[发明专利]一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路技术领域，更具体地说，涉及一种线性恒流LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

在全球节能减排的大背景下，作为绿色、环保节能的LED照明已经越来越受到市场的青睐。不同于传统的照明方式，LED灯珠不能直接地接入交流市电电网，而是要通过驱动电路先将交流市电转化为直流电源，然后再进行驱动。LED驱动电路按其工作方式可分为开关电源式和线性恒流式两大类。相对于开关电源式驱动，线性恒流式驱动的优点是：无高频开关引起的EMI问题；无需电解电容，而电解电容正是LED灯具的寿命瓶颈；无需电感和变压器，外围电路简单，便于实现光电引擎一体化；体积更小，成本更低廉。这些优点使得线性恒流式驱动成为了照明LED驱动领域研究的重点。

在现有技术中采用线性恒流LED驱动电路的LED灯具中，如图1所示，其包括流输入电源（市电）10、桥式整流器20、LED灯30、功率MOS管40、输出电流采样电阻50、误差放大器60。其中，功率MOS管40、输出电流采样电阻50和误差放大器60构成反馈控制回路，即线性恒流LED驱动电路，用来控制流经LED灯30的输出电流Io。

图2示出了图1中的线性恒流LED驱动电路的主要工作波形图。如图2所示，图中VF是LED灯的导通压降；Vin是交流市电经过桥式整流器整流后的电压，其波形是正弦波的绝对值；Iin是输入电流，Io是流经LED灯的输出电流，Io与Iin相等；Vref是误差放大器60接收的基准电压（即参考电压）。该电路的主要工作原理如下：系统根据Vin正弦波的变化自动控制输出电流Io。当Vin低于LED的导通压降VF时（图2中0至t期间），LED不足以导通，Iin和Io等于零，功率MOS管40、输出电流采样电阻50和误差放大器60构成的反馈控制回路处于待机状态；当Vin上升到LED的导通压降VF时（图2中t时刻），LED灯自动导通，反馈控制回路开始工作将Io调整为恒定值（Vref/Rs）；Vin继续按正弦波变化（图2中t至t’期间），LED灯的压降保持为VF，多余的压降（Vin-VF）将由高压功率MOS管40承担，在此期间反馈控制回路使得Io一直保持为恒定值；当Vin下降到VF时（图2中t’时刻），LED不足以导通，Iin和Io等于零，反馈控制回路处于待机状态。这一工作过程将不断重复。

下面对上述LED灯具的平均输出电流、平均输出功率、效率等进行推导。

Vin=2Vacsin2πft...(1)]]>

t=12πfarcsinVF2Vac=12πf·θ...(2)]]>