[发明专利]一种含多级恒流驱动电路的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明及驱动电路，具体是一种含多级恒流驱动电路的LED照明装置。

背景技术

要确保LED使用寿命必须使用恒流驱动电路，对于LED串的控制需要多级恒流驱动电路。

现有多级恒流驱动电路及LED照明装置技术主要如下。

1、图1所示的串联控制电路，控制n个串联在一起的LED串（每个LED串由m个LED串联组成），包括多个开关单元、反馈单元及控制单元。该技术方案不足之处在于：各个开关单元分别与各个LED串并联，开关单元间没有公共电位，需要电平转移电路，因此开关控制电路比较复杂，芯片成本较高。

2、图2所示的并联控制电路，控制n个独立的LED串（每个LED串由m个LED串联组成），包括多个电压基准单元、开关单元及控制单元。该技术方案不足之处在于：LED串串联的LED数目m在75至90之间，只有当供电电源电压大于m×V_FLED时（V_FLED是LED正向导通电压，对于照明用LED,V_FLED在3V至4V之间。），LED串才会发光，因此需要在整流输出（波形如图5所示）之后加上电容滤波单元（波形如图6所示），使得供电电压维持在m×V_FLED以上。电容滤波单元需要采用高压电解电容，而LED照明装置有比较大的温升。电解电容在高温环境下的使用寿命会大大缩短，远远短于LED本身的寿命，不利于LED照明产品的大面积推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种含多级恒流驱动电路的LED照明装置，将多级恒流驱动电路集成在一个芯片且保证芯片的使用寿命。

按照本发明提供的技术方案，一种含多级恒流驱动电路的LED照明装置，包括多级恒流驱动电路和n个LED串，每个LED串包括一个LED或多个串接的LED，串接的LED中第一LED的阳极是本LED串的阳极，第一LED的阴极与第二LED的阳极相连，第二LED的阴极与第三LED的阳极相连，依次类推，最后一个LED的阴极是本LED串的阴极；所述n个LED串依次串接，整个LED串的阳极与电源相连；所述多级恒流驱动电路包括1个多级控制单元和n个恒流驱动单元，n≥2，所述多级控制单元具有一个公共极和n个控制极，所述恒流驱动单元具有一个驱动极、一个公共极和一个受控极，n个恒流驱动单元的公共极连在一起并和多级控制单元的公共极相连，所述多级控制单元的n个控制极分别与n个恒流驱动单元的受控极相连；所述n个恒流驱动单元的驱动极分别与n个LED串的阴极相连。

所述恒流驱动单元包括：第一晶体管栅极通过第七电阻接受控极，第一晶体管漏极接驱动极并通过第三电阻接受控极，第一晶体管源极通过电流采样电阻接公共极，公共极通过二极管接受控极，所述受控极接三极管的集电极，三极管基极通过第六电阻接第一晶体管源极，三极管发射极通过第四电阻接公共极。

所述多级控制单元包括n个控制单元，所述控制单元包括第二晶体管，第二晶体管的栅极和源极之间接一个电阻，第二晶体管栅极为控制信号输入极，第二晶体管源极为公共极，第二晶体管漏极为控制极。

所述n个控制单元的公共极连接在一起，第n级控制单元的控制信号输入极为整个多级控制单元的控制信号输入极，上级控制单元的控制极分别通过二极管与每一个下级控制单元的控制信号输入极相连。

本发明的优点是：本发明的LED照明装置不需要专用直流电源供电，直接使用交流电经桥式整流输出的脉动电压供电，不需要电解电容滤波，大大降低了LED照明装置的实际成本，大大延长了LED照明装置的整体寿命。整个LED照明装置不需要高频变压器和高压电解电容等储能元件，具有很高的转换效率和功率因素。

附图说明

图1是第一种现有技术恒流驱动电路。

图2是第二种现有技术恒流驱动电路。

图3是多级恒流驱动电路及LED照明装置图。

图4是交流输入波形。

图5是整流输出波形。

图6是电容滤波输出波形。

图7是四级恒流驱动电路相位图。

图8是四级恒流驱动电路开关状态图。

图9是恒流驱动单元电路图。

图10是控制单元电路图。

图11是多级控制单元电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。