[发明专利]一种LED灯串的恒流驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明LED驱动领域，具体涉及一种LED灯串的恒流驱动系统。

背景技术

LED是一种新型光源，具有能耗低、效率高、寿命长等特点，目前已广泛应用于各个领域，尤其是照明设备中。为了使LED的发光亮度保持稳定，通常需要用恒流电源来驱动LED负载。而且，恒流源能使LED的使用寿命延长，并且多个恒流源可以与适当的控制电路灵活配合，驱动多路LED阵列。

现有技术的照明LED恒流驱动装置中，通常有两种方法实现恒流。一种是采用开关电源对输出电流进行调制，包括开关脉冲脉宽调制（PWM）和开关脉冲频率调制（PFM）等方法。另一种是采用恒流二极管产生恒定电流。

中国专利申请号201110421756.X的发明申请公开了一种多路恒流LED驱动电路及LED驱动芯片，包括均流转换单元、整流滤波单元和恒流控制单元。均流转换单元通过多个变压器将电源电压均等耦合至多路LED负载端，恒流控制单元通过采样电阻和光耦元器件进行采样反馈，用开关电源芯片对输出电流进行调制，实现多路恒流输出。这种方法会用到电感、电容和光耦元器件，缩短了恒流驱动的使用寿命，且电路比较复杂，成本较高。

中国专利申请号201210545511.2的发明申请公开了一种220V可调光的恒流驱动高压LED电路。其通过恒流二极管来驱动LED负载，并使该电路可以匹配市售标准型可控硅调光器来实现调光。这种方法用到的恒流二极管的工作电压范围比较窄，一般为30～100V，因此功耗很大，容易损坏。另外，采用恒流二极管产生的恒定电流具有较大的温度系数，输出电流的精确度低。

综上所述，现有技术存在可靠性差且精确度低的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种具有高压保护的低温度系数的恒流驱动系统，旨在解决现有技术所存在的可靠性差和精确度低的问题。

一种LED灯串的恒流驱动系统，包括：

预稳压模块，对输入电压进行降压处理，输出直流电压并产生基准电压；

高压保护模块，对基准电压转换得到阈值电压，进而使所述的输入电压与阈值电压进行比较，产生控制LED灯串通断的控制信号；

低温度系数恒流模块，以所述的直流电压作为工作电压，产生PTAT电流，并对所述的PTAT电流进行温度补偿及微调后在控制信号的作用下向LED灯串输出恒定电流。

所述的低温度系数恒流模块包括用于产生PTAT电流的PTAT电流产生电路、用于对PTAT电流进行温度补偿的温度补偿电路以及用于对PTAT电流进行微调的电流修调电路。

电流修调电路能够修调PTAT电流的工艺角偏差，防止PTAT电流的上下波动，保证恒定电流的精确度。

PTAT全称为proportional to absolute temperature，PTAT电流产生电路产生的PTAT电流与绝对温度成正比。

所述的预稳压模块包括电阻R₁、齐纳二极管ZD₁和MOS管NM₁；MOS管NM₁的漏极与电阻R₁的一端相连并接收所述的输入电压，栅极与电阻R₁的另一端和齐纳二极管ZD₁的阴极相连并输出所述的基准电压，源极输出所述的直流电压；齐纳二极管ZD₁的阳极接地。

优选的，所述的MOS管NM₁采用高压NMOS管，用于将高电压的输入电压降低至低压的直流电压，从而为恒流源内部电路提供直流电源。

所述的高压保护模块包括四个电阻R₂～R₅和一个比较器；电阻R₄的一端接收所述的输入电压，另一端与电阻R₅的一端和比较器的正相输入端相连；电阻R₂的一端接收所述的基准电压，另一端与电阻R₃的一端和比较器的反相输入端相连；电阻R₃的另一端与电阻R₅的另一端相连并接地；比较器的输出端输出所述的控制信号。

所述的电阻R₂～R₅的电阻值及齐纳二极管ZD₁的稳压值V_z决定了最大可输入的输入电压，即阈值电压V_t。