CN108925005B - 线性led驱动电路 - Google Patents

Abstract

公开了一种线性LED驱动电路，通过使得所述线性LED驱动电路中的第一支路和第二支路并联连接在整流电路的输出端口之间，以使得在所述线性LED驱动电路工作在第一状态时，所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量，因此，可以提高线性LED驱动电路的效率和线性调整率。

Description

线性LED驱动电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术，更具体地，涉及一种线性LED驱动电路。

背景技术

现有技术中的线性LED驱动电路如图1所示，线性LED驱动电路1为一种半压线性电路。线性LED驱动电路1包括整流电路11、电容C1、二极管D1和D2、开关管Q1和Q2以及LED负载LED。其中，在整流电路11的输出电压VBUS小于负载LED的电压时，开关管Q1受控导通，开关管Q2受控关断，电容C1给负载LED负载提供能量。也即，此时的电流通路为C1-Q1-LED-D2-C1。在整流电路11的输出电压VBUS大于负载LED时，开关管Q1受控关断，开关管Q2受控导通，电压VBUS给电容C1充电的同时给LED提供能量。此时的电流通路为AC-C1-D1-Q2-LED-AC。如图1所示，现有技术的线性LED驱动电路1只能应用于高压输入半压输出的场合，不能应用于全压输入的应用要求。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种线性LED驱动电路，以提高线性LED驱动电路的效率和线性调整率。

第一方面，提供一种线性LED驱动电路，包括：

并联连接在整流电路的两个输出端口之间的第一支路和第二支路；

其中，所述第一支路包括储能元件，所述第二支路包括串联连接的LED负载和可控电流源，以使得当所述线性LED驱动电路处于第一状态时，所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量。

进一步地，所述线性LED驱动电路还包括：

以预定方式连接在所述第一支路和所述第二支路之间的第三支路，以使得当所述线性LED驱动电路处于第二状态时，仅有所述第二支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第三状态时所述储能元件和所述LED负载通过所述第三支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第四状态时，所述LED负载接收所述储能元件的输出能量。

进一步地，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的第一晶体管。

进一步地，所述第三支路包括单向导通元件。

进一步地，所述第二支路还包括与所述LED负载和所述可控电流源串联连接的第二晶体管。

进一步地，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的第三晶体管。

进一步地，所述第三支路还包括与所述单向导通元件串联连接的第四晶体管，其中，所述第四晶体管被配置为在恒流状态和关断状态间切换。

进一步地，所述线性LED驱动电路被配置为当交流输入电压的峰值低于预设值时处于所述第一状态。

进一步地，所述线性LED驱动电路被配置为当交流输入电压的峰值高于预设值时在所述第二状态、所述第三状态和所述第四状态之间切换。

进一步地，所述线性LED驱动电路被配置为当表征所述整流电路的输出电压瞬时值的电压采样信号小于第一电压阈值时处于所述第二状态，当所述电压采样信号大于所述第一电压阈值时处于所述第三状态，当所述整流电路的输出电压为零或近似为零时处于所述第四状态。

进一步地，所述线性LED驱动电路还包括：

控制器，被配置为通过采样交流输入端口的电压、所述第三支路的第一端的电压或整流输出端口的第一端的电压获取交流输入电压的峰值状态，并根据所述交流输入电压的峰值状态控制所述线性LED驱动电路在所述第一状态、所述第二状态、所述第三状态和所述第四状态之间切换。

进一步地，所述储能元件连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述LED负载和所述可控电流源串联连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

进一步地，所述第一晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第二晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

进一步地，所述LED负载和所述可控电流源串联连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述储能元件连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

进一步地，所述第二晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第一晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

进一步地，所述LED负载连接在所述第三支路的第一端和整流输出端口的第一端之间；所述储能元件和所述第三晶体管串联连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间；

其中，所述第三晶体管被配置为在恒流状态、导通状态和关断状态间切换。

进一步地，所述可控电流源连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第一晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

进一步地，所述储能元件连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述LED负载连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

进一步地，所述第一晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述可控电流源连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

进一步地，在所述第一状态下，所述第一晶体管和所述第二晶体管受控导通；在所述第二状态下，所述第一晶体管受控关断，所述第二晶体管受控导通；在所述第三状态下，所述第一晶体管和所述第二晶体管受控关断；在所述第四状态下，所述第一晶体管通过寄生二极管导通，所述第二晶体管受控导通。

进一步地，在所述第一状态下，所述第一晶体管和所述第三晶体管受控导通；在所述第二状态下，所述第一晶体管和所述第三晶体管受控关断；在所述第三状态下，所述可控电流源中的晶体管和所述第一晶体管受控关断，所述第三晶体管受控工作在恒流状态；在所述第四状态下，所述第三晶体管受控导通，所述第一晶体管通过寄生二极管导通。

进一步地，在所述第一状态下，所述第一晶体管受控导通，所述第四晶体管受控关断；在所述第二状态下，所述第一晶体管和所述第四晶体管受控关断；在所述第三状态下，所述第一晶体管受控关断，所述第四晶体管受控工作在恒流状态，所述可控电流源中的晶体管受控关断；在所述第四状态下，所述第一晶体管通过寄生二极管导通，所述第四晶体管受控关断。

第二方面，提供一种线性LED驱动电路，包括：

并联连接在整流电路的输出端口之间的第一支路和第二支路；其中，所述第一支路包括储能元件，所述第二支路包括串联连接的LED负载和可控电流源；以及

第三支路，连接在所述第一支路和所述第二支路之间；

所述第一支路、第二支路和第三支路被配置为使得当所述线性LED驱动电路处于第一状态时，仅有所述第二支路接收整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第二状态时，所述储能元件和所述LED负载通过所述第三支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第三状态时，所述LED负载接收所述储能元件的输出能量。

进一步地，在所述线性LED驱动电路处于第四状态时，所述第一支路和所述第二支路并联连接在整流电路的输出端口之间，以使得所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量。

进一步地，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的开关管。

进一步地，所述第三支路包括单向导通元件。

进一步地，所述第二支路还包括与所述LED负载和所述可控电流源串联连接的第一晶体管。

进一步地，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的第二晶体管。

进一步地，所述第三支路还包括与所述单向导通元件串联连接的第四晶体管，其中，所述第四晶体管被配置为在恒流状态和关断状态间切换。

进一步地，所述开关管为晶体管或二极管。

本发明实施例的技术方案通过使得所述线性LED驱动电路中的第一支路和第二支路并联连接在整流电路的输出端口之间，以使得在所述线性LED驱动电路工作在第一状态时，所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量，从而提高线性LED驱动电路的效率和线性调整率。

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它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是现有技术的线性LED驱动电路的电路图；

图2是本发明第一实施例的线性LED驱动电路的电路图；

图3是本发明实施例的控制器的电路图；

图4是本发明实施例的线性LED驱动电路在交流输入电压为低压时的工作波形图；

图5是本发明实施例的线性LED驱动电路在交流输入电压为高压时的工作波形图；

图6是本发明第二实施例的线性LED驱动电路的电路图；

图7是本发明第三实施例的线性LED驱动电路的电路图；

图8是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第一状态下的电路示意图；

图9是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第二状态下的电路示意图；

图10是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第三状态下的电路示意图；

图11是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第四状态下的电路示意图；

图12是本发明第四实施例的线性LED驱动电路的电路图。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图2是本发明第一实施例的线性LED驱动电路的电路图。图3是本发明实施例的控制器的电路图。图4是本发明实施例的线性LED驱动电路在交流输入电压为低压时的工作波形图。图5是本发明实施例的线性LED驱动电路在交流输入电压为高压时的工作波形图。

如图2所示，本实施例的线性LED驱动电路2包括第一支路21、第二支路22、第三支路23、整流电路24和控制器25。其中，整流电路24用于将交流输入电压Vin转换为直流电输出到直流母线BUS。第一支路21和第二支路22均连接在整流输出端口(也即整流电路24的输出端口)之间。

第一支路21包括储能元件C21和晶体管Q21。其中，储能元件C21连接在整流输出端口的第一端i1和第一中间端CN(也即第三支路23的第一端)之间。晶体管Q21连接在第一中间端CN和整流输出端口的第二端i2。整流输出端口的第二端i2为接地端。晶体管Q21受控于开关控制信号S2导通或关断。

第二支路22包括LED负载led1、可控电流源221和晶体管Q22。晶体管Q22连接在整流输出端口的第一端i1和第二中间端LP(也即第三支路23的第二端)之间。可控电流源221和LED负载led1串联连接在第二中间端LP和整流输出端口的第二端i2之间。其中，晶体管Q22受控于开关控制信号S1导通或关断。可控电流源221被配置为使得流过LED负载led1的电流保持在设定值。可控电流源221包括晶体管Q23、误差放大器gm1和电阻R1。

第三支路23连接在第一中间端CN和第二中间端LP之间。第三支路包括单向导通元件D21。其中单向导通元件D21的阳极连接至第一中间端CN、阴极连接至第二中间端LP。

控制器25用于根据电压采样信号生成开关控制信号S1和S2以分别控制晶体管Q22和Q21。电压采样信号用于表征整流电路24的输出电压。如图3所示，控制器25包括采样电路251、比较器cmp1、滤波器252和比较器cmp2。

采样电路251用于在直流母线BUS处或第一中间端CN处采样获取表征整流电路24的输出电压的电压采样信号Vs。

比较器cmp1的输入端输入电压采样信号Vs和第一电压阈值Vref1，输出端输出开关控制信号S1以控制晶体管Q22的导通或关断。其中，当电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1时，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1控制晶体管Q22导通。

滤波器252被配置为对电压采样信号Vs进行滤波输出滤波后的电压采样信号Vs_a。比较器cmp2的输入端输入滤波后的电压采样信号Vs_a和第二电压阈值Vref2，输出端输出开关控制信号S2以控制晶体管Q21的导通或关断。其中，当滤波后的电压采样信号Vs_a小于第二电压阈值Vref2时，比较器cmp2输出有效的开关控制信号S2以控制晶体管Q21导通。

在本实施例中，线性LED驱动电路2根据交流输入电压Vin的峰值状态工作于四个不同的状态。

在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，线性LED驱动电路2工作于第一状态。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，线性LED驱动电路2在第二状态、第三状态和第四状态下切换。其中，可以通过电压采样信号Vs来获取交流输入电压Vin的峰值状态以判断线性LED驱动电路2工作于低压状态还是高压状态。在另一种可选的实现方式中，可以通过采样交流输入端口的电压来获取交流输入电压Vin的峰值状态以判断线性LED驱动电路2工作于低压状态还是高压状态。

应理解，上述预设值可以根据电路的实际需求和线性LED驱动电路2中的元件的性能进行设置。其中，第二电压阈值Vref2与该预设值相对应。

线性LED驱动电路2在交流输入电压Vin为低压(也即交流输入电压Vin的峰值低于预设值)时工作于第一状态，工作波形图如图4所示。在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，电压采样信号Vs始终小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1始终输出有效的开关控制信号S1，控制晶体管Q22持续导通。滤波后的电压采样信号Vs_a在交流输入电压Vin为低压时也始终小于第二电压阈值Vref2。因此，比较器cmp2始终输出有效的开关控制信号S2，控制晶体管Q21持续导通。也就是说，线性LED驱动电路2在交流输入电压Vin为低压时，控制器25控制晶体管Q21和Q22均导通。如图2所示，在晶体管Q21和Q22均导通时，第一中间端CN的电压小于第二中间端LP的电压，因此单向导通元件D21此时不导通。也即在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，第一支路21和第二支路22并联连接在整流电路24的输出端口，均能够接收整流电路24的输出能量。其中，流过LED负载的电流Iled的波形图如图4所示，在母线电压Vbus大于Vled(也即LED负载的导通电压)时，由于可控电流源221的调节，流过LED负载的电流Iled基本维持在I1。在母线电压BUS小于Vled时，流过LED负载的电流Iled逐渐下降至0。

也就是说，在线性LED驱动电路2在交流输入电压Vin为低压时，通过将储能元件C21并联连接在电路中以改善线性LED驱动电路2在低压状态下的线性调整率，提高输出电压的稳定性。

线性LED驱动电路2在交流输入电压Vin为高压(也即交流输入电压Vin的峰值高于预设值)时在第二状态、第三状态和第四状态间切换，工作波形图如图5所示。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，滤波后的电压采样信号Vs_a始终大于第二电压阈值Vref2。因此，比较器cmp2始终输出无效的开关控制信号S2。也即控制晶体管Q21的开关控制信号S2始终无效。

在t0时刻-t1时刻，线性LED驱动电路2工作于第二状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1，控制晶体管Q22保持导通。此时，由于第一中间端CN的电压小于第二中间端LP的电压，因此单向导通元件D21此时不导通。由此，储能元件C21所在的第一支路21不接入电路，流过储能元件C21的电流Ic为0。因此，在t0时刻-t1时刻，整流电路24的输出能量仅给LED负载led1供电。并且，由于可控电流源221的调节，此时流过LED负载led1的电流Iled基本维持在I2。应理解，可控电流源221可以根据交流输入电压Vin的变化调节支路中的电流。

在t1时刻-t2时刻，线性LED驱动电路2工作于第三状态。如图5所示，电压采样信号Vs大于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出无效的开关控制信号S1，控制晶体管Q22保持关断。此时，整流电路24的输出能量给电容C21充电，并使得单向导通元件D21的两端电压达到其导通电压，以使得单向导通元件D21导通。因此，在t1时刻-t2时刻，整流电路24的输出能量同时给储能元件C21和LED负载led1供电。应理解，由于使得单向导通元件D21的两端电压达到其导通电压需要一定时间，因此，在t1时刻延迟一段时间后，才有电流流过储能元件C21和LED负载led1。在储能元件C21和LED负载led1导通期间，由于可控电流源221的调节，流过储能元件C21和LED负载led1的电流Ic和Iled均基本维持在I2。在储能元件C21和LED负载led1导通一段时间之后，由于LED负载两端的电压逐渐减小至小于其导通电压，因此流过储能元件C21和LED负载led1的电流Ic和Iled逐渐下降至0。

在t2时刻-t3时刻，线性LED驱动电路2工作于第二状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1，控制晶体管Q22保持导通。此时，由于第一中间端CN的电压小于第二中间端LP的电压，因此单向导通元件D21此时不导通。由此，储能元件C21所在的第一支路21不接入电路，流过储能元件C21的电流Ic为0。因此，在t2时刻-t3时刻，整流电路24的输出能量仅给LED负载led1供电。并且，由于可控电流源221的调节，此时流过LED负载led1的电流Iled基本维持在I2。

在t3时刻-t4时刻，线性LED驱动电路2工作于第四状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1以控制晶体管Q22保持导通。此时，整流电路24的输出电压为0或近似为0，因此通过储能元件C21给LED负载供电。此时第一中间端CN的电压小于第二中间端LP的电压且小于整流输出端口的第二端i2的电压，单向导通元件D21不导通，晶体管Q21通过其寄生二极管导通，形成C21-Q22-led1-Q23-R1-Q21-C21的通路。由于可控电流源221的调节，在t3时刻后的一段时间内流过储能元件C21和LED负载led1的电流Ic和Iled的绝对值基本维持在I2。应理解，此时流过储能元件C21和LED负载led1的电流Ic和Iled的方向相反。但是，由于储能元件C21中的能量减少，LED负载led1两端的电压逐渐减小到小于其导通电压，因此流过储能元件C21的电流Ic逐渐上升至0，流过LED负载led1的电流Iled逐渐下降至0。在t4时刻，新的周期开始。

在本实施例中，线性LED驱动电路在交流输入电压Vin为高压状态时在第二状态、第三状态和第四状态之间切换以给LED负载供电。利用储能元件吸收市电的峰值能量，并释放到LED负载中，避免了交流输入电压在高压状态时，LED驱动电路产生较大的损耗，同时允许较宽范围的LED导通电压，增加了设计的灵活性。并且相对于现有技术的线性LED驱动电路，本实施例中的线性LED驱动电路在交流输入电压为低压状态时也可以控制LED负载导通，使得输入电压范围变宽，增大了输入电流的导通角，这提高了线性LED驱动电路的功率因数和效率。

在另一种可选的实现方式中，由于在交流输入电压Vin为高压状态时晶体管Q21的开关控制信号始终无效，并在整流电路24的输出电压为0或近似为0时通过其寄生二极管导通。因此晶体管Q21可在交流输入电压Vin为高压状态时替换为二极管。二极管的阳极连接在整流输出端口的第二端i2，阴极连接在第一中间端CN。因此，可实现在t0时刻-t3时刻，二极管不导通，在t3-t4时刻，二极管导通使得储能元件给负载供电。也就是说，在交流输入电压Vin为高压状态时，将晶体管Q21替换为二极管同样可以实现使得线性LED驱动电路输出电压较小以提高线性LED驱动电路的功率因数和效率的功能。

图6是本发明第二实施例的线性LED驱动电路的电路图。如图6所示，本实施例的线性LED驱动电路6包括第一支路61、第二支路62、第三支路63和整流电路64。其中，整流电路64用于将交流输入电压Vin转换为直流电输出到直流母线BUS。第一支路61和第二支路62均连接在整流输出端口(也即整流电路64的输出端口)之间。

第一支路61包括储能元件C61和晶体管Q61。其中，晶体管Q61连接在整流输出端口i3和第二中间端LP1(也即第三支路63的第二端)之间。储能元件C61连接在第二中间端LP1和整流输出端口的第二端i4之间。其中，整流输出端口的第二端i4为接地端。晶体管Q61受控于开关控制信号S2导通或关断。

第二支路62包括LED负载led2、可控电流源621和晶体管Q62。晶体管Q62连接在第一中间端CN1和整流输出端口的第二端i4之间。可控电流源621和LED负载led2串联连接在整流输出端口的第一端i3和第一中间端CN1(也即第三支路63的第一端)之间。其中，晶体管Q62受控于开关控制信号S1导通或关断。可控电流源621被配置为使得流过LED负载led2的电流保持在预设值。可控电流源621包括晶体管Q63、误差放大器gm2和电阻R2。

第三支路63连接在第一中间端CN1和第二中间端LP1之间。第三支路73包括单向导通元件D61。其中单向导通元件D61的阳极连接至第一中间端CN1、阴极连接至第二中间端LP1。

线性LED驱动电路6还包括控制器(图中未画出)，用于根据电压采样信号生成开关控制信号S1和S2以分别控制晶体管Q62和Q61。电压采样信号用于表征整流电路64的输出电压。控制器的电路图如图3所示，在此不再赘述。

本实施例的线性LED驱动电路6与第一实施例的线性LED驱动电路2的连接方式不同，但其工作状态基本相同，也即线性LED驱动电路6根据交流输入电压Vin的大小工作于四个不同的状态。线性LED驱动电路6在不同工作状态下的工作波形图也如图3和图4所示。因此在此不再赘述。

由此，线性LED驱动电路6在交流输入电压Vin为低压时，也能通过将储能元件C61并联连接在电路中以改善线性LED驱动电路6在低压状态下的线性调整率，提高输出电压的稳定性。线性LED驱动电路6在交流输入电压Vin为高压状态时也在第二状态、第三状态和第四状态之间切换以给LED负载供电。并且相对于现有技术的线性LED驱动电路，线性LED驱动电路6输出电压较小，提高了线性LED驱动电路的功率因数和效率。

在另一种可选的实现方式中，由于在交流输入电压Vin为高压状态时晶体管Q61的开关控制信号S2始终无效，并在整流电路64的输出电压为0或近似为0时通过其寄生二极管导通。因此晶体管Q61可在交流输入电压Vin为高压状态时替换为二极管。二极管的阳极连接在第二中间端LP1，阴极连接在整流输出端口的第一端i3。因此，可实现在t0时刻-t3时刻，二极管不导通，在t3-t4时刻，二极管导通使得储能元件C61给LED负载led2供电。也就是说，在交流输入电压Vin为高压状态时，将晶体管Q61替换为二极管同样可以实现使得线性LED驱动电路输出电压较小以提高线性LED驱动电路的功率因数和效率的功能。

图7是本发明第三实施例的线性LED驱动电路的电路图。图8是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第一状态下的电路示意图。图9是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第二状态下的电路示意图。图10是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第三状态下的电路示意图。图11是本发明第三实施例的线性LED驱动电路工作于第四状态下的电路示意图。

如图7所示，本实施例的线性LED驱动电路7包括第一支路71、第二支路72、第三支路73、整流电路74和逻辑电路75。其中，整流电路74用于将交流输入电压Vin转换为直流电输出到直流母线BUS。第一支路71和第二支路72均连接在整流输出端口(也即整流电路74的输出端口)之间。

第一支路71包括储能元件C71、晶体管Q71和晶体管Q73。其中，晶体管Q71连接在整流输出端口i5和第二中间端LP2(也即第三支路73的第二端)之间。储能元件C71和晶体管Q73串联连接在第二中间端LP2和整流输出端口的第二端i6之间。其中，整流输出端口的第二端i6为接地端。晶体管Q71受控于开关控制信号S1导通或关断。晶体管Q73受控在恒流状态、导通状态或关断状态间切换。

第二支路72包括LED负载led3和可控电流源721。其中，可控电流源721包括晶体管Q72。晶体管Q72连接在第一中间端CN1(也即第三支路73的第一端)和整流输出端口的第二端i6之间。LED负载led3连接在整流输出端口的第一端i5和第一中间端CN2之间。晶体管Q72受控于开关控制信号S1和S2工作于恒流状态或关断状态。可控电流源721被配置为使得流过LED负载led3的电流保持在设定值。

第三支路73连接在第一中间端CN2和第二中间端LP2之间。第三支路73包括单向导通元件D71。其中单向导通元件D71的阳极连接至第一中间端CN2、阴极连接至第二中间端LP2。

逻辑电路75被配置为根据开关控制信号S1和S2控制晶体管Q71导通或关断、控制晶体管Q73和Q72导通或关断或工作于恒流状态。逻辑电路75包括或门电路or1、反相器inv1和inv2以及开关K1-K4。

线性LED驱动电路7还包括控制器(图中未画出)，用于根据电压采样信号生成开关控制信号S1和S2以控制晶体管Q71、晶体管Q72和晶体管Q73。电压采样信号用于表征整流电路74的输出电压。控制器的电路图如图3所示，在此不再赘述。

在本实施例中，线性LED驱动电路7依旧根据交流输入电压Vin的峰值状态工作于四个不同的状态。也即在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，线性LED驱动电路7工作于第一状态。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，线性LED驱动电路7在第二状态、第三状态和第四状态下切换。

线性LED驱动电路7在交流输入电压Vin为低压(也即交流输入电压Vin的峰值低于预设值)时工作于第一状态，工作波形图依旧如图4所示。在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，电压采样信号Vs小于第一电压阈值，滤波后的电压采样信号小于第二电压阈值Vref2，比较器cmp1和比较器cmp2始终分别输出有效的开关控制信号S1和S2。如图7所示，在开关控制信号S2有效时，控制晶体管Q71持续导通。或门电路or1输出有效的信号以控制开关K1和K3导通、开关K2和K4关断。也就是说，此时晶体管Q72工作于恒流状态(即晶体管Q72、差分放大器gm3和电阻R3组成了可控电流源721)。

进一步地，线性LED驱动电路7还包括击穿二极管D72和电阻R5。击穿二极管D72和电阻R5串联连接在第二中间端LP2和接地端之间。晶体管Q73的控制端连接至击穿二极管D72和电阻R5的公共端。由于晶体管Q71受控导通，使得第二中间端LP2的电压增加以使得击穿二极管D72被击穿。因此，晶体管Q73受控于击穿二极管D72的电压处于导通状态。

由此，线性LED驱动电路7在交流输入电压Vin为低压时，晶体管Q71处于导通状态、晶体管Q73处于导通状态、晶体管Q72处于恒流状态。并且此时，第一中间端CN2的电压小于第二中间端LP2的电压，单向导通元件D71不导通，其电路示意图如图8所示(图中虚线用于表征支路不导通)。在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，第一支路71和第二支路72并联连接在整流电路74的输出端口，并均能够接收整流电路74的输出能量。其中，流过LED负载led3的电流Iled的波形图如图4所示，在母线电压Vbus大于LED负载的导通电压Vled时，由于可控电流源721的调节，流过LED负载的电流Iled基本维持在I1。在母线电压BUS小于LED负载的导通电压Vled时，流过LED负载led3的电流Iled逐渐下降至0。

因此，在线性LED驱动电路7在交流输入电压Vin为低压时，通过将储能元件C71并联连接在电路中以改善线性LED驱动电路7在低压状态下的线性调整率，提高输出电压的稳定性。

线性LED驱动电路7在交流输入电压Vin为高压(也即交流输入电压Vin的峰值高于预设值)时，工作波形图依旧如图5所示。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，滤波后的电压采样信号Vs_a始终大于第二电压阈值Vref2。因此，比较器cmp2始终输出无效的开关控制信号S2，晶体管Q71受控关断。

在t0时刻-t1时刻，线性LED驱动电路7工作于第二状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1有效时，或门电路or1输出有效的信号以控制开关K1和K3导通、开关K2和K4关断，晶体管Q72处于恒流状态。也就是说，在t0时刻-t1时刻，由于晶体管Q71关断，储能元件C71不接入电路，流过储能元件C71的电流Ic为0。

在t0时刻-t1时刻，开关K1和K3导通，晶体管Q72工作于恒流状态(即晶体管Q72、差分放大器gm3和电阻R3组成了可控电流源721)。并且，此时第一中间端CN2的电压小于第二中间端LP2的电压，单向导通元件D71不导通，线性LED驱动电路7工作于第二状态的电路示意图如图9所示(图中虚线用于表征支路不导通)。因此，整流电路74的输出能量仅给LED负载led3供电。并且，由于可控电流源721的调节，此时流过LED负载led3的电流Iled基本维持在I2。

在t1时刻-t2时刻，线性LED驱动电路7工作于第三状态。如图5所示，电压采样信号Vs大于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出无效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1和S2均无效时，控制晶体管Q71关断。或门电路or1输出无效的信号控制开关K1和K3保持关断、开关K2和K4保持导通。也即此时晶体管Q72受控处于关断状态，晶体管Q73受控处于恒流状态(即晶体管Q73、电阻R4和误差放大器gm3等可组成可控电流源)。此时，整流电路74的输出能量给电容C71充电使得单向导通元件D71两端的电压达到其导通电压，以使得单向导通元件D71导通，线性LED驱动电路7工作于第三状态的电路示意图如图10所示(图中虚线用于表征支路不导通)。在t1时刻-t2时刻，整流电路74的输出能量同时给储能元件C71和LED负载led3供电。应理解，由于使得单向导通元件D71两端的电压达到其导通导通电压需要一定时间，因此，在t1时刻延迟一段时间后，才有电流流过储能元件C71和LED负载led3。在储能元件C71和LED负载led3导通期间，由于晶体管Q73处于恒流状态，流过储能元件C71和LED负载led3的电流Ic和Iled均基本维持在I2。在储能元件C71和LED负载led3导通一段时间之后，由于LED负载led3的电压逐渐减小，流过储能元件C71和LED负载led3的电流Ic和Iled下降至0。

在t2时刻-t3时刻，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。此时，线性LED驱动电路7的工作状态与在t0时刻-t1时刻的工作状态相同，在此不再赘述。

在t3时刻-t4时刻，线性LED驱动电路7工作于第四状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1有效时，或门电路or1输出有效的信号控制开关K1和K3导通、开关K2和K4关断，晶体管Q72处于恒流状态。此时，整流电路74的输出电压为0或近似为0，因此，储能元件C71给LED负载led3供电。由于此时第一中间端CN2的电压小于第二中间端LP2的电压，因此，单向导通元件D21不导通。如图7所示，在储能元件C71放电时，晶体管Q71通过其寄生二极管导通，电阻R5中流过电流使得击穿二极管D72被击穿，晶体管Q73受控于击穿二极管D72的电压处于导通状态。线性LED驱动电路7工作于第四状态的电路示意图如图11所示(图中虚线用于表征支路不导通)。晶体管Q73受控导通，晶体管Q71通过其寄生二极管导通，晶体管Q72受控工作在恒流状态，因此可在电路中形成C71-Q71-led3-Q72-R4-Q73-C71的通路。由于可控电流源721的调节，在t3时刻后的一段时间内流过储能元件C71和LED负载led3的电流Ic和Iled的绝对值基本维持在I2。应理解，此时流过储能元件C71和LED负载led3的电流Ic和Iled的方向相反。但是，由于储能元件C71中的能量减少，LED负载led3两端的电压逐渐减小，因此流过储能元件C71的电流Ic逐渐上升至0，流过LED负载led3的电流Iled逐渐下降至0。在t4时刻，新的周期开始。

在本实施例中，线性LED驱动电路在交流输入电压Vin为高压状态时在不同状态之间切换以给LED负载供电。利用储能元件吸收市电的峰值能量，并释放到LED负载中，避免了交流输入电压在高压状态时，LED驱动电路产生较大的损耗，同时允许较宽范围的LED导通电压，增加了设计的灵活性。并且相对于现有技术的线性LED驱动电路，本实施例中的线性LED驱动电路在交流输入电压为低压状态时也可以控制LED负载导通，使得输入电压范围变宽，增大了输入电流的导通角，这提高了线性LED驱动电路的功率因数和效率。

在另一种可选的实现方式中，由于在交流输入电压Vin为高压状态时晶体管Q71的开关控制信号S2始终无效，并在整流电路74的输出电压为0或近似为0时通过其寄生二极管导通。因此晶体管Q71可在交流输入电压Vin为高压状态时替换为二极管。二极管的阳极连接在第二中间端LP2，阴极连接在整流输出端口的第一端i5。因此，可实现在t0时刻-t3时刻，二极管不导通，在t3-t4时刻，二极管导通使得储能元件C71给LED负载led3供电。也就是说，在交流输入电压Vin为高压状态时，将晶体管Q71替换为二极管同样可以实现使得线性LED驱动电路输出电压较小以提高线性LED驱动电路的功率因数和效率的功能。

图12是本发明第四实施例的线性LED驱动电路的电路图。如图12所示，本实施例的线性LED驱动电路8包括第一支路81、第二支路82、第三支路83、整流电路84和逻辑电路85。其中，整流电路84用于将交流输入电压Vin转换为直流电输出到直流母线BUS。第一支路81和第二支路82均连接在整流输出端口(也即整流电路84的输出端口)之间。

第一支路81包括储能元件C81和晶体管Q81。其中，储能元件C81连接在整流输出端口的第一端i7和第一中间端CN3(也即第三支路83的第一端)之间。晶体管Q81连接在第一中间端CN3和整流输出端口的第二端i8。整流输出端口的第二端i8为接地端。晶体管Q81受控于开关控制信号S2导通或关断。

第二支路82包括LED负载led4和可控电流源821。可控电流源821包括晶体管Q82、电阻R6和差分放大器gm4。晶体管Q82连接在整流输出端口的第一端i7和第二中间端LP3(也即第三支路83的第二端)之间。LED负载led3和电阻R6串联连接在第二中间端LP3和整流输出端口的第二端i8之间。其中，晶体管Q82受控于开关控制信号S1和S2以处于恒流状态或关断状态。可控电流源821被配置为使得流过LED负载led3的电流保持在设定值。

第三支路83连接在第一中间端CN3和第二中间端LP3之间。第三支路包括单向导通元件D81和晶体管Q84。其中，单向导通元件D81和晶体管Q84串联连接在第一中间端CN3和第二中间端LP3之间。晶体管Q84受控于开关控制信号S1和S2以处于恒流状态或关断状态。

逻辑电路85被配置为根据开关控制信号S1和S2控制晶体管Q82和晶体管Q84处于关断状态或导通状态。逻辑电路85包括或门电路or3、反相器inv3和开关K5与K6。

线性LED驱动电路8还包括控制器(图中未画出)，用于根据电压采样信号生成开关控制信号S1和S2以控制晶体管Q81、晶体管Q82和晶体管Q84。电压采样信号用于表征整流电路84的输出电压。控制器的电路图如图3所示，在此不再赘述。

在本实施例中，线性LED驱动电路8依旧根据交流输入电压Vin的大小工作于四个不同的状态。也即在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，线性LED驱动电路8工作于第一状态。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，线性LED驱动电路8在第二状态、第三状态和第四状态下切换。

线性LED驱动电路8在交流输入电压Vin为低压(也即交流输入电压Vin的峰值低于预设值)时工作于第一状态，工作波形图依旧如图4所示。在交流输入电压Vin的峰值低于预设值时，电压采样信号Vs始终小于第一电压阈值Vref1，比较器cmp1始终输出有效的开关控制信号S1。如图12所示，在开关控制信号S1有效时，或门电路or3输出有效的信号以控制开关K6导通，开关K5关断。也就是说，此时晶体管Q82工作于恒流状态(即晶体管Q82、差分放大器gm4和电阻R6组成了可控电流源821)，晶体管Q84处于关断状态。滤波后的电压采样信号Vs_a在交流输入电压Vin为低压时也始终小于第二电压阈值Vref2。因此，比较器cmp2始终输出有效的开关控制信号S2，控制晶体管Q81持续导通。

由此，线性LED驱动电路8在交流输入电压Vin为低压时，晶体管Q81处于导通状态、晶体管Q84处于关断状态、晶体管Q82处于恒流状态。也就是说，此时，第一支路81和第二支路82并联连接在整流电路84的输出端口，并均能够接收整流电路84的输出能量。其中，流过LED负载led4的电流Iled的波形图如图4所示，在母线电压Vbus大于Vled(也即LED负载的导通电压)时，由于可控电流源821的调节，流过LED负载的电流Iled基本维持在I1。在母线电压BUS小于Vled时，流过LED负载led4的电流Iled逐渐下降至0。

因此，在线性LED驱动电路8在交流输入电压Vin为低压时，通过将储能元件C81并联连接在电路中以改善线性LED驱动电路8在低压状态下的线性调整率，提高输出电压的稳定性。

线性LED驱动电路8在交流输入电压Vin为高压(也即交流输入电压Vin的峰值高于预设值)时，工作波形图依旧如图5所示。在交流输入电压Vin的峰值高于预设值时，滤波后的电压采样信号Vs_a始终大于第二电压阈值Vref2。因此，比较器cmp2始终输出无效的开关控制信号S2。

在t0时刻-t1时刻，线性LED驱动电路8工作于第二状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1有效时，或门电路or3输出有效的信号以控制开关K6导通、开关K5关断。晶体管Q82受控工作在恒流状态，晶体管Q84受控处于关断状态。又由于此时开关控制信号S2无效，晶体管Q81受控关断。因此，在t0时刻-t1时刻，储能元件C81不接入电路，流过储能元件C81的电流Ic为0。整流电路84的输出能量仅给LED负载led4供电。并且，由于可控电流源821的调节，此时流过LED负载led4的电流Iled基本维持在I2。

在t1时刻-t2时刻，线性LED驱动电路8工作于第三状态。如图5所示，电压采样信号Vs大于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出无效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1和S2均无效时，或门电路or3输出无效的信号以控制开关K6关断、开关K5导通。也即此时晶体管Q81受控处于关断状态，晶体管Q82受控处于关断状态，晶体管Q84受控处于恒流状态。此时，整流电路84的输出能量给电容C81充电使得单向导通元件D81的两端电压大于其导通电压，以使得单向导通元件D81导通。因此，在t1时刻-t2时刻，整流电路84的输出能量同时给储能元件C81和LED负载led4供电。应理解，由于使得单向导通元件D81的两端电压大于其导通电压需要一定时间，因此，在t1时刻延迟一段时间后，才有电流流过储能元件C81和LED负载led4。在储能元件C81和LED负载led4导通期间，由于晶体管Q84处于恒流状态，流过储能元件C81和LED负载led4的电流Ic和Iled均基本维持在I2。在储能元件C81和LED负载led4导通一段时间之后，由于LED负载两端的电压逐渐减小至小于其导通电压，因此流过储能元件C81和LED负载led4的电流Ic和Iled下降至0。

在t2时刻-t3时刻，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。此时，线性LED驱动电路8的工作状态与在t0时刻-t1时刻的工作状态相同，在此不再赘述。

在t3时刻-t4时刻，线性LED驱动电路8工作于第四状态。如图5所示，电压采样信号Vs小于第一电压阈值Vref1。因此，比较器cmp1输出有效的开关控制信号S1。在开关控制信号S1有效时，或门电路or3输出有效的信号控制开关K6导通、开关K5关断。晶体管Q82处于恒流状态，晶体管Q84处于关断状态。此时，整流电路84的输出电压为0，因此，储能元件C81给LED负载led4供电。如图12所示，在储能元件C81放电时，晶体管Q81可通过其寄生二极管导通。因此，可在电路中形成C81-Q82-R6-led4-Q81-C81的通路。由于可控电流源821的调节，在t3时刻后的一段时间内流过储能元件C81和LED负载led4的电流Ic和Iled的绝对值基本维持在I2。应理解，此时流过储能元件C81和LED负载led4的电流Ic和Iled的方向相反。但是，由于储能元件C81中的能量减少，LED负载两端的电压逐渐减小，因此流过储能元件C81的电流Ic逐渐上升至0，流过LED负载led4的电流Iled逐渐下降至0。在t4时刻，新的周期开始。

在本实施例中，线性LED驱动电路在交流输入电压Vin为高压状态时在不同状态之间切换以给LED负载供电。利用储能元件吸收市电的峰值能量，并释放到LED负载中，避免了交流输入电压在高压状态时，LED驱动电路产生较大的损耗，同时允许较宽范围的LED导通电压，增加了设计的灵活性。并且相对于现有技术的线性LED驱动电路，本实施例中的线性LED驱动电路在交流输入电压为低压状态时也可以控制LED负载导通，使得输入电压范围变宽，增大了输入电流的导通角，这提高了线性LED驱动电路的功率因数和效率。

在另一种可选的实现方式中，由于在交流输入电压Vin为高压状态时晶体管Q81的开关控制信号始终无效，并在整流电路24的输出电压为0时通过其寄生二极管导通。因此晶体管Q81可在交流输入电压Vin为高压状态时替换为二极管。二极管的阳极连接在整流输出端口的第二端i8，阴极连接在第一中间端CN3。因此，可实现在t0时刻-t3时刻，二极管不导通，在t3-t4时刻，二极管导通。也就是说，在交流输入电压Vin为高压状态时，将晶体管Q81替换为二极管同样可以实现使得线性LED驱动电路输出电压较小以提高线性LED驱动电路的功率因数和效率的功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种线性LED驱动电路，其特征在于，包括：

并联连接在整流电路的两个输出端口之间的第一支路和第二支路；

其中，所述第一支路包括串联连接的储能元件和第一晶体管，所述第二支路包括串联连接的LED负载和可控电流源，以使得当所述线性LED驱动电路处于第一状态时，所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量；

所述线性LED驱动电路还包括：

以预定方式连接在所述第一支路和所述第二支路之间的第三支路，以使得当所述线性LED驱动电路处于第二状态时，仅有所述第二支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第三状态时所述储能元件和所述LED负载通过所述第三支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第四状态时，所述LED负载接收所述储能元件的输出能量。

2.根据权利要求1所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第三支路包括单向导通元件。

3.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第二支路还包括与所述LED负载和所述可控电流源串联连接的第二晶体管。

4.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的第三晶体管。

5.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第三支路还包括与所述单向导通元件串联连接的第四晶体管，其中，所述第四晶体管被配置为在恒流状态和关断状态间切换。

6.根据权利要求1所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路被配置为当交流输入电压的峰值低于预设值时处于所述第一状态。

7.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路被配置为当交流输入电压的峰值高于预设值时在所述第二状态、所述第三状态和所述第四状态之间切换。

8.根据权利要求7所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路被配置为当表征所述整流电路的输出电压瞬时值的电压采样信号小于第一电压阈值时处于所述第二状态，当所述电压采样信号大于所述第一电压阈值时处于所述第三状态，当所述整流电路的输出电压为零或近似为零时处于所述第四状态。

9.根据权利要求2所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述线性LED驱动电路还包括：

控制器，被配置为通过采样交流输入端口的电压、所述第三支路的第一端的电压或整流输出端口的第一端的电压获取交流输入电压的峰值状态，并根据所述交流输入电压的峰值状态控制所述线性LED驱动电路在所述第一状态、所述第二状态、所述第三状态和所述第四状态之间切换。

10.根据权利要求3所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述储能元件连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述LED负载和所述可控电流源串联连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

11.根据权利要求10所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第二晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

12.根据权利要求3所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述LED负载和所述可控电流源串联连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述储能元件连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

13.根据权利要求12所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第二晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第一晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

14.根据权利要求4所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述LED负载连接在所述第三支路的第一端和整流输出端口的第一端之间；所述储能元件和所述第三晶体管串联连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间；

其中，所述第三晶体管被配置为在恒流状态、导通状态和关断状态间切换。

15.根据权利要求14所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述可控电流源连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述第一晶体管连接在所述整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

16.根据权利要求5所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述储能元件连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第一端之间；所述LED负载连接在所述第三支路的第二端和所述整流输出端口的第二端之间。

17.根据权利要求16所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管连接在所述第三支路的第一端和所述整流输出端口的第二端之间；所述可控电流源连接在整流输出端口的第一端和所述第三支路的第二端之间。

18.根据权利要求11或13所述的线性LED驱动电路，其特征在于，在所述第一状态下，所述第一晶体管和所述第二晶体管受控导通；在所述第二状态下，所述第一晶体管受控关断，所述第二晶体管受控导通；在所述第三状态下，所述第一晶体管和所述第二晶体管受控关断；在所述第四状态下，所述第一晶体管通过寄生二极管导通，所述第二晶体管受控导通。

19.根据权利要求15所述的线性LED驱动电路，其特征在于，在所述第一状态下，所述第一晶体管和所述第三晶体管受控导通；在所述第二状态下，所述第一晶体管和所述第三晶体管受控关断；在所述第三状态下，所述可控电流源中的晶体管和所述第一晶体管受控关断，所述第三晶体管受控工作在恒流状态；在所述第四状态下，所述第三晶体管受控导通，所述第一晶体管通过寄生二极管导通。

20.根据权利要求17所述的线性LED驱动电路，其特征在于，在所述第一状态下，所述第一晶体管受控导通，所述第四晶体管受控关断；在所述第二状态下，所述第一晶体管和所述第四晶体管受控关断；在所述第三状态下，所述第一晶体管受控关断，所述第四晶体管受控工作在恒流状态，所述可控电流源中的晶体管受控关断；在所述第四状态下，所述第一晶体管通过寄生二极管导通，所述第四晶体管受控关断。

21.一种线性LED驱动电路，其特征在于，包括：

并联连接在整流电路的输出端口之间的第一支路和第二支路；其中，所述第一支路包括串联连接的储能元件和开关管，所述第二支路包括串联连接的LED负载和可控电流源；以及

第三支路，连接在所述第一支路和所述第二支路之间；

所述第一支路、第二支路和第三支路被配置为使得当所述线性LED驱动电路处于第一状态时，仅有所述第二支路接收整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第二状态时，所述储能元件和所述LED负载通过所述第三支路接收所述整流电路的输出能量，当所述线性LED驱动电路处于第三状态时，所述LED负载接收所述储能元件的输出能量；

其中，所述第三支路包括单向导通元件。

22.根据权利要求21所述的线性LED驱动电路，其特征在于，在所述线性LED驱动电路处于第四状态时，所述第一支路和所述第二支路并联连接在整流电路的输出端口之间，以使得所述第一支路和所述第二支路均接收所述整流电路的输出能量。

23.根据权利要求21所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第二支路还包括与所述LED负载和所述可控电流源串联连接的第一晶体管。

24.根据权利要求21所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第一支路还包括与所述储能元件串联连接的第二晶体管。

25.根据权利要求21所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述第三支路还包括与所述单向导通元件串联连接的第四晶体管，其中，所述第四晶体管被配置为在恒流状态和关断状态间切换。

26.根据权利要求21所述的线性LED驱动电路，其特征在于，所述开关管为晶体管或二极管。

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