[发明专利]一种LED控制电路

说明书

技术领域

本发明属于照明电路技术领域，涉及一种控制电路，尤其是LED控制电路。

背景技术

在当前倡导绿色环保、低碳生活、节能高效的大环境下，公园、广场、户外广告灯等户外照明应用开始普遍采用太阳能补充能源及控制方式，不仅能充分利用当前的可持续能源，同时也大大节省了传统能源的消耗、降低了污染的排放。由于在实际应用中LED发光二极管具有体积小、功率低、使用寿命长、高亮度低热量、环保等优点，市场上正大量采用以替代传统灯。

实际应用的过程中，不同的客户常常会有不同的需求，有些客户要求亮度高、功率大起到照明的作用；有些客户要求亮度低、功率小起到微亮点缀的效果即可。因此对于设计者而言要满足不同负载要求，而对于生产企业而言LED驱动控制器应具有简单方便的电流调整功能，能适应不同的工作要求。

市场上具有升压功能的LED控制器电路主要包括：恒压控制器电路、恒流控制器电路、PWM(脉宽调制)控制器电路等。由于构造复杂，外围管脚多且在太阳能充电及控制时常需要一些其他的元器件来进行配合使用，因而增加了成本，因此恒压与恒流控制器电路常应用于早期的LED控制，这两种方式在太阳能电路应用市场上已经越来越少。

如图1和图2所示的恒压控制器电路和恒流控制器电路，为了更好的工作常常需要加入整流滤波电路并通过芯片内部供电电源VDD和反馈管脚fb反馈形成闭合环路。图3所示为基于固定占空比PWM控制的太阳能LED控制电路结构图，这种控制方式通过内部特定的控制方式形成小环路，从而达到了芯片管脚少、使用方便、成本低廉，只需简单的调整外围电感的电感值即可，比较适合户外LED驱动要求，而且也满足了客户对成本的要求。

LED(Light Emitting Diode)即发光二极管，是一种能够将电能转化成可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED有单色LED和彩色LED，单色分为红、橙、黄、绿、蓝、紫、粉白等颜色，其对应着不同的工作电压。红、橙、黄三种颜色的单芯片都是1.9～2.3V之间的，其余的都是3.0～3.6V的。图3所示的控制方式中，芯片在带载这些不同颜色LED时，虽然负载不同，但其占空比并不随着变化，只有当电池电压变化时它的占空比才会有一定的变化。然而根据DC-DC的原理可知，对于相同的输入电压，其输出电压不同(负载不同)时，电路的占空比是不同的。因此，采用PWM控制器电路带载不同类型LED时，其电流变化较大，对于生产厂家以及客户而言不易掌握，增加了应用的复杂性。

相较于LED开关控制而言，市场上主要有时控、光控、声控等控制方式。在户外照明应用中由于外界声音干扰较大，所以声控应用不常用。实际应用中主要采用时控和光控，时控开关可以定时关断和开启以此来保证白天关断晚上开启；光控开关通过感应光的亮度来控制开关，以此更好地利用太阳能，尤其在阴天、雾天等阴暗环境下能更好地起到照明的作用。图4所示是现有技术中一种基于PFM的LED控制器电路的原理示意图，相比于传统的LED控制器电路如图1、图2和图3所示的控制器电路来说，这种控制器电路通过内部特定的小环路使得芯片管脚少，使用方便，只需要调节外围电感即可，适合太阳能驱动LED灯引用，同时也可以满足不同驱动电压的LED彩灯控制。

然而，图4所示电路同图1、图2、图3所示电路和当前户外照明市场上大部分控制器电路一样，均存在以下问题：一方面，在太阳能应用时随着客户需要的电压工作范围越来越大，使得当电池电压大于LED供电电压时会出现LED直通的情况，使得流经LED的电流升高，相应地增加了功耗并减少了使用时间，有些电路在外围电路中的负载LED上串联电阻并加入开关，这就无形中为客户增加了生产应用成本；另一方面，在太阳能进行充电时LED灯常会遇到关不断暗亮的情况，有一部分漏电流流过LED，这样就导致了能量的损耗使得能源利用率降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种能够有效避免当供电电压大于LED工作电压时LED灯与地直通的情形的LED控制电路，次要目的在于在太阳能充电时有效关断LED灯，避免出现LED灯暗亮的情形。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：