本實(shí)用新型涉及LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路以及LED發(fā)光裝置。

背景技術(shù)：

LED作為一種新型光源，因其具備亮度強(qiáng)、能耗低且壽命長的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。由于LED具有固定的正向?qū)妷?，只有達(dá)到整個(gè)LED燈串的總的正向?qū)妷簳r(shí)，LED燈串才能發(fā)光。為了保證LED燈串能夠正常穩(wěn)定地工作，需要對(duì)其進(jìn)行恒流控制，而傳統(tǒng)的LED燈串的恒流控制方法就是通過將一個(gè)恒流控制電路連接于整流橋的輸出端與LED燈串的輸入端之間，如圖1所示；或者連接于LED燈串的輸出端與地之間，如圖2所示。而在市電供電條件下，采用上述恒流源對(duì)LED燈串進(jìn)行恒流控制時(shí)，LED燈串只能在輸入電壓達(dá)到其總的正向?qū)妷簳r(shí)才會(huì)發(fā)光，因此，如圖3所示，LED燈串的電流會(huì)以方波的形式出現(xiàn)，電流的變化會(huì)對(duì)人眼造成一定的不適，并會(huì)被一些攝影設(shè)置捕抓到，比如相機(jī)等。

為解決上述LED燈串電流問題，現(xiàn)有技術(shù)是在LED燈串兩端并聯(lián)一下電容參考圖4。在電網(wǎng)電壓小于LED燈串正向?qū)妷簳r(shí)，通過電容存儲(chǔ)的電量使LED燈串的電流流過，以此來達(dá)到減小LED燈串電流紋波。由于在市網(wǎng)電壓周期內(nèi)，電容在充放電，并且電容充放電的非線性，LED燈串電流會(huì)以三角波的形式出現(xiàn)，為了盡可能的消除三角波電流，達(dá)到較好的消除電流紋波效果，以 符合LED照明頻閃要求，需要盡可能大的加大電容值，從而造成整個(gè)控制系統(tǒng)體積較大和成本較高，并降低了系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路以及LED發(fā)光裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，包括相互并聯(lián)的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串接的濾紋波芯片和LED負(fù)載，第二支路包括第一電容，所述第一支路和第二支路并聯(lián)后的整體與所述線性恒流控制電路串接于整流橋的直流輸出端之間。

在本實(shí)用新型所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述濾紋波芯片具有電壓端和接地端，芯片內(nèi)部包括：第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一MOS管、第二MOS管、第一電阻、積分電容，所述第一MOS管的漏極連接所述電壓端、源極連接第一運(yùn)算放大器的異相輸入端以及經(jīng)由所述第一電阻連接接地端、柵極連接至第一運(yùn)算放大器的輸出端，第二運(yùn)算放大器的異相輸入端連接至所述電壓端、同相輸入端用于接收參考電壓、輸出端連接至第二MOS管的柵極，所述第二MOS管的源極經(jīng)由直流源連接接地端、漏接連接另一直流源，所述第二MOS管的漏極還連接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端以及經(jīng)由積分電容連接至接地端。

在本實(shí)用新型所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路還包括可控硅泄放電路，可控硅泄放電路連接于整流橋的直流輸出端之間。

在本實(shí)用新型所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電 路還包括單向電路，所述單向電路的輸入端連接至整流橋的直流正輸出端或者經(jīng)由所述線性恒流控制電路連接至整流橋的直流正輸出端，所述單向電路的輸出端與并聯(lián)的第一支路和第二支路連接。

在本實(shí)用新型所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述單向電路為一二極管。

本實(shí)用新型還公開了一種LED發(fā)光裝置，包括可控硅調(diào)光電路、整流橋以及所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，所述整流橋的交流正輸入端經(jīng)由所述可控硅調(diào)光電路連接市電火線，所述整流橋的交流負(fù)輸入端連接市電零線。

實(shí)施本實(shí)用新型的消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路以及LED發(fā)光裝置，具有以下有益效果：相對(duì)傳統(tǒng)的通過加大電容的方法，本實(shí)用新型通過一個(gè)濾紋波芯片與LED負(fù)載串接后再與一個(gè)第一電容并聯(lián)，這種方式驅(qū)動(dòng)下第一電容不需要較大的容值，可大大減小電容的容值，既可以達(dá)到消除LED燈串電流紋波的目的，使LED燈串兩端電流保持恒定，又占用了較小的系統(tǒng)面積，增加系統(tǒng)的應(yīng)用的靈活性和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是一種傳統(tǒng)線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是另一種傳統(tǒng)線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式下LED電壓和電流波形圖；

圖4是傳統(tǒng)的消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5中的濾紋波芯片的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

參考圖5是本實(shí)用新型的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)用新型的消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路包括：相互并聯(lián)的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串接的濾紋波芯片20和LED負(fù)載10，第二支路包括第一電容C1，所述第一支路和第二支路并聯(lián)后的整體與所述線性恒流控制電路30串接于整流橋50的直流輸出端之間。

需要明確的是，LED負(fù)載10的具體連接并不做限制。本實(shí)施例中，LED負(fù)載10為多個(gè)LED燈串聯(lián)。可以理解的是，還可以并聯(lián)或者是串并聯(lián)結(jié)合。例如，LED負(fù)載10還可以是多個(gè)燈組的并聯(lián)，每個(gè)燈組的LED數(shù)量可以相同或者不同，還可以是其他不規(guī)則的排列組合等，這些都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

相對(duì)傳統(tǒng)的通過加大電容的方法，本實(shí)用新型通過一個(gè)濾紋波芯片20與LED負(fù)載10串接后再與一個(gè)第一電容C1并聯(lián)，這種方式驅(qū)動(dòng)下第一電容C1不需要較大的容值，可大大減小電容的容值，既可以達(dá)到消除LED燈串電流紋波的目的，使LED燈串兩端電流保持恒定，又占用了較小的系統(tǒng)面積，增加系統(tǒng)的應(yīng)用的靈活性和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參考圖6是圖5中的濾紋波芯片的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體的，所述濾紋波芯片20具有電壓端Drain和接地端GND，芯片內(nèi)部包括：第一運(yùn)算放大器Amp1、第二運(yùn)算放大器Amp2、MOS管Q1、MOS管Q2、 第一電阻R1、積分電容C2，所述MOS管Q1的漏極連接所述電壓端Drain、源極連接第一運(yùn)算放大器Amp1的異相輸入端以及經(jīng)由所述第一電阻R1連接接地端GND、柵極連接至第一運(yùn)算放大器Amp1的輸出端，第二運(yùn)算放大器Amp2的異相輸入端連接至所述電壓端Drain、同相輸入端用于接收參考電壓Vref、輸出端連接至MOS管Q2的柵極，所述MOS管Q2的源極經(jīng)由直流源連接接地端GND、漏接連接另一直流源，所述MOS管Q2的漏極還連接第一運(yùn)算放大器Amp1的同相輸入端以及經(jīng)由積分電容C2連接至接地端GND。

具體的，MOS管Q1、MOS管Q2均為P溝道的MOS管。

濾紋波芯片20通過MOS管Q1漏端電壓來檢測(cè)LED燈串電流，通過第二運(yùn)算放大器Amp2進(jìn)行反饋控制，調(diào)整MOS管Q1柵極電壓，最終使MOS管Q1源極電壓保持恒定，具體的，當(dāng)漏端電壓大于一設(shè)定值時(shí)，緩慢抬高M(jìn)OS管Q1柵端電壓，當(dāng)漏端電壓小于一設(shè)定值時(shí)，緩慢降低MOS管Q1柵極電壓，最終改變MOS管Q1的導(dǎo)通狀態(tài)以達(dá)到恒流的目的。

優(yōu)選的，所述線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路還包括可控硅泄放電路40，可控硅泄放電路40連接于整流橋50的直流輸出端之間。

其中，線性恒流控制電路30以及可控硅泄放電路40的實(shí)現(xiàn)和具體原理為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。

優(yōu)選的，所述線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路還包括單向電路，以防止第一電容C1放電時(shí)電流流向整流橋50，所述單向電路的輸入端連接至整流橋50的直流正輸出端或者經(jīng)由所述線性恒流控制電路30連接至整流橋50的直流正輸出端，所述單向電路的輸出端與并聯(lián)的第一支路和第二支路連接。

具體的，所述單向電路可以為一二極管D1。

第一實(shí)施例中，二極管D1的正極直接連接整流橋50的直流正輸出端，二 極管D1的負(fù)極連接LED燈串的輸入端和第一電容C1的放電端。

參考圖7是本實(shí)用新型的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的唯一不同在于線性恒流控制電路30的位置，第二實(shí)施例中，線性恒流控制電路30位于整流橋50的直流正輸出端和二極管D1的正極之間，第一支路和第二支路并聯(lián)后是直接接地，即整流橋50的直流負(fù)輸出端。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

當(dāng)市網(wǎng)電壓大于LED燈串正向?qū)妷汉蜑V紋波芯片20兩端電壓之和時(shí)，線性恒流控制電路30以設(shè)置好的固定電流導(dǎo)通，該電流為流過LED燈串及濾紋波芯片20和流進(jìn)電容的電流總和；當(dāng)市網(wǎng)電壓小于LED燈串燈串正向?qū)妷汉蜑V紋波芯片20兩端電壓之和時(shí)，線性恒流控制電路30關(guān)閉，第一電容C1上的電量通過LED燈串和濾紋波芯片20泄放。

在市網(wǎng)周期內(nèi)，LED燈串電流都通過濾紋波芯片20，濾紋波芯片20通過MOS管Q1漏端電壓檢測(cè)LED燈串的平均電流，經(jīng)過幾個(gè)周期的檢測(cè)后，濾紋波芯片20MOS管Q1的柵極電壓保持恒定，流過濾紋波芯片20的電流保持恒定，也即流過LED燈串的電流保持恒定。

具體的，當(dāng)市網(wǎng)電壓大于LED燈串正向?qū)妷簳r(shí)，LED燈串流過恒定電流，多余電流通過給第一電容C1充電，第一電容C1電壓增加，MOS管Q1漏端電壓隨著電容電壓增加而增加，并且幅度保持一致，所以，在市網(wǎng)電壓大于LED燈串正向?qū)妷汉蜑V紋波芯片20兩端電壓之和時(shí)，LED以恒定電流導(dǎo)通；在市網(wǎng)電壓小于燈串正向?qū)妷汉蜑V紋波芯片20兩端電壓之和時(shí)，第一電容C1通過LED燈串放電，LED燈串流過恒定電流，第一電容C1電壓線性下降， MOS管Q1漏端電壓隨著第一電容C1電壓減少而減小，并且幅度保持一致，從而，在整個(gè)市網(wǎng)電壓周期內(nèi)，LED電流保持恒定。

為了便于理解本實(shí)用新型的效果，下面舉例說明。

以圖5的第一實(shí)施例為例，輸入為交流120V/60Hz，串接120V LED燈串，第一電容C1的容值為10uF。假設(shè)線性恒流控制電路30(芯片)開啟時(shí)電流為100mA，濾紋波芯片20MOS管Q1漏端檢測(cè)電壓為3V，當(dāng)給積分電容C2充電和放電的時(shí)間比為9：1時(shí)，MOS管Q1柵極電壓達(dá)到恒定。交流電壓峰值為170V，當(dāng)電壓大于燈串正向?qū)妷?20V時(shí)，線性恒流控制芯片開啟，導(dǎo)通相角為 所以平均電流為當(dāng)濾紋波芯片20MOS漏端電壓大于0.5V時(shí)，濾紋波芯片20可以保持50mA恒定電流。濾紋波芯片20MOS漏端電壓小于3V時(shí)間為：濾紋波芯片20的MOS漏端最小電壓為: 大于MOS管Q1保持恒流的最小電壓，所以在電網(wǎng)周期內(nèi)，LED燈串可以保持50mA恒流。

本實(shí)用新型的另一目的，是保護(hù)一種LED發(fā)光裝置，包括可控硅調(diào)光電路60、整流橋50以及所述的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，所述整流橋50的交流正輸入端經(jīng)由所述可控硅調(diào)光電路60連接市電火線，所述整流橋50的交流負(fù)輸入端連接市電零線。

綜上所述，實(shí)施本實(shí)用新型的消除電流紋波的線性恒流LED驅(qū)動(dòng)電路以及LED發(fā)光裝置，具有以下有益效果：相對(duì)傳統(tǒng)的通過加大電容的方法，本實(shí)用新型通過一個(gè)濾紋波芯片與LED負(fù)載串接后再與一個(gè)第一電容并聯(lián)，這種方式 驅(qū)動(dòng)下第一電容不需要較大的容值，可大大減小電容的容值，既可以達(dá)到消除LED燈串電流紋波的目的，使LED燈串兩端電流保持恒定，又占用了較小的系統(tǒng)面積，增加系統(tǒng)的應(yīng)用的靈活性和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。