專利名稱：一種led線性恒流控制電路及l(fā)ed線性電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED線性恒流控制電路，尤其涉及一種可以通過改變輸入可控硅調(diào)光器切相角度大小調(diào)節(jié)LED亮度的線性恒流控制電路。
背景技術(shù)：
圖1是傳統(tǒng)的LED線性恒流控制電路。圖中LED燈串連接到輸入整流橋100的正端，通過一連接到輸入整流橋100地端的線性恒流源102來設(shè)定流過LED的電流。LED200 與線性恒流源102的位置可以相互交換。由于LED燈串由很多LED200串聯(lián)而成，因此正向?qū)妷汉芨摺８鶕?jù)LED導(dǎo)通的原理，只有在輸入電壓高于LED200正向?qū)妷簳r(shí)，LED燈串才會(huì)被點(diǎn)亮。在市電供電的系統(tǒng)中，LED燈串僅在輸入電壓達(dá)到峰值附近才會(huì)被點(diǎn)亮，所以LED的利用率很低，功率因數(shù)也不高。如果減少串聯(lián)的LED燈數(shù)量，雖然可以增加LED的利用率，但會(huì)使恒流控制電路的功耗大大增加，從而降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的效率，增加驅(qū)動(dòng)電路的溫升。如果增大LED燈點(diǎn)亮?xí)r的電流，雖然可以提高LED的亮度，則需要采用更大功率的LED，從而增加了系統(tǒng)的成本， 系統(tǒng)功耗也會(huì)隨著LED驅(qū)動(dòng)電流的增大而增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種LED線性恒流控制電路，可以根據(jù)輸入電壓的大小點(diǎn)亮全部或部分LED，從而提高LED的利用率。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種LED線性恒流控制電路，包括一輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據(jù)該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結(jié)果；一多路選擇開關(guān)，用于根據(jù)該比較結(jié)果控制部分或全部LED導(dǎo)通。該LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環(huán)路，用于控制流經(jīng)該LED的電流。輸入電壓低時(shí)，部分LED導(dǎo)通；輸入電壓高時(shí)，全部LED導(dǎo)通。更進(jìn)一步地，該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)包括至少一分壓電阻。該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)包括第一、第二和第三分壓電阻，該第一、第二、第三分壓電阻串聯(lián)。更進(jìn)一步地，該多路選擇開關(guān)的輸入端與輸出端均與該電流控制環(huán)路連接。該電流控制環(huán)路包括一采樣電阻，用于采集流經(jīng)該LED的電壓值；一運(yùn)算放大器，用于將來自該采樣電阻的電壓值與一基準(zhǔn)電壓相比較并放大誤差信號(hào)；至少一 MOS管，根據(jù)該比較和邏輯控制電路的比較結(jié)果導(dǎo)通。更進(jìn)一步地，該運(yùn)算放大器的輸入端正極與該基準(zhǔn)電壓連接，輸入端負(fù)極與該采樣電阻連接，輸出端與該多路選擇開關(guān)連接。該MOS管的柵極與該多路選擇開關(guān)連接，源級(jí)與該采樣電阻連接，漏極與該LED的陰極連接。本發(fā)明同時(shí)公開一種LED線性電路，包括整流橋、LED線性恒流控制電路以及LED 燈串，該LED線性恒流控制電路采用如上文所述的LED線性恒流控制電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明采用分段開關(guān)技術(shù)，在輸入電壓較低時(shí)，就可以點(diǎn)亮部分LED。因此可以在不減少LED數(shù)量或者不增大LED電流的前提下，在整個(gè)周期內(nèi)增加LED 被點(diǎn)亮的時(shí)間，從而提高LED的利用率和總輸出流明數(shù)。所以本發(fā)明提高了驅(qū)動(dòng)電路的效率，增加了輸入電源的功率因數(shù)，降低了系統(tǒng)的成本。而且，通過改變輸入可控硅調(diào)光器切相角度大小調(diào)節(jié)LED亮度。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1是傳統(tǒng)的LED線性恒流控制電路示意圖2是根據(jù)本發(fā)明所示出的LED線性恒流控制電路的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。傳統(tǒng)的LED線性恒流控制電路，LED燈串僅在輸入電壓達(dá)到峰值附近才會(huì)被點(diǎn)亮。本發(fā)明提供一種LED線性恒流控制電路，在輸入電壓較低時(shí)，就可以點(diǎn)亮部分 LED,從而提高LED的利用率。為了實(shí)現(xiàn)該發(fā)明目的，一種LED線性恒流控制電路，其特征在于，包括輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，用于采樣輸入電壓；比較和邏輯控制電路，根據(jù)所述輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結(jié)果；多路選擇開關(guān)，用于根據(jù)所述比較結(jié)果全部或部分導(dǎo)通LED。根據(jù)不同的輸入電壓，所述比較和邏輯控制電路點(diǎn)亮不同數(shù)量的 LED。在輸入電壓較低時(shí)，會(huì)有部分LED點(diǎn)亮；在輸入電壓較高時(shí)，大部分或全部LED都點(diǎn)亮從而增加LED被點(diǎn)亮的時(shí)間，提高LED的利用率和總輸出流明數(shù)。以下將結(jié)合圖2詳細(xì)說明本發(fā)明。圖2是本發(fā)明所示出的LED線性恒流控制電路的實(shí)施電路，包括輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)300、比較和邏輯控制電路500、運(yùn)算放大器0P1、電流采樣電阻Rs、基準(zhǔn)電壓VREF、一多路選擇開關(guān)400、多個(gè)高壓功率MOS管S廣Sn和LED燈串 LEDfLEDn。其中該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)300包含至少一個(gè)采樣電阻。在本實(shí)施方式中，該電壓采樣網(wǎng)絡(luò)300包括三個(gè)串聯(lián)的采樣電阻Rffoi。該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)Rfto，連接到整流橋100的正端和地端之間，用于采樣輸入電壓。其輸出EN_GfEN_Gn連接到比較和邏輯控制電路500。比較和邏輯控制電路500將來自輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)300的采樣電壓與一閾值電壓相比較，將比較后獲得的結(jié)果作為輸入端進(jìn)入多路選擇開關(guān)400的控制端。多路選擇開關(guān)400 —端連接到運(yùn)算放大器OPl的輸出端。運(yùn)算放大器OPl對來自電流采樣電阻Rs的電壓信號(hào)CS和一基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較，并將兩者的誤差信號(hào)放大。 運(yùn)算放大器OPl的輸出通過多路選擇開關(guān)400輸入到高壓功率MOS管SfSn的柵極，以控制流過高壓功率MOS管SfSn的電流。高壓功率MOS管SfSn的源極連接到一起，然后通過電流采樣電阻Rs連接到地端。高壓功率MOS管SfSn的漏極分別連接到LED燈串LEDfLEDn 的陰極。LEDfLEDn頭尾相連，最后LEDl的陽極連接到整流橋100的正端。本發(fā)明所提供的LED線性恒流控制電路，可以根據(jù)不同的輸入電壓，點(diǎn)亮不同數(shù)量的LED。在輸入電壓很低時(shí)，比較和邏輯控制電路500輸出EN_G1有效，而其他輸出EN_ G2 ΕΝ_&ι無效，所以高壓功率MOS管Sl開通，S2 Sn關(guān)斷。LEDl流過的電流等于設(shè)定的電流I_LED= VREF/Rs，而LED2 LEDn則沒有電流流過。反之，在輸入電壓很高時(shí)，比較和邏輯控制電路LCl輸出EN_Gn有效，而其他輸出EN_Gl EN_Gn_l無效，所以高壓功率MOS管Sn 開通，S廣Sn-I關(guān)斷。LEDfLEDn都流過相同的電流，等于設(shè)定的電流I_LED= VREF/Rs。由市電供電的系統(tǒng)中，母線電壓為交流正弦波。本發(fā)明可以在輸入電壓很低時(shí)，就點(diǎn)亮部分LED;在輸入電壓高時(shí)，則點(diǎn)亮全部LED。應(yīng)理解，采用分段開關(guān)技術(shù)，本發(fā)明可以在整個(gè)周期內(nèi)增加LED被點(diǎn)亮的時(shí)間，從而提高LED的利用率和總輸出流明數(shù)。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED線性恒流控制電路，其特征在于，包括 一輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據(jù)所述輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結(jié)果；一多路選擇開關(guān)，用于根據(jù)所述比較結(jié)果控制部分或全部LED導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環(huán)路，用于控制流經(jīng)所述LED的電流。
3.如權(quán)利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)包括至少一分壓電阻。
4.如權(quán)利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，輸入電壓低時(shí)，部分LED 導(dǎo)通；輸入電壓高時(shí)，全部LED導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求3所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)包括第一、第二和第三分壓電阻，所述第一、第二、第三分壓電阻串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求2所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述多路選擇開關(guān)的輸入端與輸出端均與所述電流控制環(huán)路連接。
7.如權(quán)利要求2所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述電流控制環(huán)路包括 一采樣電阻，用于采集流經(jīng)所述LED的電壓值；一運(yùn)算放大器，用于將來自所述采樣電阻的電壓值與一基準(zhǔn)電壓相比較并放大誤差信號(hào)；至少一 MOS管，根據(jù)所述比較和邏輯控制電路的比較結(jié)果導(dǎo)通。
8.如權(quán)利要求7所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大器的輸入端正極與所述基準(zhǔn)電壓連接，輸入端負(fù)極與所述采樣電阻連接，輸出端與所述多路選擇開關(guān)連接。
9.如權(quán)利要求7所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述MOS管的柵極與所述多路選擇開關(guān)連接，源級(jí)與所述采樣電阻連接，漏極與所述LED的陰極連接。
10.一種LED線性電路，包括整流橋、LED線性恒流控制電路以及LED燈串，其特征在于，所述LED線性恒流控制電路采用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的LED線性恒流控制電
全文摘要
本發(fā)明公開一種LED線性恒流控制電路，包括一輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據(jù)該輸入電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結(jié)果；一多路選擇開關(guān)，用于根據(jù)該比較結(jié)果控制部分或全部LED導(dǎo)通。該LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環(huán)路，用于控制流經(jīng)該LED的電流。本發(fā)明同時(shí)公開一種LED線性電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102497695SQ20111036664
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者胡黎強(qiáng) 申請人:上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司