CN107846745A - Led驱动电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了LED驱动电路及其控制方法。该LED驱动电路用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括：第一线性恒流电路，包括连接至供电端的第一端、连接至第一LED灯的阳极的第二端、以及连接至第二LED灯的阴极的第三端；以及第二线性恒流电路，包括连接至第二LED灯的阴极的第一端、以及连接至地的第二端，其中，第一线性恒流电路选择第一电流路径和第三电流路径之一，第一电流路径位于第一线性恒流电路的第一端和第二端之间，第三电流路径位于第一线性恒流电路的第三端和第二端之间，第二线性恒流电路选择性地导通或断开第二电流路径，第二电流路径位于第二线性恒流电路的第一端和第二端之间。该LED驱动电路利用LED负载的连接方式的切换降低输入电容的参数要求。

Description

LED驱动电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及LED照明技术，更具体地，涉及LED驱动电路及其控制方法。

背景技术

LED(发光二极管)相对于传统光源具有体积小、节能、寿命长、高亮度和环保的优点，因此广泛地用于室内和室外照明。

LED灯的亮度与驱动电流相关，相应的驱动方案为线性驱动方案和开关驱动方案。二者分别采用线性调节晶体管的方式和开关控制晶体管的方式调节驱动电流。

图1示出根据现有技术的LED驱动电路的示意性电路图。如图所示，LED驱动电路100包括交流电流源101、整流桥102、输入电容Cin、电流采样电阻Rs、线性恒流电路110。整流桥102用于将交流电整流成直流电。输入电容Cin进行平滑滤波。整流桥102的两个输出端之间提供输入电压Vin。LED灯103与线性恒流电路110和电流采样电阻Rs串联连接在整流桥102的两个输出端之间。

线性恒流电路110包括功率管M10和放大器111。放大器111将电流采样电阻Rs获得的电流采样信号与参考电压Vref进行比较，根据二者的差值产生驱动信号，控制功率管M10中流过的驱动电流。在电路稳定后，线性恒流电路100控制的驱动电流的值为Vref/Rs。

在上述的LED驱动电路中，输入的信号是交流50Hz/60Hz的信号，需要有大的输入电容Cin，导致电路体积增加。而且，由于输入电容寿命短，因此缩短了整体LED驱动电路的寿命。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供LED驱动电路及其控制方法，其中，通过切换LED负载的连接方式降低输入电容的参数要求，从而减小电路体积和提高可靠性和使用寿命。

根据本发明的一方面，提供一种LED驱动电路，用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括：第一线性恒流电路，包括连接至供电端的第一端、连接至第一LED灯的阳极的第二端、以及连接至第二LED灯的阴极的第三端；以及第二线性恒流电路，包括连接至第二LED灯的阴极的第一端、以及连接至地的第二端，其中，所述第一线性恒流电路选择第一电流路径和第三电流路径之一，所述第一电流路径位于所述第一线性恒流电路的第一端和第二端之间，所述第三电流路径位于所述第一线性恒流电路的第三端和第二端之间，所述第二线性恒流电路选择性地导通或断开第二电流路径，所述第二电流路径位于所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间。

优选地，所述第一线性恒流电路和所述第二线性恒流电路分别根据所述供电端的输入电压选择电流路径，使得所述第一LED灯和所述第二LED灯根据输入电压切换为并联连接和串联连接之一。

优选地，还包括：二极管，其阳极连接至所述第二LED灯的阴极，其阴极连接至所述第一线性恒流电路的第三端。

优选地，所述第一线性恒流电路包括：第一线性恒流控制模块，连接在所述第一线性恒流电路的第一端和第二端之间，用于提供第一电流路径；第三线性恒流控制模块，连接在所述第一线性恒流电路的第三端和第二端之间，用于提供第三电流路径；以及第一通路选择模块，与所述第一线性恒流控制模块和所述第三恒流控制模块相连接，用于选择电流路径，其中，在所述供电端的输入电压小于等于预定值时，所述第一通路选择模块断开所述第三电流路径，以及导通所述第一电流路径，在所述供电端的输入电压大于预定值时，所述第一通路选择模块断开所述第一电流路径，以及导通所述第三电流路径。

优选地，所述第二线性恒流电路包括：第二线性恒流控制模块，连接在所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间，用于提供第二电流路径；第二通路选择模块，与所述第二线性恒流控制模块相连接，用于选择电流路径，其中，在所述供电端的输入电压小于等于预定值时，所述第二通路选择模块导通所述第二电流路径，在所述供电端的输入电压大于预定值时，所述第二通路选择模块断开所述第二电流路径。

优选地，所述第一线性恒流控制模块、所述第二线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块分别包括：功率管，用于控制相应的电流路径的电流值；以及放大器，用于将参考电压与电流采样信号相比较以产生所述功率管的驱动信号。

优选地，所述第一线性恒流电路还包括：电流采样电阻，位于所述第一电流路径和所述第三电流路径的公共路径上，所述第一通路选择模块为所述电流采样电阻。

优选地，所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压小于所述第三线性恒流控制模块中放大器的参考电压。

优选地，所述第一线性恒流电路还包括：第一电流采样电阻，与所述第一线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第一节点提供第一电流采样信号；以及第三电流采样电阻，与所述第三线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第三节点提供第三电流采样信号，其中，所述第一通路选择模块将所述第三电流采样信号的放大信号叠加在所述第一线性恒流控制模块放大器的电流采样信号或参考电压上。

优选地，所述第一通路选择模块包括：串联连接在所述第一节点和所述第三节点之间的第一反馈电阻和放大模块，其中，所述第一线性恒流控制模块放大器的电流采样信号取自所述第一反馈电阻和所述放大模块之间的第四节点。

优选地，在所述第三电流路径导通时，所述放大模块将所述第三电流采样信号的放大信号作为控制信号施加在所述第四节点上，所述控制信号大于所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压，从而断开所述第一电流路径。

优选地，所述第二线性恒流电路还包括：第二电流采样电阻，与所述第二线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第二节点提供第二电流采样信号，其中，所述第二通路选择模块根据所述输入电压的电压采样信号产生控制信号，以及将所述控制信号叠加在所述第二线性恒流控制模块放大器的电流采样信号或参考电压上。

优选地，所述第二通路选择模块包括：第一分压电阻和第二分压电阻，串联连接在所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间，并且所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的第五节点提供用于表征所述输入电压的电压反馈信号；串联连接第二节点和第五节点之间的电压比较器和第二反馈电阻，其中，所述第二线性恒流控制模块中放大器的电流采样信号取自所述第二反馈电阻和所述电压比较器之间的第六节点，所述电压比较器将所述电压反馈信号与参考电压相比较以获得控制信号，使得在所述输入电压的电压采样信号小于所述参考电压时，所述第二通路选择模块导通所述第二电流路径，在所述输入电压的电压采样信号大于等于所述参考电压时，所述第二通路选择模块断开所述第二电流路径。

优选地，所述第二通路选择模块包括：第三分压电阻和第四分压电阻，串联连接在所述二极管的阴极和所述第二线性恒流电路的第二端之间，其中，所述第三分压电阻和第四分压电阻之间的第七节点提供用于表征所述二极管的阴极电压的电压反馈信号，作为所述参考电压。

根据本发明的另一方面，提供一种用于LED驱动电路的控制方法，用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括：在供电端的输入电压小于等于预定值时，采用第一电流路径为所述第一LED灯提供第一电流，以及第二电流路径为所述第二LED灯提供第二电流，使得所述第一LED灯和所述第二LED灯并联供电；以及在供电端的输入电压大于预定值时，采用第三电流路径为所述第一LED灯和所述第二LED灯提供第三电流，使得所述第一LED和所述第二LED灯串联连接。

优选地，在第一至第三电流路径上分别设置第一至第三线性恒流控制模块，以分别控制第一至第三电流的电流值，其中，所述第一电流路径依次经由所述第一线性恒流控制模块和所述第一LED灯，所述第二电流路径依次经由所述第二LED灯和所述第二线性恒流控制模块，所述第三电流路径依次经由于所述第二LED灯、所述第三线性恒流控制模块和所述第一LED灯。

优选地，所述第一至第三恒流控制模块分别将第一至第三电流的电流采样信号与参考电压相比较，以控制第一至第三电流的电流值。

优选地，根据所述供电端的输入电压根据所述第一至第三线性流控制模块各自的导通和断开状态，从而实现所述第一LED灯和所述第二LED灯的串联连接和并联连接的切换。

优选地，所述第一线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块共用电流采样电阻，并且所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压小于所述第三线性恒流控制模块中放大器的参考电压，使得在所述第三电流路径导通时，所述第一电流路径断开。

优选地，所述第一线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块分别获得第一电流采样信号和第三电流采样信号，所述第三电流采样信号的放大信号叠加在所述第一电流采样信号或参考电压上。

优选地，在所述第三电流路径导通时，将所述第三电流采样信号的放大信号作为控制信号叠加在所述第一电流采样信号上，所述控制信号大于所述第一线性恒流控制模块的参考电压，使得在所述第三电流路径导通时，所述第一电流路径断开。

优选地，所述第二线性恒流控制模块获得第二电流采样信号，根据所述输入电压的电压采样信号产生控制信号，以及将所述控制信号叠加在所述第二线性恒流控制模块放大器的第二电流采样信号上，在所述输入电压的电压采样信号小于所述参考电压时，导通所述第二电流路径，在所述输入电压的电压采样信号大于等于所述参考电压时，断开所述第二电流路径。

优选地，还包括：二极管，连接在所述第二LED灯和所述第三线性恒流控制模块之间，并且在所述第三电流路径导通时，所述二极管导通，其中，所述输入电压的电压采样信号取自所述二极管的阳极，所述参考电压取自所述二极管的阴极。

根据本发明实施例的LED驱动电路及其控制方法，采用第一电流路径为第一LED灯提供第一电流，采用第二电流路径为第二LED提供第二电流，以及采用第三电流路径为第一LED灯和第二LED灯提供第三电流，从而实现所述第一LED灯和所述第二LED灯并联供电以及所述第一LED灯和所述第二LED灯串联供电。在并联供电状态下，第一线性恒流控制模块与第一LED灯依次连接在第一电流路径上，第二LED灯与第二线性恒流控制模块依次连接在第二电流路径上。在串联供电状态下，第二LED灯、第三线性恒流控制模块和第一LED灯依次连接在第三电流路径上。该方法可以采用简单的电路结构实现第一LED灯和第二LED灯连接方式的灵活配置。

在优选的实施例中，根据供电端的输入电压自动切换所述第一LED灯和所述第二LED灯的连接方式。在供电端的输入电压小于等于预定值时，将第一LED灯和第二LED切换为并联供电。在供电端的输入电压大于预定值时，将第一LED灯和第二LED切换为串联供电。第一LED灯和第二LED灯作为负载，根据输入电压自动切换为并联连接和串联连接之一，可以降低输入电容的参数，从而可以减小电路体积和提高可靠性和使用寿命，并且提高灯珠的利用率，降低整机成本，提高效率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据现有技术的LED驱动电路的示意性电路图；

图2示出根据本发明第一实施例的LED驱动电路的示意性电路图；

图3示出根据本发明第二实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图；

图4示出根据本发明第三实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图；

图5示出根据本发明第四实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图；以及

图6示出根据本发明第五实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

在本申请中，术语“LED灯”例如是多个LED串联连接形成的LED灯串。如果多个LED形成LED灯串，则在LED灯串中前一个LED的阴极连接至下一个LED的阳极。LED灯的阳极指LED灯串中第一个LED灯的阳极，LED灯的阴极指LED灯串中最后一个LED灯的阴极。

本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图2示出根据本发明第一实施例的LED驱动电路的示意性电路图。如图所示，LED驱动电路200包括交流电流源101、整流桥102、输入电容Cin、二极管D1、线性恒流电路210和220。整流桥102用于将交流电整流成直流电。整流桥102的两个输出端之间提供输入电压Vin。输入电容Cin对输入电压Vin进行平滑滤波。

LED灯103与线性恒流电路210串联连接在整流桥102的两个输出端之间。线性恒流电路210的第一端与整流桥102的高电位端相连接，第二端连接至LED灯103的阳极。LED灯103的阴极接地。

LED灯104与线性恒流电路220串联连接在整流桥102的两个输出端之间。LED灯104的阳极与整流桥102的高电位端相连接，LED灯104的阴极连接线性恒流电路220的第一端。线性恒流电路220的第二端接地。

与现有技术的LED驱动电路不同，线性恒流电路210还包括第三端，经由二极管D1与LED灯104的阴极连接。线性恒流电路210提供第一端与第二端之间的第一电流路径和第三端与第二端之间的第三电流路径。线性恒流电路220提供第一端与第二端之间的第二电流路径。二极管D1的阳极连接至LED灯104的阴极，阴极连接至线性恒流电路210的第三端，从而保证第三电流路径的单向流动。在下文结合图6所述的实施例中，二极管D1的阳极电压V1和阴极电压V2将用于线性恒流电路220中的通路选择模块进行第三电流路径的导通和断开控制。

当交流电压较低时，整流后的输入电流分别两路。整流桥102提供的电流分别流经第一电流路径和第二电流路径，第三电流路径断开，LED灯103和LED灯104并联工作。第一电流从整流桥102的第一输出端开始，经线性恒流电路210、LED灯103，再返回整流桥102的第二输出端。线性恒流电路210控制第一电流的电流值。第二电流从整流桥102的第一输出端开始，经LED灯104、线性恒流电路220，再返回整流桥102的第二输出端。线性恒流电路220控制第二电流的电流值。此时二极管断开，第三电流路径中没有电流流过。

当交流电压较高时，整流后的输入电流为单路。整流桥102提供的电流流经第三电流路径，第一电流路径和第二电流路径断开，LED灯103和LED灯104串联工作。第三电流从整流桥102的第一输出端开始，经LED灯104、线性恒流电路210、LED灯103，再返回整流桥102的第二输出端。线性恒流电路210控制第三电流的电流值。此时二极管导通，第三电流路径中电流流过。

线性恒流电路210包括线性恒流模块110和120、以及通路选择模块111。线性恒流模块110位于第一电流路径上，用于控制第一电流的电流值。线性恒流模块120位于第三电流路径上，用于控制第三电流的电流值。线性恒流电路220包括线性恒流模块130、以及通路选择模块112。线性恒流模块130位于第二电流路径上，用于控制第二电流的电流值。

线性恒流模块110、120和130分别用于实现第一至第三电流路径的恒流控制。通路选择模块111和112分别用于使能或禁用线性恒流模块120和130，从而实现第一电流路径、第二电流路径和第三电流路径的选择，以改变LED负载的连接方式。

图3示出根据本发明第二实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图。线性恒流电路210用于提供第一电流路径和第三电流路径之一的选择性导通。第一电流路径为线性恒流电路210的第一端至第二端之间的电流路径，第三电流路径为线性恒流电路210的第三端至第二端之间的电流路径。

线性恒流电路210包括功率管M1和M3、放大器301和303、以及电流采样电阻Rs1。功率管M1和电流采样电阻Rs1串联连接在第一端和第二端之间，二者的第一节点提供电流采样信号。功率管M3连接在第三端和第一节点之间。放大器301将电流采样信号与参考电压Vref1进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M1中流过的电流为第一电流I1，例如，第一电流I1的恒流值为Vref1/Rs1。放大器303将电流采样信号与参考电压Vref3进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M3中流过的电流为第三电流I3，例如，第三电流I3的恒流值为Vref3/Rs1。

在该实施例中，线性恒流电路210中的第一电流路径和第三电流路径共用的电流采样电阻Rs1兼用作通路选择模块，用于控制功率管M1关断，使得线性恒流电路210用于提供第一电流路径和第三电流路径之一的选择性导通。

当交流电压较低时，二极管D1断开，功率管M3没有电流流过。此时，流经功率管M1的电流值限制为Vref1/Rs1。因此，第一电流路径导通，第三电流路径断开。

当交流电压逐渐升高，二极管D1导通，功率管M3有电流流过。功率管M1流过的电流为Vref1/Rs1减去功率管M3流过的电流。功率管M3电流逐渐增大，恒定后的电流值为Vref3/Rs1。功率管M1电流逐渐减小，恒定后的电流值为Vref1/Rs1-Vref3/Rs1。此处只要保证Vref3大于Vref1，就可以以保证在功率管M3电流为Vref3/Rs1时，功率管M1流过的电流为0，从而实现功率管M1的自动关断。因此，第一电流路径断开，第三电流路径导通。

图4示出根据本发明第三实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图。线性恒流电路310用于提供第一电流路径和第三电流路径之一的选择性导通。第一电流路径为线性恒流电路310的第一端至第二端之间的电流路径，第三电流路径为线性恒流电路310的第三端至第二端之间的电流路径。

线性恒流电路310包括功率管M1和M3、放大器301和303、反馈电阻R11、电流采样电阻Rs1和Rs3、以及放大模块401。功率管M1和电流采样电阻Rs1串联连接在第一端和第二端之间，二者的第一节点提供第一电流采样信号。功率管M3和电流采样电阻Rs3串联连接在第三端和第二端之间，二者的第三节点提供第三电流采样信号。

放大器301的反相输入端接收控制信号，同相输入端接收参考电压Vref1。放大器301将控制信号与参考电压Vref1进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M1中流过的电流为第一电流I1，例如，第一电流I1的恒流值为Vref1/Rs1。

放大器303的反相输入端接收第三电流采样信号，同相输入端接收参考电压Vref3。放大器301将第三电流采样信号与参考电压Vref3进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M3中流过的电流为第三电流I3，例如，第一电流I3的恒流值为Vref3/Rs3。

线性恒流电路310的通路选择模块包括放大模块401和反馈电阻R11。反馈电阻R11和放大模块401串联连接在第一节点和第三节点之间。在反馈电阻R11和放大模块401之间的节点提供控制信号。放大器301的反相输入端接收控制信号。因此，放大模块401将第三电流采样信号放大，从而获得控制信号K*Vref3/Rs3，其中K为放大模块401的放大系数。

当交流电压较低时，二极管D1断开，功率管M3没有电流流过。此时，流经功率管M1的电流值限制为Vref1/Rs1。因此，第一电流路径导通，第三电流路径断开。

当交流电压逐渐升高，二极管D1导通，功率管M3有电流流过。在该实施例中，放大器301的反相输入端接收控制信号K*Vref3/Rs3，由于该控制信号K*Vref3/Rs3不仅大于第一电流采样信号，而且大于参考电压Vref1，因此放大器301产生的驱动信号控制晶体管M1断开。在替代的实施例中，该控制信号K*Vref3/Rs3与参考电压Vref1相减，从而减小放大器301的同相输入端的参考电压的数值，因此放大器301产生的驱动信号控制晶体管M1断开。

图5示出根据本发明第四实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图。线性恒流电路220用于提供第二电流路径的选择性导通。第二电流路径为线性恒流电路220的第一端至第二端之间的第二电流路径。

线性恒流电路220包括功率管M2、放大器302、电压比较器321、分压电阻R31和R32、反馈电阻322、以及电流采样电阻Rs2。功率管M2和电流采样电阻Rs2串联连接在第一端和第二端之间，二者的第二节点提供电流采样信号。功率管M2连接在第一端和第二节点之间。放大器302将电流采样信号与参考电压Vref2进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M2中流过的电流为第二电流I2，例如，第二电流I2的恒流值为Vref2/Rs2。放大器302将电流采样信号与参考电压Vref2进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M2中流过的电流为第二电流I2，例如，第二电流I2的恒流值为Vref2/Rs2。

在该实施例中，线性恒流电路220中的通路选择模块包括电压比较器321、分压电阻R31和R32、反馈电阻322。分压电阻R31和R32串联连接在线性恒流电路220中的第一端和第二端之间，用于获得LED灯104的阴极的电压(即功率管M2的漏端电压)。由于晶体管M2工作于线性状态，LED灯104的阴极的电压与输入电压Vin相对应，分压电阻R31和R32获得的采样电压即输入电压Vin的电压采样信号。

电压比较器321的第一输入端连接至分压电阻R31和R32的中间节点，用于获得该电压采样信号，第二输入端接收参考电压Vref4。电压比较器321的输出端连接至放大器302的反相输入端。反馈电阻322连接在第二节点和放大器302的反相输入端之间。电压比较器321的输出电压作为控制信号，叠加至放大器302的反相输入端。当输入电压Vin大于等于参考电压Vref4表征的预定电压值时，该控制信号降低流经功率管M2的电流，直至功率管M2关断。当输入电压Vin小于参考电压Vref4表征的预定电压值时，该控制信号为0，放大器302的反相输入端接收第二电流I2的电流反馈信号，实现恒流控制。

当交流电压较低时，功率管M2电流流过，此时流经功率管M1的电流值限制为Vref2/Rs2。

当交流电压逐渐升高，功率管M2没有电流流过。通路选择模块实现功率管M2的自动关断。

图6示出根据本发明第五实施例的LED驱动电路中线性恒流电路的示意性电路图。线性恒流电路320用于提供第二电流路径的选择性导通。第二电流路径为线性恒流电路320的第一端至第二端之间的电流路径。

线性恒流电路320包括功率管M2、放大器302、电压比较器321、分压电阻R31和R32、分压电阻R33和R34、反馈电阻322、以及电流采样电阻Rs2。功率管M2和电流采样电阻Rs2串联连接在第一端和第二端之间，二者的第二节点提供电流采样信号。功率管M2连接在第一端和第二节点之间。放大器302将电流采样信号与参考电压Vref2进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M2中流过的电流为第二电流I2，例如，第二电流I2的恒流值为Vref2/Rs2。放大器302将电流采样信号与参考电压Vref2进行比较以产生驱动信号，从而控制功率管M2中流过的电流为第二电流I2，例如，第二电流I2的恒流值为Vref2/Rs2。

在该实施例中，线性恒流电路320中的通路选择模块包括电压比较器321、分压电阻R31和R32、分压电阻R33和R34、反馈电阻322。二极管D1的阳极电压V1和阴极电压V2用于线性恒流电路320中的通路选择模块进行电流路径的导通和断开控制。分压电阻R31和R32串联连接在线性恒流电路320中的第一端和第二端之间，用于获得二极管D1的阳极电压V1(即功率管M2的漏端电压)。分压电阻R33和R34串联连接在二极管D1的阴极和线性恒流电路320中的第二端之间，用于获得参考电压Vref4。由于晶体管工作于线性状态，功率管M2在导通状态的漏端电压与输入电压Vin相对应，分压电阻R31和R32获得的采样电压即输入电压Vin的电压采样信号。

电压比较器321的第一输入端连接至分压电阻R31和R32的节点，用于获得该电压采样信号，第二输入端接收参考电压Vref4。电压比较器321的输出端连接至放大器302的反相输入端。反馈电阻322连接在第二节点和放大器302的反相输入端之间。当输入电压Vin大于等于参考电压Vref4表征的预定电压值时，电压比较器321的输出电压叠加至放大器302的反相输入端，从而降低流经功率管M2的电流，直至功率管M2关断。当输入电压Vin小于参考电压Vref4表征的预定电压值时，电压比较器321的输出电压为0，放大器302的反相输入端接收第二电流I2的电流反馈信号，实现恒流控制。

当交流电压较低时，功率管M2电流流过，此时流经功率管M1的电流值限制为Vref2/Rs2。

当交流电压逐渐升高，功率管M2没有电流流过。通路选择模块实现功率管M2的自动关断。

在该实施例中，线性恒流电路320根据二极管D1的阳极电压V1和阴极电压V2控制电流路径的导通和断开。由于线性恒流电路210和320的电流路径切换均与二极管D1的导通状态相关，因此，可以实现线性恒流电路210和320的同步切换，进一步改进LED驱动电路的工作稳定性。

根据本发明实施例的LED驱动电路，用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括第一线性恒流电路和第二线性恒流电路，其中第一线性恒流电路选择第一电流路径和第三电流路径之一，第二线性恒流电路选择性地导通第二电流路径，使得所述第一LED灯和所述第二LED灯根据输入电压切换为并联连接和串联连接之一，从而降低输入电容的参数，从而减小电路体积和提高可靠性和使用寿命。

依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (23)

1.一种LED驱动电路，用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括：

第一线性恒流电路，包括连接至供电端的第一端、连接至第一LED灯的阳极的第二端、以及连接至第二LED灯的阴极的第三端；以及

第二线性恒流电路，包括连接至第二LED灯的阴极的第一端、以及连接至地的第二端，

其中，所述第一线性恒流电路选择第一电流路径和第三电流路径之一，所述第一电流路径位于所述第一线性恒流电路的第一端和第二端之间，所述第三电流路径位于所述第一线性恒流电路的第三端和第二端之间，

所述第二线性恒流电路选择性地导通或断开第二电流路径，所述第二电流路径位于所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流电路和所述第二线性恒流电路分别根据所述供电端的输入电压选择电流路径，使得所述第一LED灯和所述第二LED灯根据输入电压切换为并联连接和串联连接之一。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，还包括：二极管，其阳极连接至所述第二LED灯的阴极，其阴极连接至所述第一线性恒流电路的第三端。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流电路包括：

第一线性恒流控制模块，连接在所述第一线性恒流电路的第一端和第二端之间，用于提供第一电流路径；

第三线性恒流控制模块，连接在所述第一线性恒流电路的第三端和第二端之间，用于提供第三电流路径；以及

第一通路选择模块，与所述第一线性恒流控制模块和所述第三恒流控制模块相连接，用于选择电流路径，

其中，在所述供电端的输入电压小于等于预定值时，所述第一通路选择模块断开所述第三电流路径，以及导通所述第一电流路径，

在所述供电端的输入电压大于预定值时，所述第一通路选择模块断开所述第一电流路径，以及导通所述第三电流路径。

5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其中，所述第二线性恒流电路包括：

第二线性恒流控制模块，连接在所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间，用于提供第二电流路径；

第二通路选择模块，与所述第二线性恒流控制模块相连接，用于选择电流路径，

其中，在所述供电端的输入电压小于等于预定值时，所述第二通路选择模块导通所述第二电流路径，

在所述供电端的输入电压大于预定值时，所述第二通路选择模块断开所述第二电流路径。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流控制模块、所述第二线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块分别包括：

功率管，用于控制相应的电流路径的电流值；以及

放大器，用于将参考电压与电流采样信号相比较以产生所述功率管的驱动信号。

7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流电路还包括：电流采样电阻，位于所述第一电流路径和所述第三电流路径的公共路径上，所述第一通路选择模块为所述电流采样电阻。

8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压小于所述第三线性恒流控制模块中放大器的参考电压。

9.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其中，所述第一线性恒流电路还包括：

第一电流采样电阻，与所述第一线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第一节点提供第一电流采样信号；以及

第三电流采样电阻，与所述第三线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第三节点提供第三电流采样信号，

其中，所述第一通路选择模块将所述第三电流采样信号的放大信号叠加在所述第一线性恒流控制模块放大器的电流采样信号或参考电压上。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其中，所述第一通路选择模块包括：

串联连接在所述第一节点和所述第三节点之间的第一反馈电阻和放大模块，

其中，所述第一线性恒流控制模块放大器的电流采样信号取自所述第一反馈电阻和所述放大模块之间的第四节点。

11.根据权利要求10所述的LED驱动电路，其中在所述第三电流路径导通时，所述放大模块将所述第三电流采样信号的放大信号作为控制信号施加在所述第四节点上，所述控制信号大于所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压，从而断开所述第一电流路径。

12.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其中，所述第二线性恒流电路还包括：

第二电流采样电阻，与所述第二线性恒流控制模块中的功率管串联连接，在二者之间的第二节点提供第二电流采样信号，

其中，所述第二通路选择模块根据所述输入电压的电压采样信号产生控制信号，以及将所述控制信号叠加在所述第二线性恒流控制模块放大器的电流采样信号或参考电压上。

13.根据权利要求12所述的LED驱动电路，其中，所述第二通路选择模块包括：

第一分压电阻和第二分压电阻，串联连接在所述第二线性恒流电路的第一端和第二端之间，并且所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间的第五节点提供用于表征所述输入电压的电压反馈信号；

串联连接第二节点和第五节点之间的电压比较器和第二反馈电阻，

其中，所述第二线性恒流控制模块中放大器的电流采样信号取自所述第二反馈电阻和所述电压比较器之间的第六节点，

所述电压比较器将所述电压反馈信号与参考电压相比较以获得控制信号，使得在所述输入电压的电压采样信号小于所述参考电压时，所述第二通路选择模块导通所述第二电流路径，在所述输入电压的电压采样信号大于等于所述参考电压时，所述第二通路选择模块断开所述第二电流路径。

14.根据权利要求13所述的LED驱动电路，其中，所述第二通路选择模块包括：

第三分压电阻和第四分压电阻，串联连接在所述二极管的阴极和所述第二线性恒流电路的第二端之间，

其中，所述第三分压电阻和第四分压电阻之间的第七节点提供用于表征所述二极管的阴极电压的电压反馈信号，作为所述参考电压。

15.一种用于LED驱动电路的控制方法，用于驱动第一LED灯和第二LED灯，包括：

在供电端的输入电压小于等于预定值时，采用第一电流路径为所述第一LED灯提供第一电流，以及第二电流路径为所述第二LED灯提供第二电流，使得所述第一LED灯和所述第二LED灯并联供电；以及

在供电端的输入电压大于预定值时，采用第三电流路径为所述第一LED灯和所述第二LED灯提供第三电流，使得所述第一LED和所述第二LED灯串联连接。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其中，在第一至第三电流路径上分别设置第一至第三线性恒流控制模块，以分别控制第一至第三电流的电流值，

其中，所述第一电流路径依次经由所述第一线性恒流控制模块和所述第一LED灯，所述第二电流路径依次经由所述第二LED灯和所述第二线性恒流控制模块，所述第三电流路径依次经由于所述第二LED灯、所述第三线性恒流控制模块和所述第一LED灯。

17.根据权利要求16所述的控制方法，其中，所述第一至第三恒流控制模块分别将第一至第三电流的电流采样信号与参考电压相比较，以控制第一至第三电流的电流值。

18.根据权利要求16所述的控制方法，其中，根据所述供电端的输入电压根据所述第一至第三线性流控制模块各自的导通和断开状态，从而实现所述第一LED灯和所述第二LED灯的串联连接和并联连接的切换。

19.根据权利要求16所述的控制方法，其中，所述第一线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块共用电流采样电阻，并且所述第一线性恒流控制模块中放大器的参考电压小于所述第三线性恒流控制模块中放大器的参考电压，使得在所述第三电流路径导通时，所述第一电流路径断开。

20.根据权利要求16所述的控制方法，其中，所述第一线性恒流控制模块和所述第三线性恒流控制模块分别获得第一电流采样信号和第三电流采样信号，所述第三电流采样信号的放大信号叠加在所述第一电流采样信号或参考电压上。

21.根据权利要求20所述的控制方法，其中，在所述第三电流路径导通时，将所述第三电流采样信号的放大信号作为控制信号叠加在所述第一电流采样信号上，所述控制信号大于所述第一线性恒流控制模块的参考电压，使得在所述第三电流路径导通时，所述第一电流路径断开。

22.根据权利要求16所述的控制方法，其中，所述第二线性恒流控制模块获得第二电流采样信号，根据所述输入电压的电压采样信号产生控制信号，以及将所述控制信号叠加在所述第二线性恒流控制模块放大器的第二电流采样信号上，

在所述输入电压的电压采样信号小于所述参考电压时，导通所述第二电流路径，在所述输入电压的电压采样信号大于等于所述参考电压时，断开所述第二电流路径。

23.根据权利要求22所述的控制方法，还包括：二极管，连接在所述第二LED灯和所述第三线性恒流控制模块之间，并且在所述第三电流路径导通时，所述二极管导通，

其中，所述输入电压的电压采样信号取自所述二极管的阳极，所述参考电压取自所述二极管的阴极。