CN107734777A - Led驱动芯片、led驱动电路及led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED驱动芯片、LED驱动电路及LED照明装置,该LED驱动芯片包括电源输入端、线电压补偿输入端、电流设定端,以及过温调节模块、带隙基准模块、运算放大器、场效应管、高压功率开关管和线电压补偿模块;其中,场效应管将输入的电压进行降压后,输出至带隙基准模块以产生相应的参考电压;过温调节模块检测LED驱动芯片的温度,并输出对应地过温调节信号至带隙基准模块,以调节LED驱动芯片的温度;线电压补偿模块在检测电源输入端输入的电压,并根据电源输入端输入的电压线性调节输出至运算放大器的参考电压值,以补偿LED驱动芯片的总功率。本发明解决了LED驱动芯片***功率不稳地,波动严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及照明技术领域,特别涉及一种LED驱动芯片、LED驱动电路及LED照明装置。
背景技术
目前,LED灯具有节能、环保、寿命长、体积小等诸多优点,在诸如照明等方面的应用逐步取代传统光源,成为新一代的固体照明光源,线性恒流LED驱动芯片也随之产生并应用。
然而,在LED灯串数量固定不变时,当LED驱动***的电源输入端输入的交流电压升高,在***电流没有增加的情况下,功率管的阻值将会变大,导致功率管的功耗增加而发热严重,一旦在芯片内温度升高到触发过温调节时,则会使***的总功率先上升后下降,从而出现功率不稳地,波动严重的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种LED驱动芯片、LED驱动电路及LED照明装置,旨在解决在LED驱动芯片***输入电压增大时,导致功率管的功耗增加而发热严重,从而出现功率不稳地,波动严重的问题。
为实现上述目的,本发明一种LED驱动芯片,所述LED驱动芯片包括电源输入端、线电压补偿输入端、电流设定端,以及集成在所述LED驱动芯片中的过温调节模块、带隙基准模块、运算放大器、场效应管、高压功率开关管和线电压补偿模块,所述电源输入端分别与所述场效应管的漏极及所述高压功率开关管的漏极连接;所述电流设定端分别与所述场效应管的栅极、所述运算放大器的反相输入端及所述高压功率开关管的源极连接;所述场效应管的源极和所述过温调节模块的输出端均与所述带隙基准模块连接;所述运算放大器的输出端与所述高压功率开关管的栅极连接;所述线电压补偿输入端与所述线电压补偿模块的输入端连接;所述线电压补偿模块的输出端和所述带隙基准模块的输出端分别与所述运算放大器的正相输出端连接;其中,
所述场效应管,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述带隙基准模块以产生相应的参考电压;
所述过温调节模块,用于检测所述LED驱动芯片的温度,并输出对应地过温调节信号至所述带隙基准模块,以调节所述LED驱动芯片的温度;
所述线电压补偿模块,用于在检测所述电源输入端输入的电压,并根据所述电源输入端输入的电压线性调节输出至所述运算放大器的参考电压值,以补偿LED驱动芯片的总功率。
优选地,所述LED驱动芯片还包括给所述运算放大器供电的低压电源模块,所述低压电源模块的输入端与所述场效应管的源极连接,所述低压电源模块的输出端与所述运算放大器的电源端连接。
优选地,所述LED驱动芯片还包括接地端,所述线电压补偿模块包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管,所述第一MOS管的漏极为所述线电压补偿模块的输入端,并与栅极、所述线电压补偿输入端及所述第三MOS管的栅极互连,所述第一MOS管的源极极与所述第二MOS管的栅极、漏极及所述第四MOS管的栅极互连;所述第三MOS管的漏极为所述线电压补偿模块的输出端,所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接;所述第二MOS管的源极与所述第四MOS管的源极与所述接地端连接。
优选地,所述高压功率开关管为MOS管。
本发明还提出一种LED驱动电路,包括电源转换电路、第一LED灯串、第二LED灯串、第一芯片模组、第一电流预设电阻、第二电流预设电阻、线电压补偿预设电阻、线电压补偿维持电容、单向导通元件及多个如上所述的LED驱动芯片,多个所述LED驱动芯片并联设置;所述电源转换电路的输入端用于接入交流电压,所述电源转换电路的输出端分别与所述第一芯片模组的多个电源输入端、所述第一LED灯串的输入端连接;所述第一LED灯串的输出端与所述单向导通元件的输入端连接;所述第一芯片模组的多个电流设定端分别与所述单向导通元件的输出端及所述第一电流预设电阻的第一端互连;所述第一芯片模组的多个接地端分别与所述第一电流预设电阻的第二端及所述第二LED灯串的输入端互连;所述第二LED灯串的输出端与多个所述LED驱动芯片的电源输入端及所述线电压补偿预设电阻的第一端互连;所述线电压补偿预设电阻的第二端与多个所述LED驱动芯片的线电压补偿输入端及所述线电压补偿维持电容的第一端互连;所述线电压补偿维持电容的第二端与多个所述LED驱动芯片的接地端、所述第二电流预设电阻的第一端均接地;多个所述LED驱动芯片的电流设定端与所述第二电流预设电阻的第二端连接。
优选地,所述第一芯片模组包括多个第一芯片,所述第一芯片包括第一电源输入端、第一线电压补偿输入端、第一电流设定端,以及集成在所述第一芯片中的第一过温调节模块、第一带隙基准模块、第一运算放大器、第一场效应管和第一高压功率开关管,所述第一电源输入端分别与所述第一场效应管的漏极及所述高压功率开关管的漏极连接;所述第一电流设定端分别与所述第一场效应管的栅极、所述第一运算放大器的反相输入端及所述第一高压功率开关管的源极连接;所述第一场效应管的源极和所述第一过温调节模块的输出端均与所述第一带隙基准模块连接;所述第一运算放大器的输出端与所述第一高压功率开关管的栅极连接;所述第一带隙基准模块的输出端分别与所述第一运算放大器的正相输出端连接;其中,
所述第一场效应管,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述第一带隙基准模块以产生相应的参考电压;
所述第一过温调节模块,用于检测所述LED驱动芯片的温度,并在检测到的温度达到预设温度阈值时,输出过温调节信号至所述第一带隙基准模块,以调节所述第一芯片的温度。
优选地,所述LED驱动电路还包括用于控制所述第一LED灯串稳定工作的第一维持电路及用于控制所述第二LED灯串稳定工作的第二维持电路,所述第一维持电路与所述第一LED灯串并联设置;所述第二维持电路与所述第二LED灯串并联设置。
优选地,所述第一维持电路包括第一假负载电阻、第一灯串压差维持电容,所述第一假负载电阻和所述第一灯串压差维持电容分别并联设置于所述第一LED灯串的两端。
优选地,所述第二维持电路包括第二假负载电阻、第二灯串压差维持电容,所述第二假负载电阻和所述第二灯串压差维持电容分别并联设置于所述第二LED灯串的两端。
本发明还提出一种LED照明装置,包括如上所述的LED驱动电路;包括电源转换电路、第一LED灯串、第二LED灯串、第一芯片模组、第一电流预设电阻、第二电流预设电阻、线电压补偿预设电阻、线电压补偿维持电容、单向导通元件及多个如上所述的LED驱动芯片,多个所述LED驱动芯片并联设置;所述电源转换电路的输入端用于接入交流电压,所述电源转换电路的输出端分别与所述第一芯片模组的多个电源输入端、所述第一LED灯串的输入端连接;所述第一LED灯串的输出端与所述单向导通元件的输入端连接;所述第一芯片模组的多个电流设定端分别与所述单向导通元件的输出端及所述第一电流预设电阻的第一端互连;所述第一芯片模组的多个接地端分别与所述第一电流预设电阻的第二端及所述第二LED灯串的输入端互连;所述第二LED灯串的输出端与多个所述LED驱动芯片的电源输入端及所述线电压补偿预设电阻的第一端互连;所述线电压补偿预设电阻的第二端与多个所述LED驱动芯片的线电压补偿输入端及所述线电压补偿维持电容的第一端互连;所述线电压补偿维持电容的第二端与多个所述LED驱动芯片的接地端、所述第二电流预设电阻的第一端均接地;多个所述LED驱动芯片的电流设定端与所述第二电流预设电阻的第二端连接。
本发明LED驱动芯片通过线电压补偿模块经线电压补偿输入端来检测线电压补偿预设电阻的补偿电压大小,并根据该补偿电压大小,产生需要补偿的电流后,并抽取运算放大器的正相输入端的也即参考电压输入端VREF电流,以控制参考电压VREF线性减小,从而使得流经功率开关管的电流也随之减小,保持功率开关管的功耗不变。本发明解决了在LED驱动芯片***输入电压增大时,导致功率管的功耗增加而发热严重,从而出现功率不稳地,波动严重的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明LED驱动芯片一实施例的结构示意图;
图2为图1的LED驱动芯片中线电压补偿模块的电路结构示意图;
图3为本发明LED驱动电路应用于一实施例LED照明装置的电路结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 电源转换电路 | C22 | 第二灯串压差维持电容 |
200 | 第一LED灯串 | R1 | 第一电流预设电阻 |
300 | 第二LED灯串 | R2 | 第二电流预设电阻R2 |
400 | 第一芯片模组 | R3 | 线电压补偿预设电阻 |
500 | LED驱动芯片 | R4 | 保护电阻 |
10 | 过温调节模块 | R21 | 第一假负载电阻 |
20 | 带隙基准模块 | R22 | 第二假负载电阻 |
30 | 运算放大器 | Q1 | 场效应管 |
40 | 线电压补偿模块 | Q2 | 高压功率开关管 |
50 | 低压电源模块 | Q41 | 第一MOS管 |
210 | 第一维持电路 | Q42 | 第二MOS管 |
220 | 第二维持电路 | Q43 | 第三MOS管 |
C11 | 滤波电容 | Q44 | 第四MOS管 |
C1 | 线电压补偿维持电容 | 110 | 整流桥 |
C21 | 第一灯串压差维持电容 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种LED驱动芯片。
参照图1至图3,在本发明一实施例中,该LED驱动芯片500包括电源输入端VIN、线电压补偿输入端LVC、电流设定端ISET,以及集成在所述LED驱动芯片500中的过温调节模块10、带隙基准模块20、运算放大器30、场效应管Q1、高压功率开关管Q2和线电压补偿模块40。
具体地,所述电源输入端VIN分别与所述场效应管Q1的漏极及所述高压功率开关管Q2的漏极连接;所述电流设定端ISET分别与所述场效应管Q1的栅极、所述运算放大器30的反相输入端及所述高压功率开关管Q2的源极连接;所述场效应管Q1的源极和所述过温调节模块10的输出端均与所述带隙基准模块20连接;所述运算放大器30的输出端与所述高压功率开关管Q2的栅极连接;所述线电压补偿输入端LVC与所述线电压补偿模块40的输入端连接;所述线电压补偿模块40的输出端和所述带隙基准模块20的输出端分别与所述运算放大器30的正相输出端连接;其中,
所述场效应管Q1,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述带隙基准模块20以产生相应的参考电压;
所述过温调节模块10,用于检测所述LED驱动芯片500的温度,并在检测到的温度达到预设温度阈值时,输出过温调节信号至所述带隙基准模块20,以调节所述LED驱动芯片500的温度;
所述线电压补偿模块40,用于在检测到所述电源输入端VIN输入的电压达到预设电压补偿阈值时,线性调节输出至所述运算放大器30的参考电压值,以补偿LED驱动芯片500的总功率。
本实施例中,电源输入端VIN用于接入直流电源DC,场效应管Q1优选采用高压结型场效应管Q1,高压结型场效应管Q1从电源输入端VIN获得电压,利用高压场效应管Q1的夹断电源输入端VIN输入的电压进行降压为VDD后输出输出至带隙基准电压模块。带隙基准模块20会根据所述场效应管Q1输出的电压信号产生一个与温度和电压不相关的参考电压至运算放大器30的正相输入端。
过温调节模块10会检测LED驱动芯片500的温度,并在检测到的温度达到第一预设温度阈值时,输出过温调节信号至带隙基准模块20,以控制带隙基准模块20线性减小基准电压值,从而减小芯片的功耗,降低温度。若LED驱动芯片500超过某第二温度阈值时,输出至运算放大器30的参考电压将出现雪崩式下降,LED驱动芯片500中功率MOS管Q2处于截止状态,从而避免LED驱动芯片500过高而烧毁芯片,此时LED灯串电流为零,同时也可以避免损坏LED灯串。
高压功率开关管Q2可以为MOS管、IGBT等高压功率开关管Q2,本实施例优选采MOS管来实现,高压功率开关管Q2基于运算放大器30的控制而导通/截止,并通过电流预设端连接的***第二电流预设电阻R2来控制流经开关管源漏极的电流大小,也即设定流经LED灯串的电流大小。可以理解的是,当采用IGBT或者其他功率开关管来实现时,可以设置相应的驱动电路来驱动IGBT工作。
可以理解的是,在LED驱动芯片500的实际应用时,会在电源输入端VIN和线电压补偿输入端LVC串联一***线电压补偿预设电阻R3,以及在线电压补偿输入端LVC及接地端设置一线电压补偿维持电容C1,以在线电压线性变化时,控制接入至线电压补偿输入端LVC的电流缓慢变化。当电源输入端VIN输入的电压增大时,线电压补偿模块40会经线电压补偿输入端LVC检测线电压补偿预设电阻R3的补偿电压大小,并根据该补偿电压大小,产生需要补偿的电流后,此时线电压补偿模块40相当于一开关而开启,并抽取运算放大器30的正相输入端的也即参考电压输入端VREF电流,从而使得参考电压输入端VREF的电流线性减小,这样,流经高压功率开关管Q2的电流也随之减小。高压功率开关管Q2的电流减小值可根据公式P=UI计算得知,也即在功率一定的情况下,高压功率开关管Q2的电流减小值与电源输入端VIN的电压增大值成反比,从而实现稳定总功率的目的。
本发明LED驱动芯片500通过线电压补偿模块40经线电压补偿输入端LVC来检测线电压补偿预设电阻R3的补偿电压大小,并根据该补偿电压大小,产生需要补偿的电流后,并抽取运算放大器30的正相输入端的也即参考电压输入端VREF电流,以控制参考电压输入端VREF的电流线性减小,从而使得流经高压功率开关管Q2的电流也随之减小,保持高压功率开关管Q2的功耗不变。本发明解决了在***输入电压增大时,导致功率管的功耗增加而发热严重,从而出现功率不稳地,波动严重的问题。
上述实施例中,所述LED驱动芯片500还包括给所述运算放大器30供电的低压电源模块50,所述低压电源模块50的输入端与所述场效应管Q1的源极连接,所述低压电源模块50的输出端与所述运算放大器30的电源端连接。
本实施例中,低压电源模块50将从高压结型场效应管Q1降压处理后的电压VDD生成一个恒定电压LVDD,以为运算放大器30提供电源电压,驱动运算放大器30工作。
参照图1至图3,在一优选实施例中,所述LED驱动芯片500还包括接地端,所述所述线电压补偿模块40包括第一MOS管Q41、第二MOS管Q42、第三MOS管Q43及第四MOS管Q44,所述第一MOS管Q41的漏极为所述线电压补偿模块40的输入端,并与栅极、所述线电压补偿输入端LVC及所述第三MOS管Q43的栅极互连,所述第一MOS管Q41的源极与所述第二MOS管Q42的栅极及漏极,和所述第四MOS管Q44的栅极互连;所述第三MOS管Q43的漏极为所述线电压补偿模块40的输出端,所述第三MOS管Q43的源极极与所述第四MOS管Q44的漏极连接;所述第二MOS管Q42的漏极与所述第四MOS管Q44的漏极与所述接地端GND连接。
本实施例中,第一MOS管Q41通过线电压补偿输入端LVC接收补偿电压,也即线电压补偿预设电阻R3上的压降,线电压补偿预设电阻R3还用于限制输出至线电压补偿模块40的电流,以避免电流过大而烧毁MOS管。其中,第一MOS管Q41和第二MOS管Q42采用二极管接法,与***线电压补偿预设电阻R3产生需要补偿的电流,流经第三MOS管Q43与第四MOS管Q44的电流值与流经第一MOS管Q41和第二MOS管Q42的电流值,其比例关系为1:N(其中N>0),***线电压补偿预设电阻R3上的电流被由第一MOS管Q41和第二MOS管Q42组成的电流通路镜像,也即当电源输入端VIN的电压增大,电流镜像给Q43和Q44组成的电流通路,且镜像比例为N;1,在第三MOS管Q43与第四MOS管Q44导通时,运算放大器30的正相输入端上抽取的带隙基准模块20输出的电流值为流过R3电流值的1/N,使得高压功率开关管Q2在工作的过程中保持功率基本不变。如此设置,从而使得运算放大器30的正相输入端电压线性减小,流过功率管的电流也随之减小,功率管发热小,即可稳定总功率基本保持不变。
本发明还提出一种LED驱动电路。
参照图1至图3,在本发明一实施例中,该LED驱动电路包括电源转换电路100、第一LED灯串200、第二LED灯串300、第一芯片模组400、第一电流预设电阻R1、第二电流预设电阻R2、线电压补偿预设电阻R3、线电压补偿维持电容C1、单向导通元件D1及多个如上所述的LED驱动芯片500。
多个所述LED驱动芯片500并联设置;所述电源转换电路100的输入端用于接入交流电压Vac,所述电源转换电路100的输出端分别与所述第一芯片模组400的多个电源输入端VIN、所述第一LED灯串200的输入端连接;所述第一LED灯串200的输出端与所述单向导通元件D1的输入端连接;所述第一芯片模组400的多个电流设定端ISET分别与所述单向导通元件D1的输出端及所述第一电流预设电阻R1的第一端互连;所述第一芯片模组400的多个接地端分别与所述第一电流预设电阻R1的第二端及所述第二LED灯串300的输入端互连;所述第二LED灯串300的输出端与多个所述LED驱动芯片500的电源输入端VIN及所述线电压补偿预设电阻R3的第一端互连;所述线电压补偿预设电阻R3的第二端与多个所述LED驱动芯片500的线电压补偿输入端LVC及所述线电压补偿维持电容C1的第一端互连;所述线电压补偿维持电容C1的第二端与多个所述LED驱动芯片500的接地端、所述第二电流预设电阻R2的第一端均接地;多个所述LED驱动芯片500(U21~U2N)的电流设定端ISET与所述第二电流预设电阻R2的第二端连接。
本实施例中,该LED驱动芯片500的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述。单向导通元件D1为隔离二极管,单向导通元件D1用于避免第一芯片模组400输出的电流倒灌至第一LED灯串200,而影响第一LED灯串200正常工作。为了避免在流经隔离二极管的电流过大而导致隔离二极管被击穿,本实施例在隔离二极管两端还并联设置有保护电阻R4。
电源转换电路100包括整流桥110及滤波电容C11,整流桥110将输入的交流电源进行整流后输出直流电源至直流母线DCBUS,并通过滤波电容C11进行滤波后,为灯串以第一芯片模组400及其他电路模块提供工作电压。
上述实施例中,所述第一芯片模组包括多个第一芯片(图未示出),所述第一芯片包括第一电源输入端、第一线电压补偿输入端、第一电流设定端,以及集成在所述第一芯片中的第一过温调节模块、第一带隙基准模块、第一运算放大器、第一场效应管和第一高压功率开关管,所述第一电源输入端分别与所述第一场效应管的漏极及所述高压功率开关管的漏极连接;所述第一电流设定端分别与所述第一场效应管的栅极、所述第一运算放大器的反相输入端及所述第一高压功率开关管的源极连接;所述第一场效应管的源极和所述第一过温调节模块的输出端均与所述第一带隙基准模块连接;所述第一运算放大器的输出端与所述第一高压功率开关管的栅极连接;所述第一带隙基准模块的输出端分别与所述第一运算放大器的正相输出端连接;其中,
所述第一场效应管,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述第一带隙基准模块以产生相应的参考电压;
所述第一过温调节模块,用于检测所述LED驱动芯片的温度,并在检测到的温度达到预设温度阈值时,输出过温调节信号至所述第一带隙基准模块,以调节所述第一芯片的温度。
可以理解的是,第一芯片中还可以集成线电压补偿模块40,集成有线电压补偿模块40的第一芯片,其功能与结构与LED驱动芯片500相同,具体可参照上述实施例,此处不再赘述。参照图3,多个第一芯片(U11~U1N)并联设置,并根据直流母线DCBUS输入的电压开启/关闭,以驱动第一灯串工作。当然,第一芯片也可以采用LED驱动芯片500来实现,在实际应用时LED驱动芯片500的线电压补偿输入端LVC接地或悬空即可。或者在芯片封装时,不引出线电压补偿输入端即可。
具体地,当直流母线DCBUS输入的电压小于第一电压阈值时,该电压无法驱动第一LED灯串200及第二LED灯串300工作,此时第一LED灯串200和第二LED灯串300均处于截止状态而不被点亮。
当直流母线DCBUS输入的电压大于第一电压阈值并小于第二电压阈值时,此时第一芯片模组400中电源输入端VIN接入接入直流母线DCBUS输入的电压,而使其第一高压功率开关管Q2导通并开始工作,而使直流母线DCBUS输入的电压经第一芯片模组400的接地端经过第二LED灯串300饱和压降后,点亮第二LED灯串300。此时流过第一芯片模组400的总电流由第一电流预设电阻R1设置,因此通过调节第一电流预设电阻R1的阻值即可调节流经第一芯片模组400的总电流值,也即调节流经第二LED灯串300的电流。然后输出至LED驱动芯片500,而使LED驱动芯片500正常工作,此时流过LED驱动芯片500的电流将被动跟随第一芯片模组400的电流值,即第二LED灯串300的电流可以根据第一电流预设电阻R1设定。
当直流母线DCBUS输入的电压大于第二电压阈值时,第一芯片模组400中的第一的功率管被截止,此时第一LED灯串200和第二LED灯串300为串联关系,直流母线DCBUS输入的电压经过第一LED灯串200、隔离二极管及第二LED灯串300的饱和压降后施压给LED驱动芯片,此时流过各LED驱动芯片500的总电流由第二电流预设电阻R2设置,因此通过调节第二电流预设电阻R2的阻值即可调节流经第一芯片模组400的总电流值,也即调节流经第一LED灯串200及第二LED灯串300的电流。此时,线电压补偿预设电阻R3和线电压补偿维持电容C1对LED驱动芯片500实现线电压补偿。
需要说明的是,由于常见的单段线性恒流调光方式存在调光行程短,死区时间长的缺点,而导致在对LED灯串深度调光时出现闪烁。当深度调光时,此时直流母线DCBUS输入的电压大于第一电压阈值并小于第二电压阈值,可以根据该工况对LED灯进行调光,并且LED灯的饱和压降越低,深度调光时频闪指数也就越低,即可解决深度调光时出现频闪的问题,并解决了单段线性恒流调光行程、短死区时间长的问题。
参照图1至图3,在一优选实施例中,所述LED驱动电路还包括用于控制所述第一LED灯串200稳定工作的第一维持电路210及用于控制所述第二LED灯串300稳定工作的第二维持电路220,所述第一维持电路210与所述第一LED灯串200并联设置;所述第二维持电路220与所述第二LED灯串300并联设置。
其中,所述第一维持电路210包括第一假负载电阻R21、第一灯串压差维持电容C21,所述第一假负载电阻R21和所述第一灯串压差维持电容C21分别并联设置于所述第一LED灯串200的两端。
其中,所述第二维持电路220包括第二灯串压差维持电容C22、第二灯串压差维持电容,所述第二灯串压差维持电容C22和所述第二灯串压差维持电容分别并联设置于所述第二LED灯串300的两端。
本实施例中,第一假负载电阻R21、第一灯串压差维持电容C21、第二灯串压差维持电容C22及第二假负载电阻R22均用于控制并维持第一LED灯串200和第二LED灯串300稳定可靠的工作。
本发明还提出一种LED照明装置,包括如上所述的LED驱动电路。可以理解的是,由于在本发明LED照明装置中使用了上述LED驱动电路,因此,本发明LED照明装置的实施例包括上述LED驱动电路全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片包括电源输入端、线电压补偿输入端、电流设定端,以及集成在所述LED驱动芯片中的过温调节模块、带隙基准模块、运算放大器、场效应管、高压功率开关管和线电压补偿模块,所述电源输入端分别与所述场效应管的漏极及所述高压功率开关管的漏极连接;所述电流设定端分别与所述场效应管的栅极、所述运算放大器的反相输入端及所述高压功率开关管的源极连接;所述场效应管的源极和所述过温调节模块的输出端均与所述带隙基准模块连接;所述运算放大器的输出端与所述高压功率开关管的栅极连接;所述线电压补偿输入端与所述线电压补偿模块的输入端连接;所述线电压补偿模块的输出端和所述带隙基准模块的输出端分别与所述运算放大器的正相输出端连接;其中,
所述场效应管,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述带隙基准模块以产生相应的参考电压;
所述过温调节模块,用于检测所述LED驱动芯片的温度,并在检测到的温度达到预设温度阈值时,输出过温调节信号至所述带隙基准模块,以调节所述LED驱动芯片的温度;
所述线电压补偿模块,用于在检测到所述电源输入端输入的电压达到预设电压补偿阈值时,线性调节输出至所述运算放大器的参考电压值,以补偿LED驱动芯片的总功率。
2.如权利要求1所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片还包括给所述运算放大器供电的低压电源模块,所述低压电源模块的输入端与所述场效应管的源极连接,所述低压电源模块的输出端与所述运算放大器的电源端连接。
3.如权利要求1所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片还包括接地端,所述线电压补偿模块包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管,所述第一MOS管的漏极为所述线电压补偿模块的输入端,并与所述第一MOS管的栅极、所述线电压补偿输入端及所述第三MOS管的栅极互连,所述第一MOS管的源极与所述第二MOS管的栅极、漏极及所述第四MOS管的栅极互连;所述第三MOS管的漏极为所述线电压补偿模块的输出端,所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接;所述第二MOS管的源极与所述第四MOS管的源极与所述接地端连接。
4.如权利要求1至3任意一项所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述高压功率开关管为MOS管。
5.一种LED驱动电路,其特征在于,包括电源转换电路、第一LED灯串、第二LED灯串、第一芯片模组、第一电流预设电阻、第二电流预设电阻、线电压补偿预设电阻、线电压补偿维持电容、单向导通元件及多个如权利要求1至4任意一项所述的LED驱动芯片,多个所述LED驱动芯片并联设置;所述电源转换电路的输入端用于接入交流电压,所述电源转换电路的输出端分别与所述第一芯片模组的多个电源输入端、所述第一LED灯串的输入端连接;所述第一LED灯串的输出端与所述单向导通元件的输入端连接;所述第一芯片模组的多个电流设定端分别与所述单向导通元件的输出端及所述第一电流预设电阻的第一端互连;所述第一芯片模组的多个接地端分别与所述第一电流预设电阻的第二端及所述第二LED灯串的输入端互连;所述第二LED灯串的输出端与多个所述LED驱动芯片的电源输入端及所述线电压补偿预设电阻的第一端互连;所述线电压补偿预设电阻的第二端与多个所述LED驱动芯片的线电压补偿输入端及所述线电压补偿维持电容的第一端互连;所述线电压补偿维持电容的第二端与多个所述LED驱动芯片的接地端、所述第二电流预设电阻的第一端均接地;多个所述LED驱动芯片的电流设定端与所述第二电流预设电阻的第二端连接。
6.如权利要求5所述的LED驱动电路,其特征在于,所述第一芯片模组包括多个第一芯片,所述第一芯片包括第一电源输入端、第一线电压补偿输入端、第一电流设定端,以及集成在所述第一芯片中的第一过温调节模块、第一带隙基准模块、第一运算放大器、第一场效应管和第一高压功率开关管,所述第一电源输入端分别与所述第一场效应管的漏极及所述高压功率开关管的漏极连接;所述第一电流设定端分别与所述第一场效应管的栅极、所述第一运算放大器的反相输入端及所述第一高压功率开关管的源极连接;所述第一场效应管的源极和所述第一过温调节模块的输出端均与所述第一带隙基准模块连接;所述第一运算放大器的输出端与所述第一高压功率开关管的栅极连接;所述第一带隙基准模块的输出端分别与所述第一运算放大器的正相输出端连接;其中,
所述第一场效应管,用于将输入的电压进行降压后,输出至所述第一带隙基准模块以产生相应的参考电压;
所述第一过温调节模块,用于检测所述LED驱动芯片的温度,并在检测到的温度达到预设温度阈值时,输出过温调节信号至所述第一带隙基准模块,以调节所述第一芯片的温度。
7.如权利要求5所述的LED驱动电路,其特征在于,所述LED驱动电路还包括用于控制所述第一LED灯串稳定工作的第一维持电路及用于控制所述第二LED灯串稳定工作的第二维持电路,所述第一维持电路与所述第一LED灯串并联设置;所述第二维持电路与所述第二LED灯串并联设置。
8.如权利要求7所述的LED驱动电路,其特征在于,所述第一维持电路包括第一假负载电阻、第一灯串压差维持电容,所述第一假负载电阻和所述第一灯串压差维持电容分别并联设置于所述第一LED灯串的两端。
9.如权利要求7所述的LED驱动电路,其特征在于,所述第二维持电路包括第二假负载电阻、第二灯串压差维持电容,所述第二假负载电阻和所述第二灯串压差维持电容分别并联设置于所述第二LED灯串的两端。
10.一种LED照明装置,其特征在于,包括如权利要求5至9任意一项所述的LED驱动电路。
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