[发明专利]一种自适应钳位的LED线性恒流控制电路以及LED发光装置

说明书

一种自适应钳位的LED线性恒流控制电路以及LED发光装置，包括：基准电压模块，用于提供基准电压；电流输出模块，其输入端与LED灯组连接、其输出端作为电路的内部地，用于根据基准电压确定输出电流；钳位参考电压产生模块，用于采样输出电流并生成与输出电流反相关的第一钳位参考电压；钳位模块，用于根据第一钳位参考电压产生第一级钳位电压。本发明实现在极少外围元件的前提下，根据输出电流产生与其反相关的钳位电压，保证芯片功耗要求；更进一步地，在输入线网波动较大的时候，增加了第二、三级钳位，提高适应输入线网波动的能力，保证芯片不会损坏，同时控制第一、二级钳位时的最大电流以确保恒流精度，解决了安全性、兼容性、布板及成本的问题。

技术领域

本发明涉及LED显示领域，尤其涉及一种自适应钳位的LED线性恒流控制电路以及LED发光装置。

背景技术

目前，LED作为一种新型光源，因其具备亮度强、能耗低且寿命长的优点而被广泛应用于各个领域。由于LED具有固定的正向导通电压，只有达到 LED的正向导通电压时，LED灯才能发光，LED导通后，为了保证LED灯能够正常稳定地工作，需要对流过LED的电流进行控制，而传统的LED灯串的控制方法仅是通过将一定数量的电阻和特定数量的LED的连接在一起(如图 1所示)，通过电阻限流的方式来控制流过LED的电流，而在市电供电条件下，输入线网波动无法避免，采用上述方式对LED灯串进行控制时，不仅不能保证LED灯恒流，尤其是在线网向上波动时，流过LED灯的峰值电流会增加，极大可能会达到LED的额定电流从而损坏LED，同时电流的增加也会导致串联的电阻的功率超过额定功率从而损坏电阻。在大规模系统配合使用时，不仅可靠性差，而且会因为个别LED灯串的损坏对整个系统造成视觉上的差异，影响应用。

为了解决上述传统的LED灯串的控制方法所存在的问题，现有技术提出了两种解决方法。第一种方案是通过在灯珠串中串接一个具有线性恒流控制电路的芯片(如图2所示)，通过芯片来控制恒流，其工作原理为，当输入电压达到芯片启动电压及LED串的正向导通压降之和时，LED开始有电流流过，芯片开始工作，系统通过芯片来控制电流，达到恒流的目的。由于LED串总的正向导通压降要小于输入电压峰值，输入电压峰值和LED串总的正向导通压降之差均施加到线性恒流控制芯片上，这对线性恒流控制芯片的耐压和功耗都有很大的要求，而且在实际应用中，输入电源的线网波动无法避免，这就极大的考验恒流控制芯片的耐压和功耗，而且在系统应用环境中对芯片的封装和外围器件都要严格的要求，这就导致这种方案虽然能恒流，但不能解决输入电压波动带来的恒流控制芯片功耗的问题，尤其是大电流和范围较大的线网波动应用时。

第二种方案是通过在灯珠串中串联一定数量的具有线性恒流控制电路的芯片，并将相同数量的钳位管串联到芯片两端(如图3所示)，通过芯片内部电路和外部钳位管配合来适应线网的波动，其工作原理为，在实际应用中由于芯片片间偏差，串联芯片的输出驱动能力大小不一，驱动能力最弱的芯片，会率先达到钳位电压，然后驱动能力从弱到强依次达到钳位管电压，从而适应线网波动，虽然这样可以保证恒流输出，并且在线网波动时不会损坏LED，但钳位管的电压恒定，在不同输出电流的情况下，为了保证正常工作对钳位管的电压和串接芯片数量均有要求，这会造成系统成本高，兼容性差，同时由于应用环境的限制，芯片和外围器件的增多还会增加布板难度。

综上所述，现有技术虽然可以解决现有问题，但均存在安全性、兼容性、布板及成本的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述安全性、兼容性及成本的缺陷，提供一种自适应钳位的LED线性恒流控制电路以及LED发光装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED线性恒流控制电路，用于与LED灯组连接，包括：

基准电压模块，用于提供基准电压；