒流电路MOS管的漏极和限流电阻的一端连接整流桥的输出正端，恒流电路MOS管的源极和电流检测电阻的一端同时连接电压基准的参考端，电流检测电阻的另一端和电压基准的阳极连接到LED灯串的正端，恒流电路MOS管的栅极同时连接限流电阻的另一端、电压检测控制电路MOS管的漏极和电压基准的阳极。 

一种自带过压保护的AC LED驱动电路的驱动方法，包括： 

步骤1：将输入的正弦交流电整流为全波，获取全波峰值电压； 

步骤2：将LED灯串组分成N个依次串联的LED灯串，计算每个LED灯串的阈值，从整流桥的输出负端开始，将串联的LED灯串依次定义为第n个LED灯串，n为1到N之间的一个自然数，将第n个LED灯串的正端与整流桥的输入正端之间的自控恒流电路定义为第n个自控恒流电路，所有的自控恒流电路的初始状态均为导通状态； 

步骤3：设定第n个自控恒流电路的电压检测值； 

步骤4：随着全波电压的升高，当第n个自控恒流电路检测恒流电路压降达到其电压检测值以上时，第n个自控恒流电路处于关断状态； 

步骤5：随着全波电压的降低，当第n个自控恒流电路检测恒流电路压降达到其电压检测值以下时，第n个自控恒流电路处于导通状态； 

步骤6：当电压达到谷底，又开始上升时，则返回步骤4。 

所述步骤3中的自控恒流电路的电压检测值的大小等于第n个LED灯串的 阈值。 

一种自带过压保护的AC LED驱动电路的过压保护方法，设置自控恒流电路中的分压电阻的阻值来设定过压保护点，正常工作状态时，输入电压的峰值始终小于过压保护点，自控恒流电路处于导通状态，输入电压大于过压保护点时，自控恒流电路关断。 

与现有技术相比，本发明通过n个自控恒流电路检测LED灯串两端的电压，确定工作模式。由于本发明不含有影响灯具寿命的电解电容，电路中的晶体管、MOS管和电阻等器件寿命达到甚至超过了LED的寿命，可确保灯具寿命达到5～7万小时，并且具有非常高的功率因数，有效减少了对电网的污染。当交流输入电压超过设定值后，恒流电路关断，降低流过LED的电流，确保LED和恒流电路不会过热损坏，提高了电路的可靠性。