一种新型线性LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种新型线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载和驱动电路；驱动电路包括，运算放大器、场效应管、第一偏置电阻、第二偏置电阻和电流设定电阻；LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与场效应管的漏极相连；电流设定电阻的一端与场效应管的源极相连；运算放大器的同相输入端接入基准电压，输出端与场效应管M的栅极相连；第一偏置电阻的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器的反相输入端相连；第二偏置电阻的一端与场效应管的源极相连，另一端与运算放大器的反相输入端相连。其优点在于通过通过感知输入电压来调整输入电流的方式，可以使整机效率大幅提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线性LED驱动电路。
技术介绍
近年来，高亮度LED照明以高光效、长寿命、高可靠性和无污染等优点正在逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源。现今由于LED照明的飞速发展，原来几十瓦的白炽灯，可在直接用几瓦的LED球泡灯替代了，这样就可以节约大量的能源。根据LED的负载特性，需要有一种可控恒流源来控制。经过整流的工频交流电电压，如果将此电压直接加到输出LED上面，这样的问题是无法实现恒流，即整个工频周期内通过LED电流不恒定。不仅无法实现亮度的控制，而且LED灯珠寿命会大大缩短。利用高频开关电源来做恒流控制是一种常见的办法，但性能提高的同时，成本也大大增加。在LED灯珠负载里串接有源或无源器件，使线路产生“恒流－变压”效果，这样在LED负载通过的就是恒定电流，而外接线路承受了变化的电压。这就是传统的线性LED驱动电路的工作原理。传统的线性LED驱动电路，由于反馈回路的存在，输出电流不随输入交流电压的变化而变化，保持在恒定的电流值。因为是线性工作原理，所以输入电流等于输出电流，Iin=Iout=VcsRcs=VrefRcs]]>在不同的输入电压情况下，输入功率为：Pij=Iin×Vbulk=VrefRcs×Vbulk]]>由此可见，输入功率随着输入电压的变化而变化，不能保持恒定。由于Vled是个恒定值，所以场效应管M两端的压降(Vdrop)为：Vdrop=Iout×(Vbulk-Vled)=VrefRcs×(Vbulk-Vled)]]>可见，Vdrop随着输入电压的增大而增大，导致场效应管的功耗也随之增大，这对芯片的散热造成的很大的负担，同时大大降低了整个电路的效率。
技术实现思路
本技术的提供的一种新型线性LED驱动电路，通过感知输入电压来调整输入电流的方式，可以使整机效率大幅提高，以克服上述现有技术的缺陷,从而解决上述问题。本技术提供一种新型线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载和驱动电路；驱动电路包括，运算放大器OTA、场效应管M、第一偏置电阻R1、第二偏置电阻R2和电流设定电阻Rcs；整流桥的输入端接入输入交流电压ACin；LED负载的一端与整流桥的输出端相连，另一端与场效应管M的漏极相连；电流设定电阻Rcs的一端与场效应管M的源极相连，另一端接地；运算放大器OTA的同相输入端接入基准电压Vref，输出端与场效应管M的栅极相连；第一偏置电阻R1的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连；第二偏置电阻R2的一端与场效应管M的源极相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2交汇点的反馈回路电压Vinv与基准电压等值Vref。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1的阻值远大于第二偏置电阻R2的阻值。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：第一偏置电阻R1与第二偏置电阻R2的阻值比为：R1R2=Vbulk_max+Vbulk_minVref]]>其中，Vbulk为整流直流电压；Vbulk_max为最大整流直流电压；Vbulk_min为最小整流直流电压。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：整流直流电压的典型值为310V。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：基准电压Vref值为0.5V。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：电流设定电阻Rcs值为10Ω。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：还包括电容C，与整流桥并联。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：整流桥由四个二极管构成。进一步，本技术提供一种新型线性LED驱动电路，还可以具有这样的特征：LED负载的正极与整流桥的输出端相连，负极与场效应管M的漏极相连。附图说明图1是新型线性LED驱动电路图。附图标记：Rcs――电流设定电阻Iout――输出电流Vref――基准电压ACin――输入交流电压Vbulk――整流直流电压Vled――LED负载压降R1――第一偏置电阻R2――第二偏置电阻Vinv――反馈回路电压D1、D2、D3、D4――二极管C――电容M――场效应管具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的描述。新型线性LED驱动电路，包括：整流桥、LED负载、驱动电路和电容C。整流桥由四个二极管D1、D2、D3和D4构成，整流桥的二极管D3、D4的连接处接地。整流桥的输入端接入输入交流电压ACin。电容C与整流桥并联。驱动电路包括，运算放大器OTA、场效应管M、第一偏置电阻R1、第二偏置电阻R2和电流设定电阻Rcs。LED负载的正极与整流桥的输出端相连，负极与场效应管M的漏极相连。电流设定电阻Rcs的一端与场效应管M的源极相连，另一端接地。运算放大器OTA的同相输入端接入基准电压Vref，输出端与场效应管M的栅极相连。第一偏置电阻R1的一端与整流桥的输出端相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。第二偏置电阻R2的一端与场效应管M的源极相连，另一端与运算放大器OTA的反相输入端相连。第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2交汇点为反馈回路电压Vinv。新型线性LED驱动电路的工作原理：第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2被加入反馈环路中。其中第一偏置电阻R1用来感知输入电压的大小，第二偏置电阻R2用来设定电流设定电阻Vcs的值。输出电流为：Iout=VcsRcs=Iin]]>由于反馈回路的存在，反馈回路电压Vinv和基准电压Vref保持一致。当Vbulk升高时，流过电阻R1的电流会增大，从而导致Vcs减小；当Vbulk降低时，流过电阻R1的电流会减小，从而导致Vcs增大。输入功率为Pin=Iin×Vbulk=VcsRcs×Vbulk]]>其中，Vbulk为整流直流电压。通过设定R1和R2的比值，可使输入功率在一定的输入电压范围内保持恒定。同时，MOS管M的功耗也不随输入电压的增大而增大，大大提高了整个电路的效率，降低的散热成本。由于反馈回路的存在，反馈回路电压Vinv和基准电压Vref保持一致，所以可以得到如下等式：Vbulk-VrefR1=Vref-VcsR2]]>进一步可以得到Vcs=Vref×R1+R2R1-Vbulk×R2R1]]>由于R1阻值远大于R2阻值，所以Vcs≈Vref-Vbulk×R2R1]]>输入电流为Iin=VcsRcs=(Vref-Vbulk×R2R1)Rcs]]>输入功率为Pin=Iin×Vbulk=(Vref-Vbulk×R2R1)Rcs×Vbulk]]>在Vbulk为最大值(Vbulk_max)时Pin=(Vref-Vbulk_max×R2R1)Rcs×Vbulk_max]]>在Vbulk为最小值(Vb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型线性LED驱动电路，其特征在于：包括，整流桥、LED负载和驱动电路；其中，所述驱动电路包括，运算放大器(OTA)、场效应管(M)、第一偏置电阻(R1)、第二偏置电阻(R2)和电流设定电阻(Rcs)；所述整流桥的输入端接入输入交流电压(ACin)；所述LED负载的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述场效应管(M)的漏极相连；所述电流设定电阻(Rcs)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端接地；所述运算放大器(OTA)的同相输入端接入基准电压(Vref)，输出端与所述场效应管(M)的栅极相连；所述第一偏置电阻(R1)的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连；所述第二偏置电阻(R2)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种新型线性LED驱动电路，其特征在于：包括，整流桥、LED负载和驱动电路；其中，所述驱动电路包括，运算放大器(OTA)、场效应管(M)、第一偏置电阻(R1)、第二偏置电阻(R2)和电流设定电阻(Rcs)；所述整流桥的输入端接入输入交流电压(ACin)；所述LED负载的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述场效应管(M)的漏极相连；所述电流设定电阻(Rcs)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端接地；所述运算放大器(OTA)的同相输入端接入基准电压(Vref)，输出端与所述场效应管(M)的栅极相连；所述第一偏置电阻(R1)的一端与所述整流桥的输出端相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连；所述第二偏置电阻(R2)的一端与所述场效应管(M)的源极相连，另一端与所述运算放大器(OTA)的反相输入端相连。2.根据权利要求1所述的新型线性LED驱动电路，其特征在于：所述第一偏置电阻(R1)和所述第二偏置电阻(R2)交汇点的反馈回路电压(Vinv)与所述基准电压等值(Vref)。3.根据权利要求2所述的新型线性LED驱动电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，李应天，
申请(专利权)人：上海占空比电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31