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一种照明LED恒流源IC制造技术

技术编号:7460094 阅读:204 留言:0更新日期:2012-06-24 11:21
本发明专利技术介绍了一种照明LED恒流源IC,它包括一个精密电压基准产生单元、一个高增益放大器和一个低压功率MOS管;所述精密电压基准产生单元用于向高增益放大器的同相输入端输入基准电压,高增益放大器的反相输入端与低压功率MOS管的源极连接,低压功率MOS管的源极还与RS端口连接,高增益放大器的输出连接低压功率MOS管的栅极,低压功率MOS管的漏极与Iin端口连接。本发明专利技术的IC能够实现支路电流恒定相等,保证各LED发光一致性好且无频闪,因而能大大提高灯具的寿命,而且还具有结构简单,可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED驱动电路的电流检测技术,具体为一种照明LED恒流源IC。技术背景LED是符合环保理念的高效绿色光源,因此被业界看作是未来替代传统照明的潜力商品。由于LED的发光强度由流过LED的电流大小决定,并且流过LED的电流与LED两端的电压成指数关系,因此当LED两端的电压有微小的变化时,其流过的电流会产生较大的变化。如果当多路LED并联时,由于每颗LED在其额定电流下的正向电压存在一定的差异,因此每条支路的电流大小也各不相同。目前市面上的白光LED灯珠主要分为小功率(额定电流20mA/颗)和大功率(>350 mA/颗)两种。如用于室内照明的小功率灯珠,其驱动电源采用非隔离型降压结构。如果小功率灯珠的输入电压范围为198V 265V时,每条支路可以串联的颗数在3(Γ36颗左右,这时各支路电流差异可以控制在10%以内。但此时各支路的电流受纹波电压的影响很大,较大的纹波电压会使得流经LED的电流产生一个较大的交流分量,这个分量越大,LED的频闪就越重。如果输入电压是全电压范围85V 265V,降压型驱动电源中每条支路串联的LED颗数将大大减少,这时除了 LED频闪会加重外,各支路的电流差异也较大,LED的发光一致性将难以得到保证。同样,在大功率灯珠的应用中,其驱动电源一般采用隔离降压型结构。这种结构的输出电压较低,所以LED的串联颗数通常少于10颗,此时不同LED支路的发光一致性难以保证,也同样存在频闪问题。当有LED发生短路失效(LED最常见的失效)时,不论串联灯珠的颗数是多还是少,在LED短路失效的这个支路电流都会明显增加,导致LED发光不一致, 并严重影响灯具的寿命。因此要保证LED的发光一致性,就必须保证各支路电流相同,要消除LED的频闪就要保证流过LED的电流不受纹波电压的影响,即LED必须是绝对的恒流驱动。目前市面上的LED照明灯具对上述问题尚没有较好的解决措施
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足,本专利技术的主要目的在于提供一种能够保障并联 LED灯组中各支路电流都相等且恒定不变的照明LED恒流源IC。本专利技术的技术方案如下一种照明LED恒流源IC,其特征在于,包括一个精密电压基准产生单元、一个高增益放大器和一个低压功率MOS管;所述精密电压基准产生单元用于向高增益放大器的同相输入端输入基准电压,高增益放大器的同相输入端还与VDD端口连接,高增益放大器的反相输入端分别与低压功率MOS 管的源极和GND端口连接,高增益放大器的输出连接低压功率MOS管的栅极,低压功率MOS连接,低压功率MOS管的漏极与IiN端口连接;所述IiN端口用于与外部串联LED支路中最后一个LED的阴极连接,所述VDD端口用于与外部串联LED支路中最后一个LED的阳极连接,所述RS端口用于与外部串联LED支路中的外置电阻连接,所述GND端口用于接地。工作原理精密电压基准产生单元产生一个不随环境温度变化而变化的恒定电压基准Vref,该基准电压Vref接至高增益放大器的同相输入端,高增益放大器的输出与MOS 管Ml的栅极相连,Ml的源极与高增益放大器的反相端相连,然后与该芯片外接的电流设定电阻Rs相连,这样高增益放大器就工作在闭环负反馈状态,其同相输入端和反相输入端具有虚短特性,这样其反相输入端的电压也为基准电压Vref,这个电压加在电阻Rs两端,故流过电阻Rs的电流等于Vref/Rs,为一固定电流。本专利技术中,所述精密电压基准产生单元为现有电子元件,它能够持续给放大器提供一个恒定的电压基准,使得放大器能够在比较时有一个稳定的基准值。这里所述的外部串联LED支路是指在应用电路中的LED支路,该LED支路通常为多条并联连接,每条LED支路中串联有多颗LED灯珠。本专利技术的恒流源IC专门用于驱动LED灯组,恒定电流的大小通过该IC的外置电阻设定。将该恒流源IC串接在LED支路中,由于恒流源两端电压可以为任意值,因此即使输入的直流电压的纹波较大也能保证该支路电流完全相等且恒定,在保证各LED发光一致性好的同时也保证了 LED无频闪。相对于现有技术,本专利技术具有以下有益效果1、在LED正常发光的情况下,采用本专利技术的LED恒流源IC驱动的白光LED灯组中,各支路电流能够实现恒定相等,从而保证各LED发光一致性好且无频闪。2、利用本专利技术的LED恒流源IC驱动的白光LED灯组,即使在某一支路的LED发生短路失效的情况下,也可保证各支路电流恒定且相等,从而保证各LED发光一致性好且无频闪,因而能大大提高灯具的寿命。3、利用本专利技术的LED恒流源IC设计的驱动电源结构简单,可靠性高。附图说明图1为本专利技术照明LED恒流源IC的电路原理图;图2为一种基于本专利技术恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图; 图3为另一种基于本专利技术恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图; 图4为又一种基于本专利技术恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。实施例1 如图1和图2所示,图2是基于本专利技术LED恒流源IC的一个低成本方案的应用电路原理图。图2中的LED灯组采用单串的小功率LED灯珠,220V交流输入电压先经电阻Rl降压,再经Dl D4整流、Cl滤波后给LED提供直流供电电源。恒流源IC的VDD4从最后一个LED1J:丁珠的阳极提供(因IC的VDD端输入电流<0. 1mA,故不会影响LEDhit的发光一致性),这种给IC的供电方式不仅简单而且可以大大减小IC的功率损耗。根据运算放大器的虚短特性,电阻R2两端的电压为^,『^为IC内部自产生的精密电压基准,故流过LED的电流为= 4 =I =定值。这样就保证了整串LED灯珠无频闪。其中Rl与LEDiiI串联电压7_的匹配关系直接影响功率因数和效率当Rl较大,Fm 较小时,效率较低,但功率因数较高;当Rl较小『ν较大时,效率较高,但功率因数较低。通过选择合理的R1、 就可以保证功率因数和效率均大于0. 8。实施例2 图2的简单低成本电路虽然功率因数能达到0. 8,但是电源谐波系数较大,在一些对电源谐波有较高要求的应用中,驱动电源通常采用单级降压PFC的开关电源来为LED灯组提供直流输入电压,但这种驱动电路提供的直流输入电压又有较大纹波。针对这种电路,本专利技术又设计了如图3所示的电路结构,图3是基于开关电源驱动小功率LED 灯珠的应用原理图(图中只画出了直流部分原理图),在这种应用中每个支路的LED串联颗数较多,每个支路的电流差异不大,为减少成本,所有M个并联LED灯组用一个恒流源IC驱动,每个支路的电流为= =; 1 = ^^此时输入的直流电压纹波由恒流源IC承M 磁2担,尽管此时IC的VDD输入端有纹波,但因IC内部的精密电压基准^与IC的输入电压VDD 无关,只要输入的直流电压大于整个灯组正常工作的最小输入电压(DC m)min = N=% + 0.2 V,其中0. 2V是恒流源IC能正常工作的最小输入电压,每颗LED的驱动电流就不变,因此 LED灯组依然无频闪。实施例3 参见图4,它是基于大功率LED灯珠的应用电路原理图。这种灯珠的直流输入电源通常由隔离的开关电源提供,其输入的直流电压较小,LED串联的颗数较少,因此每个支路的电流差异较本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李秋俊吴贵能杨安智
申请(专利权)人:韦挽澜
类型:发明
国别省市:

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