[发明专利]线性LED驱动电路、系统及其驱动方法

说明书

本发明提供一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法，包括：连接于LED灯串负极与采样电阻之间的功率开关管；连接于LED灯串负极的工作电压产生模块，提供工作电压；连接LED灯串负极及工作电压的去纹波控制模块，产生去纹波控制信号；连接去纹波控制模块的基准电压产生模块，调整基准电压以实现去纹波控制；连接基准电压及采样电阻的运算放大器，控制功率开关管调整输出电流。当输入电压低于LED灯串的导通电压时，电解电容供电，减小LED灯串的输出电流的恒流值，进而消除工频纹波。本发明无论输入如何变化输出均可实现去纹波；去纹波功能不影响原有高功率因数应用的正常工作；无需增加外部元件，整个系统集成度高，外围电路简化。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法。

背景技术

LED是一种能发光的半导体电子元件，这种电子元件早期只能发出低光度的红光，随着技术的不断进步，现在已发展到能发出可见光、红外线及紫外线的程度，光度也有了很大的提高。LED具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，已被广泛应用于指示灯、显示器及照明领域。

通常情况下，为了滤除LED输出电流的纹波，线性LED驱动电路中增加电解电容，如图1所示，常见的去纹波的线性LED驱动电路1包括：交流电压Vin_ac通过整流桥11后转化为输入电压Vin，并向LED灯段供电，LED灯段由n个LED灯串联形成；LED灯段的输出端连接恒流控制芯片12，通过恒流控制芯片12内的恒流控制管的开关实现恒流控制，电解电容Cin’并联于整流桥11的两端，电解电容Cin’为可调器件。

如图2所示，当电解电容Cin’的电压高于LED灯段的正向导通电压时(在一个周期内的t0～t1及t2～t3时刻)，恒流控制芯片12可以控制LED灯段实现恒流输出。但是当输入电压Vin比较低或电解电容Cin’的容量比较小时，由于电解电容Cin’通过LED灯段放电，在某段时间(在一个周期内的t1～t2时刻)电解电容Cin’会放电至低于LED灯段的正向导通电压，使流经LED灯段的电流出现短暂跌落，从而出现工频纹波。

因此，纹波的去除效果并不理想，因此需要进一步去除工频纹波。电解电容的容量不够的情况下，可以通过增加电容量来实现，但是会存在系统成本、体积增加以及效率降低的问题。输入电压低的情况下，可以通过减少LED灯段的正向电压来改善，但是高输入电压时会存在效率降低、光通量减少等问题。

如何在去除纹波的同时不影响成本、体积、效率、光通量等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种线性LED驱动电路、系统及其驱动方法，用于解决现有技术中去纹波方案存在的成本高、体积大、效率低及光通量低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种线性LED驱动电路，所述线性LED驱动电路至少包括：

功率开关管、工作电压产生模块、去纹波控制模块、基准电压产生模块及运算放大器；

所述功率开关管连接于LED灯串的负极与采样电阻之间，基于所述功率开关管调整所述LED灯串的输出电流；

所述工作电压产生模块连接于所述LED灯串的负极，基于所述LED灯串的负极电压为所述线性LED驱动电路的各模块提供工作电压；

所述去纹波控制模块连接于所述LED灯串的负极及所述工作电压产生模块的输出端，基于所述LED灯串的负极电压及所述工作电压产生去纹波控制信号；

所述基准电压产生模块连接所述去纹波控制模块的输出端，基于所述去纹波控制信号调整基准电压，以对所述输出电流进行去纹波控制；

所述运算放大器的输入端分别连接所述基准电压产生模块的输出端及所述采样电阻，基于所述基准电压及采样电压控制所述功率开关管调整所述输出电流。