本發(fā)明屬于LED驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域,尤其涉及一種LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路及LED照明裝置。
背景技術(shù):
近年來(lái),LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的白熾燈、日光燈等作為照明電源得到廣泛的應(yīng)用。常見(jiàn)的LED驅(qū)動(dòng)方式分為開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)和線性驅(qū)動(dòng),其中,線性驅(qū)動(dòng)以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和低廉的成本得到廣泛的普及。
然而,現(xiàn)有的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路無(wú)法實(shí)現(xiàn)寬輸入電壓的應(yīng)用,即輸出負(fù)載LED燈的數(shù)量決定了輸入電壓只能在一個(gè)很小的范圍內(nèi)變化,若輸入電壓低于工作電壓,LED燈無(wú)法點(diǎn)亮;若輸入電壓高于工作電壓,則驅(qū)動(dòng)功耗加大,溫度上升,影響LED燈的可靠性。
綜上可知,現(xiàn)有的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓的可變化范圍較小,無(wú)法實(shí)現(xiàn)寬輸入電壓的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路及LED照明裝置,旨在解決現(xiàn)有的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓的可變化范圍較小,無(wú)法實(shí)現(xiàn)寬輸入電壓的應(yīng)用的問(wèn)題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路,與第一LED燈串和第二LED燈串連接,所述LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊,所述整流模塊對(duì)交流電進(jìn)行整流,并輸出直流電為所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行供電,所述LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊及開(kāi)關(guān)模塊;
所述串并轉(zhuǎn)換模塊的第一端、所述第三恒流控制模塊的輸入端及所述第二恒流控制模塊的輸入端共接于所述整流模塊的第一輸出端,所述第三恒流控制模塊的輸出端與所述第一LED燈串的輸入端連接,所述串并轉(zhuǎn)換模塊的第二端、所述第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端、所述第二LED燈串的輸出端及所述整流模塊的第二輸出端共接于地,所述第一恒流控制模塊的輸入端與所述第一LED燈串的輸出端共接于所述開(kāi)關(guān)模塊的輸入端,所述第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊的電壓輸入端和受控端分別與所述串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和控制端連接,所述第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊的受控端和輸出端分別與所述開(kāi)關(guān)模塊的輸出端和所述第二LED燈串的輸入端連接;
當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述開(kāi)關(guān)模塊關(guān)斷,所述第一LED燈串和所述第二LED燈串并聯(lián)連接,所述第一恒流控制模塊和所述第二恒流控制模塊分別對(duì)所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述串并轉(zhuǎn)換模塊對(duì)所述第一恒流控制模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通,所述第一恒流控制模和所述第二恒流控制模塊關(guān)斷,所述第一LED燈串和所述第二LED燈串串聯(lián)連接,所述第三恒流控制模塊對(duì)所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行恒流控制。
本發(fā)明還提供了一種LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路,與第一LED燈串和第二LED燈串連接,所述LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊,所述整流模塊對(duì)交流電進(jìn)行整流,并輸出直流電為所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行供電,所述LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊及開(kāi)關(guān)模塊;
所述串并轉(zhuǎn)換模塊的第一端、所述第一LED燈串的輸入端及所述第二恒流控制模塊的輸入端共接于所述整流模塊的第一輸出端,所述串并轉(zhuǎn)換模塊的第二端、所述第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端、所述第三恒流控制模塊的輸出端及所述整流模塊的第二輸出端共接于地,所述第一恒流控制模塊的輸入端與所述第一LED燈串的輸出端共接于所述開(kāi)關(guān)模塊的輸入端,所述第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊的電壓輸入端和受控端分別與所述串并轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和控制端連接,所述第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊的受控端和輸出端分別與所述開(kāi)關(guān)模塊的輸出端和所述第二LED燈串的輸入端連接,所述第二LED燈串的輸出端與所述第三恒流控制模塊的輸入端連接;
當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述開(kāi)關(guān)模塊關(guān)斷,所述第一LED燈串和所述第二LED燈串并聯(lián)連接,所述第一恒流控制模塊和所述第二恒流控制模塊分別對(duì)所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述串并轉(zhuǎn)換模塊對(duì)所述第一恒流控制模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)所述整流模塊的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),所述開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通,所述第一恒流控制模和所述第二恒流控制模塊關(guān)斷,所述第一LED燈串和所述第二LED燈串串聯(lián)連接,所述第三恒流控制模塊對(duì)所述第一LED燈串和所述第二LED燈串進(jìn)行恒流控制。
本發(fā)明還提供了一種LED照明裝置,與交流電源連接,且包括第一LED燈串和第二LED燈串,所述LED照明裝置還包括上述的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊及開(kāi)關(guān)模塊;當(dāng)整流模塊的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),開(kāi)關(guān)模塊關(guān)斷,第一LED燈串和第二LED燈串并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊和第二恒流控制模塊分別對(duì)第一LED燈串和第二LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊對(duì)第一恒流控制模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通,第一恒流控制模和第二恒流控制模塊關(guān)斷,第一LED燈串和第二LED燈串串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊對(duì)第一LED燈串和第二LED燈串進(jìn)行恒流控制,從而使得輸入的交流電的電壓可在較大的范圍內(nèi)變化,實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu)圖;
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu)圖;
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu)圖;
圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的后級(jí)電路的輸入功率與整流模塊的輸出電壓之間的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“包括”以及它們?nèi)魏巫冃危鈭D在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過(guò)程、方法或系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒(méi)有限定于已列出的步驟或單元,而是可選地還包括沒(méi)有列出的步驟或單元,或可選地還包括對(duì)于這些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”等是用于區(qū)別不同對(duì)象,而非用于描述特定順序。
第一實(shí)施例:
圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接,LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊1,整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接,整流模塊1對(duì)交流電源AC輸出的交流電進(jìn)行整流,并輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行供電。
其中,第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個(gè)發(fā)光二極管按照上一發(fā)光二極管的陰極連接下一發(fā)光二極管的陽(yáng)極的方式依次串聯(lián)構(gòu)成,第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端,第一LED燈串10或第二LED燈串20中最后一個(gè)發(fā)光二極管的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實(shí)際應(yīng)用中,第一LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)和第二LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)可以相等,也可以不相等,即第一LED燈串10的正向?qū)妷汉偷诙﨤ED燈串20的正向?qū)妷嚎梢韵嗟?,也可以不相等,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5及開(kāi)關(guān)模塊6。
串并轉(zhuǎn)換模塊2的第一端、第三恒流控制模塊5的輸入端及第二恒流控制模塊4的輸入端共接于整流模塊1的第一輸出端,第三恒流控制模塊5的輸出端與第一LED燈串10的輸入端連接,串并轉(zhuǎn)換模塊2的第二端、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的輸出端、第二LED燈串20的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接于地,第一恒流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接于開(kāi)關(guān)模塊6的輸入端,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串并轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端和控制端連接,第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的受控端和輸出端分別與開(kāi)關(guān)模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4分別對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,第三恒流控制模塊5不對(duì)LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6導(dǎo)通,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,后級(jí)電路具體指包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流控制模塊3、第二恒流控制模塊4、第三恒流控制模塊5、開(kāi)關(guān)模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。
在本發(fā)明實(shí)施例中,具體的,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2控制第一恒流控制模塊3關(guān)斷,同時(shí),由于第二恒流控制模塊4的輸出電壓大于第一基準(zhǔn)電壓,因此,第二恒流控制模塊4也處于關(guān)斷狀態(tài)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一預(yù)設(shè)電壓閾值、第二預(yù)設(shè)電壓閾值及第三預(yù)設(shè)電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在實(shí)際應(yīng)用中,整流模塊1可以為橋式整流電路,也可以為其他類(lèi)型的整流電路,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,交流電源AC的電壓值可以為110V~220V,即輸入的交流電的電壓可以在110V~220V內(nèi)變化,使得LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用;同時(shí),在輸入電壓變化的過(guò)程中,通過(guò)串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而調(diào)節(jié)第一LED燈串10的功率,使后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變;且相對(duì)于傳統(tǒng)的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路去掉了并聯(lián)在整流模塊1輸出端的濾波電容,提高了電路的功率因數(shù)。
圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖2所示,作為本發(fā)明一實(shí)施例,第一恒流控制模塊3包括第一運(yùn)算放大器EA1、第一開(kāi)關(guān)管N1及第一電阻R1。
第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端為第一恒流控制模塊3的電壓輸入端,第一運(yùn)算放大器EA1的輸出端與第一開(kāi)關(guān)管N1的控制端共接作為第一恒流控制模塊3的受控端,第一開(kāi)關(guān)管N1的高電位端為第一恒流控制模塊3的輸入端,第一開(kāi)關(guān)管N1的低電位端與第一電阻R1的第一端共接于第一運(yùn)算放大器EA1的反相輸入端,第一電阻R1的第二端為第一恒流控制模塊3的輸出端。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一開(kāi)關(guān)管N1可以為NMOS管,NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第一開(kāi)關(guān)管N1的控制端、低電位端及高電位端。當(dāng)然,第一開(kāi)關(guān)管N1還可以采用三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn),具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
作為本發(fā)明一實(shí)施例,第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4包括第二運(yùn)算放大器EA2、第二開(kāi)關(guān)管N2及第二電阻;
第二運(yùn)算放大器EA2的同相輸入端和輸出端分別與第一基準(zhǔn)電壓源和第二開(kāi)關(guān)管N2的控制端連接,第二開(kāi)關(guān)管N2的高電位端為第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的輸入端,第二開(kāi)關(guān)管N2的低電位端與第二電阻R2的第一端共接于第二運(yùn)算放大器EA2的反相輸入端,第二電阻R2的第一端和第二端分別為第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的受控端和輸出端。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一基準(zhǔn)電壓源為第二運(yùn)算放大器EA2提供第一基準(zhǔn)電壓Vref。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第二開(kāi)關(guān)管N2可以為NMOS管,NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第二開(kāi)關(guān)管N2的控制端、低電位端及高電位端。當(dāng)然,第二開(kāi)關(guān)管N2還可以采用三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn),具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
作為本發(fā)明一實(shí)施例,第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5包括第三運(yùn)算放大器EA3、第三開(kāi)關(guān)管N2及第三電阻R3;
第三運(yùn)算放大器EA3的同相輸入端和輸出端分別與第一基準(zhǔn)電壓源和第三開(kāi)關(guān)管N3的控制端連接,第三開(kāi)關(guān)管N3的高電位端為第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5的輸入端,第三開(kāi)關(guān)管N3的低電位端與第三電阻R3的第一端共接于第三運(yùn)算放大器EA3的反相輸入端,第三電阻R3的第二端為第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5的輸出端。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一基準(zhǔn)電壓源也為第三運(yùn)算放大器EA3提供第一基準(zhǔn)電壓Vref。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第三開(kāi)關(guān)管N3可以為NMOS管,NMOS管的柵極、源極及漏極分別為第三開(kāi)關(guān)管N3的控制端、低電位端及高電位端。當(dāng)然,第三開(kāi)關(guān)管N3還可以采用三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn),具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
作為本發(fā)明一實(shí)施例,串并轉(zhuǎn)換模塊2包括第一濾波電容C1、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第四開(kāi)關(guān)管N4、第五開(kāi)關(guān)管N5、第一放大器Amp1、第二放大器Amp2及比較器Comp1。
第四電阻R4的第一端和第五電阻R5的第二端分別為串并轉(zhuǎn)換模塊2的第一端和第二端,第四電阻R4的第二端、第一濾波電容C1的第一端、第一放大器Amp1的同相輸入端及比較器Comp1的同相輸入端共接于第五電阻R5的第一端,第一濾波電容C1的第二端與整流模塊1的第二輸出端連接,第四開(kāi)關(guān)管N4的控制端和高電位端分別與第一放大器Amp1的輸出端和電源連接,第四開(kāi)關(guān)管N4的低電位端與第六電阻R6的第一端共接于第一放大器Amp1的反相輸入端,第六電阻R6的第二端與第七電阻R7的第一端共接于第二放大器Amp2的反相輸入端,第二放大器Amp2的同相輸入端與第一基準(zhǔn)電壓源連接,第二放大器Amp2的輸出端與第七電阻R7的第二端共接作為串并轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端,比較器Comp1的反相輸入端與第二基準(zhǔn)電壓源連接,第五開(kāi)關(guān)管N5的控制端和低電位端分別與比較器Comp1的輸出端和整流模塊1的第二輸出端連接,第五開(kāi)關(guān)管N5的高電位端為串并轉(zhuǎn)換模塊2的控制端。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第三電阻R3的阻值小于第二電阻R2的阻值,且第三電阻R3的阻值小于第一電阻R1的阻值,以保證第一LED燈串10和第二LED燈串20在由并聯(lián)連接轉(zhuǎn)換為串聯(lián)連接時(shí),第二開(kāi)關(guān)管N2處于關(guān)斷狀態(tài),保證第二橫流控制模塊4停止工作。
作為本發(fā)明一實(shí)施例,開(kāi)關(guān)模塊6為二極管D1。
二極管D1的陽(yáng)極和陰極分別為開(kāi)關(guān)模塊6的輸入端和輸出端。
相對(duì)于傳統(tǒng)的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路去掉了并聯(lián)在整流模塊1輸出端的濾波電容,將第一濾波電容C1連接在第四電阻R4和第五電阻R5的公共端與整流模塊1的第二輸出端之間,使得LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路可以實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)。
本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下:
如圖2所示,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小于或等于第一基準(zhǔn)電壓Vref,二極管D1關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第四開(kāi)關(guān)管N4關(guān)斷,第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準(zhǔn)電壓Vref。由于第三電阻R3的阻值小于第一電阻R1的阻值,因此,第一恒流控制模塊3對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1=Vref/R1,第三恒流控制模塊5不對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制;同時(shí),第二恒流控制模塊4對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第二LED燈串20的電流I2=Vref/R2。通過(guò)調(diào)整第一基準(zhǔn)電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值,可以分別對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,第四開(kāi)關(guān)管N4導(dǎo)通,此時(shí),串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2開(kāi)始對(duì)第一恒流控制模塊3的輸入電壓進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1進(jìn)行調(diào)整。具體的,串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2輸出至第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經(jīng)第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大,VT增大,輸出電流I1減小,由于后級(jí)電路的輸入功率為P=VIN*I1,因此,調(diào)節(jié)I1大小可以使得后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于或等于第二基準(zhǔn)電壓VR,此時(shí),比較器Comp1控制第五開(kāi)關(guān)管N5導(dǎo)通,第一開(kāi)關(guān)管N1關(guān)斷,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3停止工作,二極管D1導(dǎo)通,通過(guò)調(diào)整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值,使得VT>VR時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導(dǎo)通電壓,此時(shí),第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3=Vref/R3。由于第三電阻R3的阻值小于第二電阻R2的阻值,使得第二開(kāi)關(guān)管N2的低電位端(第二運(yùn)算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,因此,第二運(yùn)算放大器EA2輸出低電平,第二開(kāi)關(guān)管N2關(guān)斷,第二恒流控制模塊4停止工作。
從圖9可以看出,隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化,后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變,從而使得輸入交流電的電壓可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化,且保證了后級(jí)電路的輸入功率基本不變,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)。
第二實(shí)施例:
圖3示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu),該實(shí)施例是在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上,對(duì)第三恒流控制模塊5的連接關(guān)系進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接,LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊1,整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接,整流模塊1對(duì)交流電源AC輸出的交流電進(jìn)行整流,并輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行供電。
其中,第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個(gè)發(fā)光二極管按照上一發(fā)光二極管的陰極連接下一發(fā)光二極管的陽(yáng)極的方式依次串聯(lián)構(gòu)成,第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端,第一LED燈串10或第二LED燈串20中最后一個(gè)發(fā)光二極管的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實(shí)際應(yīng)用中,第一LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)和第二LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)可以相等,也可以不相等,即第一LED燈串10的正向?qū)妷汉偷诙﨤ED燈串20的正向?qū)妷嚎梢韵嗟?,也可以不相等,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5及開(kāi)關(guān)模塊6。
串并轉(zhuǎn)換模塊2的第一端、第一LED燈串10的輸入端及第二恒流控制模塊4的輸入端共接于整流模塊1的第一輸出端,串并轉(zhuǎn)換模塊2的第二端、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的輸出端、第三恒流控制模塊5的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接于地,第一恒流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接于開(kāi)關(guān)模塊6的輸入端,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串并轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端和控制端連接,第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的受控端和輸出端分別與開(kāi)關(guān)模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接,第二LED燈串20的輸出端與第三恒流控制模塊5的輸入端連接。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4分別對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,第三恒流控制模塊5不對(duì)LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6導(dǎo)通,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,后級(jí)電路具體指包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流控制模塊3、第二恒流控制模塊4、第三恒流控制模塊5、開(kāi)關(guān)模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。
在本發(fā)明實(shí)施例中,具體的,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2控制第一恒流控制模塊3關(guān)斷,同時(shí),由于第二恒流控制模塊的輸出電壓大于第一基準(zhǔn)電壓,因此,第二恒流控制模塊也處于關(guān)斷狀態(tài)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一預(yù)設(shè)電壓閾值、第二預(yù)設(shè)電壓閾值及第三預(yù)設(shè)電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在實(shí)際應(yīng)用中,整流模塊1可以為橋式整流電路,也可以為其他類(lèi)型的整流電路,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,交流電源AC的電壓值可以為110V~220V,即輸入的交流電的電壓可以在110V~220V內(nèi)變化,使得LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用;同時(shí),在輸入電壓變化的過(guò)程中,通過(guò)串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而調(diào)節(jié)第一LED燈串10的功率,使后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變;且相對(duì)于傳統(tǒng)的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路去掉了并聯(lián)在整流模塊1輸出端的濾波電容,提高了電路的功率因數(shù)。
圖4示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖4所示,本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)與一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)完全相同,具體請(qǐng)參照?qǐng)D2以及圖2對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施例中的相關(guān)描述,此處不再贅述。
本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下:
如圖4所示,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小于或等于第一基準(zhǔn)電壓Vref,二極管D1關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第四開(kāi)關(guān)管N4關(guān)斷,第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準(zhǔn)電壓Vref。第一恒流控制模塊3對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1=Vref/R1;同時(shí),由于第三電阻R3的阻值小于第一電阻R1的阻值,因此,第二恒流控制模塊4對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第二LED燈串20的電流I2=Vref/R2,第三恒流控制模塊5不對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。通過(guò)調(diào)整第一基準(zhǔn)電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值,可以分別對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,第四開(kāi)關(guān)管N4導(dǎo)通,此時(shí),串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2開(kāi)始對(duì)第一恒流控制模塊3的輸入電壓進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1進(jìn)行調(diào)整。具體的,串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2輸出至第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經(jīng)第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大,VT增大,輸出電流I1減小,由于后級(jí)電路的輸入功率為P=VIN*I1,因此,調(diào)節(jié)I1大小可以使得后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于或等于第二基準(zhǔn)電壓VR,此時(shí),比較器Comp1控制第五開(kāi)關(guān)管N5導(dǎo)通,第一開(kāi)關(guān)管N1關(guān)斷,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3停止工作,二極管D1導(dǎo)通,通過(guò)調(diào)整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值,使得VT>VR時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導(dǎo)通電壓,此時(shí),第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3=Vref/R3。由于第三電阻R3的阻值小于第二電阻R2的阻值,使得第二開(kāi)關(guān)管N2的低電位端(第二運(yùn)算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,因此,第二運(yùn)算放大器EA2輸出低電平,第二開(kāi)關(guān)管N2關(guān)斷,第二恒流控制模塊4停止工作。
從圖9可以看出,隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化,后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變,從而使得輸入交流電的電壓可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化,且保證了后級(jí)電路的輸入功率基本不變,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)。
第三實(shí)施例:
圖5示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接,LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊1和第二濾波電容C2,整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接,第二濾波電容C2的第一端和第二端分別與整流模塊1的第一輸出端和第二輸出端連接,整流模塊1和第二濾波電容C2分別對(duì)交流電源AC輸出的交流電進(jìn)行整流和濾波處理,并輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行供電。
其中,第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個(gè)發(fā)光二極管按照上一發(fā)光二極管的陰極連接下一發(fā)光二極管的陽(yáng)極的方式依次串聯(lián)構(gòu)成,第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端,第一LED燈串10或第二LED燈串20中最后一個(gè)發(fā)光二極管的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實(shí)際應(yīng)用中,第一LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)和第二LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)可以相等,也可以不相等,即第一LED燈串10的正向?qū)妷汉偷诙﨤ED燈串20的正向?qū)妷嚎梢韵嗟?,也可以不相等,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5及開(kāi)關(guān)模塊6。
串并轉(zhuǎn)換模塊2的第一端、第三恒流控制模塊5的輸入端及第二恒流控制模塊4的輸入端共接于整流模塊1的第一輸出端,第三恒流控制模塊5的輸出端與第一LED燈串10的輸入端連接,串并轉(zhuǎn)換模塊2的第二端、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的輸出端、第二LED燈串20的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接于地,第一恒流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接于開(kāi)關(guān)模塊6的輸入端,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串并轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端和控制端連接,第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的受控端和輸出端分別與開(kāi)關(guān)模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4分別對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,第三恒流控制模塊5不對(duì)LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6導(dǎo)通,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,后級(jí)電路具體指包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流控制模塊3、第二恒流控制模塊4、第三恒流控制模塊5、開(kāi)關(guān)模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。
在本發(fā)明實(shí)施例中,具體的,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2控制第一恒流控制模塊3關(guān)斷,同時(shí),由于第二恒流控制模塊的輸出電壓大于第一基準(zhǔn)電壓,因此,第二恒流控制模塊也處于關(guān)斷狀態(tài)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一預(yù)設(shè)電壓閾值、第二預(yù)設(shè)電壓閾值及第三預(yù)設(shè)電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在實(shí)際應(yīng)用中,整流模塊1可以為橋式整流電路,也可以為其他類(lèi)型的整流電路,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,交流電源AC的電壓值可以為110V~220V,即輸入的交流電的電壓可以在110V~220V內(nèi)變化,使得LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用;同時(shí),在輸入電壓變化的過(guò)程中,通過(guò)串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而調(diào)節(jié)第一LED燈串10的功率,使后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變;且本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路在整流模塊1的輸出端并聯(lián)了第二濾波電容C2,可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實(shí)現(xiàn)無(wú)頻閃。
圖6示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖6所示,本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)與一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)完全相同,具體請(qǐng)參照?qǐng)D2以及圖2對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施例中的相關(guān)描述,此處不再贅述。
本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下:
如圖6所示,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小于或等于第一基準(zhǔn)電壓Vref,二極管D1關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第四開(kāi)關(guān)管N4關(guān)斷,第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準(zhǔn)電壓Vref。由于第三電阻R3的阻值小于第一電阻R1的阻值,因此,第一恒流控制模塊3對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1=Vref/R1,第三恒流控制模塊5不對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制;同時(shí),第二恒流控制模塊4對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第二LED燈串20的電流I2=Vref/R2。通過(guò)調(diào)整第一基準(zhǔn)電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值,可以分別對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,第四開(kāi)關(guān)管N4導(dǎo)通,此時(shí),串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2開(kāi)始對(duì)第一恒流控制模塊3的輸入電壓進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1進(jìn)行調(diào)整。具體的,串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2輸出至第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經(jīng)第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大,VT增大,輸出電流I1減小,由于后級(jí)電路的輸入功率為P=VIN*I1,因此,調(diào)節(jié)I1大小可以使得后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于或等于第二基準(zhǔn)電壓VR,此時(shí),比較器Comp1控制第五開(kāi)關(guān)管N5導(dǎo)通,第一開(kāi)關(guān)管N1關(guān)斷,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3停止工作,二極管D1導(dǎo)通,通過(guò)調(diào)整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值,使得VT>VR時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導(dǎo)通電壓,此時(shí),第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3=Vref/R3。由于第三電阻R3的阻值小于第二電阻R2的阻值,使得第二開(kāi)關(guān)管N2的低電位端(第二運(yùn)算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,因此,第二運(yùn)算放大器EA2輸出低電平,第二開(kāi)關(guān)管N2關(guān)斷,第二恒流控制模塊4停止工作。
從圖9可以看出,隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化,后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變,從而使得輸入交流電的電壓可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化,且保證了后級(jí)電路的輸入功率基本不變,同時(shí)可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實(shí)現(xiàn)無(wú)頻閃。
第四實(shí)施例:
圖7示出了本發(fā)明第四實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的模塊結(jié)構(gòu),該實(shí)施例是在第三實(shí)施例的基礎(chǔ)上,對(duì)第三恒流控制模塊5的連接關(guān)系進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖7所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路與第一LED燈串10和第二LED燈串20連接,LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊1和第二濾波電容C2,整流模塊1的輸入端與交流電源AC連接,第二濾波電容C2的第一端和第二端分別與整流模塊1的第一輸出端和第二輸出端連接,整流模塊1和第二濾波電容C2分別對(duì)交流電源AC輸出的交流電進(jìn)行整流和濾波處理,并輸出直流電為第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行供電。
其中,第一LED燈串10和第二LED燈串20均由多個(gè)發(fā)光二極管按照上一發(fā)光二極管的陰極連接下一發(fā)光二極管的陽(yáng)極的方式依次串聯(lián)構(gòu)成,第一LED燈串10或第二LED燈串20中第一個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸入端,第一LED燈串10或第二LED燈串20中最后一個(gè)發(fā)光二極管的陰極為第一LED燈串10或第二LED燈串20的輸出端。在實(shí)際應(yīng)用中,第一LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)和第二LED燈串10中LED燈的個(gè)數(shù)可以相等,也可以不相等,即第一LED燈串10的正向?qū)妷汉偷诙﨤ED燈串20的正向?qū)妷嚎梢韵嗟?,也可以不相等,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路還包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊5及開(kāi)關(guān)模塊6。
串并轉(zhuǎn)換模塊2的第一端、第一LED燈串10的輸入端及第二恒流控制模塊4的輸入端共接于整流模塊1的第一輸出端,串并轉(zhuǎn)換模塊2的第二端、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的輸出端、第三恒流控制模塊5的輸出端及整流模塊1的第二輸出端共接于地,第一恒流控制模塊3的輸入端與第一LED燈串10的輸出端共接于開(kāi)關(guān)模塊6的輸入端,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3的電壓輸入端和受控端分別與串并轉(zhuǎn)換模塊2的輸出端和控制端連接,第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊4的受控端和輸出端分別與開(kāi)關(guān)模塊6的輸出端和第二LED燈串20的輸入端連接,第二LED燈串20的輸出端與第三恒流控制模塊5的輸入端連接。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4分別對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,第三恒流控制模塊5不對(duì)LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),此時(shí),開(kāi)關(guān)模塊6導(dǎo)通,第一恒流控制模塊3和第二恒流控制模塊4關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,后級(jí)電路具體指包括串并轉(zhuǎn)換模塊2、第一恒流控制模塊3、第二恒流控制模塊4、第三恒流控制模塊5、開(kāi)關(guān)模塊6、第一LED燈串10及第二LED燈串20的電路部分。
在本發(fā)明實(shí)施例中,具體的,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊2控制第一恒流控制模塊3關(guān)斷,同時(shí),由于第二恒流控制模塊的輸出電壓大于第一基準(zhǔn)電壓,因此,第二恒流控制模塊也處于關(guān)斷狀態(tài)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,第一預(yù)設(shè)電壓閾值、第二預(yù)設(shè)電壓閾值及第三預(yù)設(shè)電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在實(shí)際應(yīng)用中,整流模塊1可以為橋式整流電路,也可以為其他類(lèi)型的整流電路,具體根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,此處不做限制。
在本發(fā)明實(shí)施例中,交流電源AC的電壓值可以為110V~220V,即輸入的交流電的電壓可以在110V~220V內(nèi)變化,使得LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用;同時(shí),在輸入電壓變化的過(guò)程中,通過(guò)串并轉(zhuǎn)換模塊2對(duì)第一恒流控制模塊3的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而調(diào)節(jié)第一LED燈串10的功率,使后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變;且本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路在整流模塊1的輸出端并聯(lián)了第二濾波電容C2,可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實(shí)現(xiàn)無(wú)頻閃。
圖8示出了本發(fā)明第四實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu),為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,詳述如下:
如圖8所示,本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)與一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路中各個(gè)模塊的電路結(jié)構(gòu)完全相同,具體請(qǐng)參照?qǐng)D2以及圖2對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施例中的相關(guān)描述,此處不再贅述。
本實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下:
如圖8所示,當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10或第二LED燈串20的正向?qū)妷簳r(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值,此時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT小于或等于第一基準(zhǔn)電壓Vref,二極管D1關(guān)斷,第一LED燈串10和第二LED燈串20并聯(lián)連接,第四開(kāi)關(guān)管N4關(guān)斷,第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為第一基準(zhǔn)電壓Vref。第一恒流控制模塊3對(duì)第一LED燈串10進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1=Vref/R1;同時(shí),由于第三電阻R3的阻值小于第一電阻R1的阻值,因此,第二恒流控制模塊4對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第二LED燈串20的電流I2=Vref/R2,第三恒流控制模塊5不對(duì)第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制。通過(guò)調(diào)整第一基準(zhǔn)電壓Vref、第一電阻R1及第二電阻R2的值,可以分別對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,第四開(kāi)關(guān)管N4導(dǎo)通,此時(shí),串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2開(kāi)始對(duì)第一恒流控制模塊3的輸入電壓進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而對(duì)流經(jīng)第一LED燈串10的電流I1進(jìn)行調(diào)整。具體的,串并聯(lián)轉(zhuǎn)換模塊2輸出至第一運(yùn)算放大器EA1的同相輸入端的電壓為則流經(jīng)第一LED燈串10的電流隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的增大,VT增大,輸出電流I1減小,由于后級(jí)電路的輸入功率為P=VIN*I1,因此,調(diào)節(jié)I1大小可以使得后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變。
當(dāng)整流模塊1的輸出電壓VIN繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN經(jīng)過(guò)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓VT大于或等于第二基準(zhǔn)電壓VR,此時(shí),比較器Comp1控制第五開(kāi)關(guān)管N5導(dǎo)通,第一開(kāi)關(guān)管N1關(guān)斷,第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊3停止工作,二極管D1導(dǎo)通,通過(guò)調(diào)整整流模塊1的輸出電壓VIN、第四電阻R4及第五電阻R5的值,使得VT>VR時(shí),整流模塊1的輸出電壓VIN達(dá)到第一LED燈串10加上第二LED燈串20的導(dǎo)通電壓,此時(shí),第一LED燈串10和第二LED燈串20串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊5對(duì)第一LED燈串10和第二LED燈串20進(jìn)行恒流控制,使得流經(jīng)第一LED燈串10和第二LED燈串20的電流I3=Vref/R3。由于第三電阻R3的阻值小于第二電阻R2的阻值,使得第二開(kāi)關(guān)管N2的低電位端(第二運(yùn)算放大器EA2的同相輸入端)的電壓大于第一基準(zhǔn)電壓Vref,因此,第二運(yùn)算放大器EA2輸出低電平,第二開(kāi)關(guān)管N2關(guān)斷,第二恒流控制模塊4停止工作。
從圖9可以看出,隨著整流模塊1的輸出電壓VIN的變化,后級(jí)電路的輸入功率基本保持不變,從而使得輸入交流電的電壓可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化,且保證了后級(jí)電路的輸入功率基本不變,同時(shí)可以使第一LED燈串10和第二LED燈串20實(shí)現(xiàn)無(wú)頻閃。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種LED照明裝置,與交流電源連接,且包括第一LED燈串和第二LED燈串,LED照明裝置還包括上述任一實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明實(shí)施例提供的LED線性恒流驅(qū)動(dòng)電路包括整流模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、第一恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第二恒流驅(qū)動(dòng)模塊、第三恒流驅(qū)動(dòng)模塊及開(kāi)關(guān)模塊;當(dāng)整流模塊的輸出電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),開(kāi)關(guān)模塊關(guān)斷,第一LED燈串和第二LED燈串并聯(lián)連接,第一恒流控制模塊和第二恒流控制模塊分別對(duì)第一LED燈串和第二LED燈串進(jìn)行恒流控制;當(dāng)整流模塊的輸出電壓上升至大于第一預(yù)設(shè)電壓閾值且繼續(xù)上升并小于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),串并轉(zhuǎn)換模塊對(duì)第一恒流控制模塊的輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而對(duì)后級(jí)電路的輸入功率進(jìn)行恒功率控制;當(dāng)整流模塊的輸出電壓繼續(xù)上升至大于或等于第二預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí),開(kāi)關(guān)模塊導(dǎo)通,第一恒流控制模和第二恒流控制模塊關(guān)斷,第一LED燈串和第二LED燈串串聯(lián)連接,第三恒流控制模塊對(duì)第一LED燈串和第二LED燈串進(jìn)行恒流控制,從而使得輸入的交流電的電壓可在較大的范圍內(nèi)變化,實(shí)現(xiàn)了寬輸入電壓的應(yīng)用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。