一种自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED驱动电路，其特征在于，包括依次串联的至少两组LED，以及用于检测电源电压的电压检测控制电路；各组LED的正极端直接与电源相连或通过切换开关与电源相连；各组LED的负极端分别通过相应的控制开关接地；其中一组LED中包括依次串联的至少两个LED单元，每个LED单元的负极端通过对应的控制开关接地；所述切换开关以及控制开关均接入并受控于所述电压检测控制电路以改变组间串并联模式以及不同LED单元的通断。本发明专利技术驱动电路可根据电压切换LED的串并联模式，还可以根据电压的拨动方便及时的调整总负载电流，继而降低谐波失真并兼顾功率因数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明领域，尤其涉及一种LED的驱动电路。
技术介绍
不同地区有着不同的供电模式，在照明领域，通常情况下LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。现在通行的驱动方式有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。为适应供电电压的不同，中国专利申请201310110690.1中公开了一种随输入电压动态改变串并联结构的LED驱动装置，用于驱动LED矩阵。包括输入电压传感模块，将输入电压与预设的不同电压范围进行比较，并输出一个输入电压状态信号；一个电路串并联结构控制模块，根据输入电压状态信号输出对应的控制信号到开关组合以及可动态改变总电流大小的恒流源；一个可改变LED矩阵串并联结构的开关组合，根据不同的控制信号动态改变LED矩阵的串并联结构；一个可动态改变总电流大小的恒流源，根据不同的控制信号动态改变该恒流源的总电流大小配合开关组合使得在单一串联LED路径上的电流保持在一恒流电流范围。有效解决了LED灯具有亮区暗区的现象，进一步的降低了传统驱动在直流低压时LED灯具的频闪问题。中国专利申请201310218352.X中公开了一种全电压串并式LED灯，其包含有至少两个LED单元、一连接至各LED单元的LED驱动电路及一串并联控制电路；其中该串并联控制电路包含有至少一正极切换开关、至少一负极切换开关及一第一电压检知与控制电路；又各正极切换开关及各负极切换开关分别对应连接至各LED单元的正、阴极之间；当该第一电压检知与控制电路于检知当前为低压段电压后控制各正极切换开关及负极切换开关导通，令各LED单元相互并联；反之，若为高压电电压则令各LED单元相互串联；由于该串联后的各LED单元的总切入电压提高至能完全承受该高压段电压，故不会于点亮后烧毁。以上现有技术尽管可以实现串并联模式的改变，但如何灵活的兼顾功率因数与THD一直尚待解决。
技术实现思路
本专利技术提供一种LED驱动电路，通过合理的将LED分组、分单元配置，可灵活的改变功率因数并降低THD。一种自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED驱动电路，其特征在于，包括依次串联的至少两组LED，以及用于检测电源电压的电压检测控制电路；各组LED的正极端直接与电源相连或通过切换开关与电源相连；各组LED的负极端分别通过相应的控制开关接地；其中一组LED中包括依次串联的至少两个LED单元，每个LED单元的的负极端通过对应的控制开关接地；所述切换开关以及控制开关均接入并受控于所述电压检测控制电路以改变组间串并联模式以及不同LED单元的通断。以为了适应120V和277V两种供电模式为例，本专利技术采用电压检测控制电路来识别电压并控制切换开关，供电模式为277V时切换开关关闭，意味着各组LED依次串联，同理供电模式为110V时切换开关导通，各组LED输入端直接与电源相连，实现并联模式以适应电压的不同。即使是供电模式确定，电压仍有周期性波动，本专利技术通过控制开关改变某些LED单元的通断状态，即改变整体驱动电路的电流以及压降，可在电压周期性波动时降低THD小于15％(总谐波失真)，随着电压上升逐步导通更多的LED单元，相反电压下降时，逐步关断某些LED单元。电压的采样，比较以及对应信号的输出通过电压检测控制电路实现，电压检测控制电路即可以采用写入软件的芯片实现，也可以采用具有逻辑功能的电压比较电路，通过对电源电压的判断以开启对应的切换开关以及控制开关。本专利技术中，每组LED中包括至少一个或依次串联的多个LED，划分多个LED单元的组中，每个LED单元包括至少一个或依次串联的多个LED。每LED单元的控制开关的通断状态会影响在后各LED单元的导通状态，不同LED单元的控制开关的组合状态，可以阶段性的改变整体的电流。作为优选同组中最后一LED单元的输出端与所在组LED的输出端共用同一控制开关。每一LED单元小组的LED的数量可以相同或不同，不同数量LED小组的通断切换，可以实现电流的更多变化组合。作为优选，各控制开关通过对应采样电阻接地并分别匹配有比较器，比较器的采样端连接采样电阻，经与基准信号比较后向对应的控制开关输入恒流保护信号。控制开关、采样电阻、比较器也可视为构成了稳流控制单元。所述切换开关包括三极管和MOS管，其中三极管的集电极以及发射极连接在对应组LED的正极和电源正端，基极通过第一分压电阻接电源；MOS管漏极通过第二分压电阻接三极管的基极，源极接地，栅极接所述电压检测控制电路。电压检测控制电路通过对MOS管的控制，可改变第一分压电阻和第二分压电阻之间(即三极管基极)的电压，继而实现三极管的通断控制(切换开关的通断)。作为优选，所述LED分为2～4组，各组中的LED总数和规格大致相同，其中第一组LED正极端接电源，负极端通过控制开关以及采样电阻接地；前一组LED的负极端通过防逆流的二极管接后一组LED的正极端，其中最后一组或多组LED又分为串联的2～4个LED单元，各LED单元各自的负极端分别通过对应的控制开关以及采样电阻接地；各切换开关中的三极管发射极连接在对一组LED的输入端。作为进一步的优选，所述LED分为两组，第一组LED正极端接电源，负极端通过第一控制开关以及采样电阻接地；第二组LED分为串联的3个LED单元，各LED单元各自的负极端分别通过第二、第三、第四控制开关以及第二、第三、第四采样电阻接地。作为优选，为了简化电路，所述第一控制开关与切换开关的MOS管为同一MOS管，且在第一组LED输出端通过二极管接入第二分压电阻和MOS管漏极之间。为了进一步灵活的调节总负载电流，作为优选，所述采样电阻上还并联有分配支路，该分配支路包括相互串联的分配电阻以及受控于电压检测控制电路的分配开关。作为进一步的优选，第三、第四采样电阻上并联有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED驱动电路，其特征在于，包括依次串联的至少两组LED，以及用于检测电源电压的电压检测控制电路；其特征在于：各组LED的正极端直接与电源相连或通过切换开关与电源相连；各组LED的负极端分别通过相应的控制开关接地；其中一组LED中包括依次串联的至少两个LED单元，每个LED单元的的负极端通过对应的控制开关接地；所述切换开关以及控制开关均接入并受控于所述电压检测控制电路以改变组间串并联模式以及不同LED单元的通断。

【技术特征摘要】
1.一种自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED驱动电路，其特
征在于，包括依次串联的至少两组LED，以及用于检测电源电压的电压检
测控制电路；其特征在于：
各组LED的正极端直接与电源相连或通过切换开关与电源相连；各
组LED的负极端分别通过相应的控制开关接地；
其中一组LED中包括依次串联的至少两个LED单元，每个LED单
元的的负极端通过对应的控制开关接地；
所述切换开关以及控制开关均接入并受控于所述电压检测控制电路
以改变组间串并联模式以及不同LED单元的通断。
2.如权利要求1所述的自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED
驱动电路，其特征在于，每组LED中包括至少一个或依次串联的多个LED，
划分多个LED单元的组中，每个LED单元包括至少一个或依次串联的多
个LED。
3.如权利要求2所述的自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED
驱动电路，其特征在于，各控制开关通过对应采样电阻接地并分别匹配有
比较器，比较器的采样端连接采样电阻，经与基准信号比较后向对应的控
制开关输入恒流保护信号。
4.如权利要求3所述的自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED
驱动电路，其特征在于，所述切换开关包括三极管和MOS管，其中三极
管的集电极以及发射极连接在对应组LED的正极和电源正端，基极通过
第一分压电阻接电源；
MOS管漏极通过第二分压电阻接三极管的基极，源极接地，栅极接
所述电压检测控制电路。
5.如权利要求4所述的自动切换模式的全电压分段式线性恒流LED
驱动电路，其特征在于，所述LED分为2～4组，各组中的LED总数和规
格大致...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国松，高智浩，薛蓉，吕洪博，
申请(专利权)人：晨辉光宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33