[发明专利]一种LED开关恒流驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动控制技术领域，特别是涉及一种LED开关恒流驱动电路。 

背景技术

LED是一种低压直流条件下工作的半导体器件，在可控硅调光器及电子变压器的低压交流输入条件下，将LED替换成现有的MR16等应用的市场需求很旺盛，而在此基础上再兼容可控硅调光器的需求在国际市场上也是很可观的。但是在用LED替换MR16等传统照明灯具时，会遇到一些问题： 

首先，LED与电子变压器的兼容性问题。流过电子变压器的电流必须大于等于其保持电流才能保证电子变压器稳定可靠的工作，否则会使电子变压器断断续续的工作或者不工作，出现LED闪烁的现象。电子变压器在MR16等灯具的应用中，由于MR16属于纯阻性负载，而且工作时的功率比较高，可达50W，因此和电子变压器不存在兼容性问题。但是将MR16替换成LED时，LED工作的功率大大减少了，一般都是在10W以下，而且LED不是线性器件，输入电压必须大于阈值电压Vf才能有电流流过LED，这就导致在LED还没有导通的时候，没有电流流过LED，也没有电流流过电子变压器，电子变压器就无法正常工作，这就是LED应用电路与电子变压器不兼容的原因。如图1所示为现有技术中比较普遍的替代MR16的Buck型LED驱动电路1，由于交流电源111通过电子变压器112输出的是12vrms的高频交流信号，因此需要通过整流单元113将交流电压转换成直流电压，电压输入模块11输出的电压为正弦电压整流后的整流电压。因为Buck电路对于最低工作电压有要求，整流后的电压必须大于LED灯串的阈值电压Vf，因此电压输入模块11之后必须并联一个电容量较大的电解电容C来滤波并提高最小电压，正是因为该滤波电容C的存在，在两倍工频周期中的一小段时间内该电解电容C就能被充满，后续LED模块12通过该电解电容C或者电感L供电，其他时间电压输入模块不工作，也就没有电流从电子变压器112中流过。而电子变压器112必须要流过一定的电流（即保持电流）才能一直保持正常工作状态，因此较大的滤波电容C的存在就会导致电子变压器112无法正常工作，出现间歇性输出，实际表现出来的就是LED模块12在不断地闪烁。 

其次，不使用大容量的电解电容会带来LED恒流的稳定性问题。要解决电子变压器的兼容性问题，就必须避免使用大容量的电解电容，但是如果不用大的电解电容，整流以后的输入电压就会出现低至0V的低压，并且由于电子变压器的特性，其输出电压可能出现不太稳 定的情况，而LED是一种电流控制器件，需要电路对LED的电流进行调控，一般是采取实时恒流的控制方式。在不采用大的电解电容或者在输入电压不太稳定的情况下，LED实时电流就有可能不太稳定，也就不能实现可靠的恒流。 

最后，应用成本问题。在有些应用中还需要支持可控硅调光器，而可控硅调光器有着和电子变压器一样的问题，就是必须保证有大于保持电流的电流流过才能保证可控硅调光器稳定可靠的工作。现有的一些支持可控硅调光器的方案中，通常有两种解决方案，一种是在芯片外部接一部分泄流电路，通过泄流电路来保证流过可控硅调光器及电子变压器的电流大于其保持电流，使之正常工作，但是这种泄流电路需要增加不少外围器件，提高了应用系统的成本；另一种是在芯片里面设置一个专门的功率管用于泄放电流，这种方案虽然大大减少了系统外围器件的成本，但是需要多出一个专门的功率管用于泄流，导致芯片的成本上升。 

这三个问题极大影响了现有LED驱动控制技术领域的发展，是该领域急需解决的问题。 

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LED开关恒流驱动电路，用于解决现有技术中LED驱动电路与可控硅调光器及电子变压器不兼容、稳定性不高、应用成本高等问题。 

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

电压输入模块，所述电压输入模块包括交流电源、连接于所述交流电源的可控硅调光器、连接于所述可控硅调光器的电子变压器以及连接于所述电子变压器输出端的整流单元； 

电感，连接于所述电压输入模块的输出端，用于在输入电压过低时给负载提供储能； 

二极管，其阳极连接于所述电感，用作续流二极管； 

LED模块，连接于所述二极管的阴极，作为负载； 

功率管，其漏端连接于所述电感和二极管之间，源端接地，通过调节所述功率管的门电压的开关频率和/或占空比来调整电流大小，使流过所述可控硅调光器及电子变压器的电流大于其各自的保持电流，并实现所述LED模块的恒流；