[发明专利]高效率线性拓扑结构LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效率线性拓扑结构LED驱动电路。

背景技术

LED照明在市场中已得到了广泛的应用，如商业照明，家庭照明等。目前，越来越多的照明电器被LED灯具取代，很多国家也正在计划性地淘汰传统白炽灯，留下的光源主要是节能灯和LED。 LED 照明虽然已得到普及，但是LED驱动电路还存在着许多的问题。

参照图1，传统的AC/DC恒流驱动线性拓扑结构例一使用了恒流装置(CRD) 来控制恒流输出。它需要一些电压裕量来保持电流恒定。它没有过温保护功能，抗浪涌能力弱。该方案的功率因数比较低。

参照图2，传统的AC/DC恒流驱动线性拓扑结构例二使用IC工艺技术控制恒流输出。一般情况下，输出电流通过外部电阻来编程控制。它有过温保护功能，部分方案也能通过浪涌测试，但功率因数比较低。

发明内容

本发明提供了一种功率因数高、不会产生过高温度、使用安全的高效率线性拓扑结构LED驱动电路。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

高效率线性拓扑结构LED驱动电路，其特征在于：包括整流桥、控制恒流输出的线性IC调节器、主灯串，所述整流桥的正极输出端与负极输出端之间连接有输入电容，所述线性IC调节器包括一电源开关管，所述电源开关管的输入端为V_CC端，其与整流桥的正极输出端连接，所述电源开关管的输出端为I_SET端，其上连接有一用于设置LED的电流的外部电阻，所述外部电阻的另一端与线性IC调节器的GND端连接，所述线性IC调节器与主灯串之间连接有一优化恒流输出的智能开关调节电路，所述智能开关调节电路的SW端与线性IC调节器的GND端连接，所述智能开关调节电路的GND端与主灯串连接，所述智能开关调节电路是由一个或多个串接的智能开关调节器组成，所述智能开关调节器包括一由阈值电压控制开闭的开关，所述开关的输入端为SW端，其输出端为GND端，所述智能开关调节器的SW端与智能开关调节器的GND端之间并接有功率电阻或一个LED 灯串。

进一步，所述智能开关调节器还包括一个比较器、内部参考电压V_REF，所述比较器的同相端连接所述内部参考电压V_REF，所述比较器的反相端为设置阈值电压的V_TH端，所述比较器与给其提供工作电流的 V_IN端连接，所述比较器的输出端与控制开关开闭的控制线连接，所述智能开关调节器的V_IN端与整流桥的正极输出端连接或者V_IN端与整流桥的正极输出端通过一个电阻连接，所述智能开关调节器的GND端与整流桥的正极输出端之间连接有电阻分压器，所述智能开关调节器的V_TH端与电阻分压器的中间点连接。

进一步，所述线性IC调节器还包括调节电源输出电流的运算放大器与内部参考电压V_REF，所述运算放大器的正极输入端与内部参考电压V_REF的正端连接，其负极输入端与电源开关管的输出端连接，其输出端与电源开关管的控制端连接，所述电源开关管的输入端与内部参考电压V_REF的供电端连接，所述内部参考电压V_REF的负端为GND 端。

本发明采用线性IC调节器+智能开关调节器的结构来驱动LED，通过线性IC调节器来控制恒流输出，通过智能开关调节器来选择流过主灯串的电流通过通道，当智能开关调节器的V_TH端的电压大于其内的参考电压时，智能开关调节器内的开关的断开，流过主灯串的电流从功率电阻或一个LED 灯串流过，扩大了线性IC调节器的输入电压，同时不会让线性IC调节器产生过多的热量。而且还可以通过选择流过主灯串的电流通过通道来提高功率因数，设置多个串接的智能开关调节器，可以根据输入电压的大小来选择性开启或关闭部分LED灯串，来消耗过多的能量或实现恒流输出和高系统效率。 

本发明的有益效果：扩大了线性恒流调节器的输入电压范围。它支持在输入电压为220VAC+-20%或120VAC+-20%的条件下工作，并且在高温环境中也不会受到伤害。通过线性IC调节器与智能开关调节器或智能开关调节器的衍生品的有效结合，可以避免极高温度情况的产生，优化的配置也可以使系统的效率及功率因数变的更高。

附图说明

图1为传统的 AC/DC恒流驱动线性拓扑结构例一。

图2为传统的AC/DC 恒流驱动线性拓扑结构例二。