[发明专利]LED恒流驱动系统及方法

说明书

本发明提供一种LED恒流驱动系统及方法，包括：恒流控制模块，连接于LED负载的负极；储能电容，在母线电压小于储能电容电压时向LED负载放电；放电电压检测模块，基于LED负载负极电压判断储能电容的放电电压大小，得到控制信号；母线电压检测模块，对母线电压进行检测得到第一检测电压；充电电流控制模块，基于控制信号及第一检测电压调整储能电容的充电电流。当母线电压小于LED导通电压时，储能电容放电；当母线电压大于LED导通电压时，母线电压为所述LED负载供电，同时为储能电容充电；母线电压小于储能电容的电压时，储能电容放电。本发明在保证输出LED无频闪的情况下兼顾功率因数和系统效率。

技术领域

本发明涉及系统设计领域，特别是涉及一种LED恒流驱动系统及方法。

背景技术

通常情况下，单段线性LED驱动中整体的效率由LED导通电压与输入电压决定，满足：其中，V_LED为LED导通电压，V_IN为输入电压。

如图1所示为常见的单段线性LED驱动结构1，交流输入电压AC IN经过整流模块11转化为输入电压V_IN，串联LED的正极连接于整流模块11的输出端，串联LED的负极连接恒流控制芯片12，恒流控制芯片12的采样端经由采样电阻13接地，可调模块14并联于整流模块11的两端。由于串联LED数目是固定的，因此在输入电压V_IN超过LED正向压降V_LED时多余的电压由LED下方的恒流控制管(设置于恒流控制芯片12中，图中未显示)承担，V_IN-V_LED就是恒流控制管上的电压；输入电压V_IN越高，系统的效率Eff就越低。可调模块14中电解电容C可储能，进而保证输出LED无频闪，但是会导致系统的功率因数PF偏低。

为了提高功率因数PF，可以在输入电解电容C下串入一个开关管，以控制电解电容C的充电电压，在高电压时关断，使得电解电容C上的电压降低，从而扩大输入电流的导通角来得到较高的功率因数PF。图2是一种外置开关的LED驱动方案，开关管N1串联于所述电解电容C的下极板；图3是一种内置开关的LED驱动方案，开关管位于恒流控制芯片12内部，图中未显示。图2及图3所示的方案针对输入电压V_IN只是做了一个简单的开关切换动作，即只能开或者只能关，在系统的高效和高功率因数之间只能选择一个方向，两者不能兼顾，无法做到最佳的组合。

因此，如何兼顾LED控制中的效率和功率因数，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

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恒流驱动系统及方法，用于解决现有技术中效率和功率因数不能兼顾的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED恒流驱动系统，所述LED恒流驱动系统至少包括：

LED负载，正极连接母线电压；

恒流控制模块，连接于所述LED负载的负极，用于对所述LED负载进行恒流控制；

储能电容，上极板连接所述LED负载的正极，用于在所述母线电压小于所述储能电容上的电压时向所述LED负载放电；

放电电压检测模块，连接所述LED负载的负极，基于所述LED负载的负极电压判断所述储能电容的放电电压大小，得到控制信号；

母线电压检测模块，对所述母线电压进行检测得到第一检测电压；

充电电流控制模块，连接所述放电电压检测模块、所述母线电压检测模块的输出端及所述储能电容的下极板，基于所述控制信号及所述第一检测电压调整所述储能电容的充电电流。