CN115580960B - 一种led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电路，涉及LED植物补光灯领域，包括依次连接的PFC控制电路、无桥PFC电路以及DC‑DC电路；无桥PFC电路中，第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的漏极均与DC‑DC电路、电容模块连接，第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的源极均与DC‑DC电路、电容模块连接；第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的源极分别与第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的漏极连接；第一电感的第一端与火线连接，第一电感的第二端分别与第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极连接；第二电感的第一端与火线连接，第二电感的第二端分别与第五MOS管的源极、第六MOS管的漏极连接；第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极均与零线连接。本方案中高压直流信号的波峰密集，纹波平缓，可以减小能量损耗提升效率。

Description

一种LED驱动电路

技术领域

本发明涉及LED植物补光灯领域，尤其涉及一种LED驱动电路。

背景技术

近年来LED植物补光灯领域的终端产品逐步多元化，不同种类的LED终端产品需要适配不同特点的LED驱动电源，才能匹配实际业务场景。现有的LED驱动电源体积较大，导致整个LED终端产品的重量超标，不利于对轻巧型LED终端产品的进一步推广。

实际研发过程中，工程师为了确保LED驱动电源的功率足够大，不得不在体积方面作出让步，应用体积较大的LED驱动电路，此类设计在例如吸顶式LED植物补光灯的场景下存在技术缺陷，因重量过大而不利于吊装。

另一方面，若工程师在设计LED驱动电路时缩小电感的体积，虽然能够减少整个LED驱动电路的体积，但电感的能量转运性能大幅降低，导致LED驱动电源的效率受到限制。因此，行业内亟需研发出一种LED驱动电路，在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何设计出一种LED驱动电路，可以显著减小电路内直流信号的纹波，减小能量损耗提升效率，进而在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

为解决上述问题，本发明实施例提出一种LED驱动电路，所述LED驱动电路由PFC控制电路来控制无桥PFC电路的第一MOS管至第六MOS管交替导通和关闭，伴随着交流电源的正半周期内以及负半周期内各个MOS管的状态变化，电流通过电容模块时的强信号以及电流未通过电容模块时的弱信号密集交替，最终组合所形成的高压直流信号的波峰密集，纹波平缓，可以减小能量损耗提升效率，如此一来工程师可以选用体积较小的电感安装在LED驱动电路中，进而在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

本发明实施例提出一种LED驱动电路，交流电源包括火线以及零线，所述LED驱动电路包括：PFC控制电路、无桥PFC电路、DC-DC电路；所述无桥PFC电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电感、第二电感、电容模块；第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的漏极均与DC-DC电路、电容模块连接，第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的源极均与DC-DC电路、电容模块连接；第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的源极分别与第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的漏极连接；第一电感的第一端与火线连接，第一电感的第二端分别与第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极连接；第二电感的第一端与火线连接，第二电感的第二端分别与第五MOS管的源极、第六MOS管的漏极连接；第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极均与零线连接；第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管的栅极均与PFC控制电路连接；

其中，在交流电源的正半周期内，PFC控制电路控制第一MOS管关闭，控制第二MOS管导通，以预设的开关频率控制第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管交替导通和关闭；在交流电源的负半周期内，PFC控制电路控制第一MOS管导通，控制第二MOS管关闭，以预设的开关频率控制第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管交替导通和关闭；

第三MOS管与第六MOS管导通和关闭的时间同步，第四MOS管与第五MOS管导通和关闭的时间同步，第三MOS管与第六MOS管导通时，第四MOS管与第五MOS管关闭，第三MOS管与第六MOS管关闭时，第四MOS管与第五MOS管导通。

其进一步的技术方案为，还包括DC-DC变换控制电路以及输出端，所述DC-DC变换控制电路分别与所述无桥PFC电路、所述PFC控制电路以及所述DC-DC电路连接，所述输出端与所述DC-DC电路连接；所述DC-DC变换控制电路控制所述DC-DC电路向所述输出端输出低压直流信号。

其进一步的技术方案为，还包括恒功率检测电路以及隔离通讯电路；所述恒功率检测电路与所述DC-DC电路以及所述隔离通讯电路连接；所述隔离通讯电路与所述DC-DC变换控制电路连接。

其进一步的技术方案为，所述DC-DC电路包括，第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第一电容、第三电感、变压装置；输出端包括输出端正极、输出端负极；第十MOS管的源级与输出端负极连接；第十MOS管的漏极与变压装置的第二输出端连接；第十MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第九MOS管的源级与输出端负极连接；第九MOS管的漏极与变压装置的第一输出端连接；第九MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；

所述变压装置的第三输出端与输出端正极连接；变压装置的第一输入端与第三电感连接；变压装置的第二输入端接地；第一电容与第三电感连接；第八MOS管的源级接地；第八MOS管的源级与DC-DC变换控制电路连接的电容模块连接；第八MOS管的漏极与第一电容连接；第八MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第七MOS管的源级与第一电容连接；第七MOS管的漏极与无桥PFC电路连接；第七MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及第十MOS管均与PFC控制电路连接。

其进一步的技术方案为，所述恒功率检测电路包括：分压放大器、处理器、误差放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；所述分压放大器的正极通过第二电阻与所述输出端正极连接；所述分压放大器的负极通过第一电阻与所述输出端负极连接；所述分压放大器的输出极与所述处理器的第一ADC引脚连接；所述处理器的第二ADC引脚通过第四电阻与所述输出端正极连接，所述处理器的第二ADC引脚通过第五电阻与所述输出端负极连接，所述处理器的第一ADC引脚与所述误差放大器的负极连接；所述处理器的DAC引脚与所述误差放大器的正极连接；所述误差放大器的输出极与所述隔离通讯电路连接。

其进一步的技术方案为，所述电容模块为电解电容，所述电解电容的正极与第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的漏极连接，电解电容的负极与第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的源极连接。

其进一步的技术方案为，还包括第一补偿电路，所述第一补偿电路的一端与所述处理器的第一ADC引脚连接，所述第一补偿电路的另一端与所述误差放大器的负极连接。

其进一步的技术方案为，还包括第二补偿电路，所述第二补偿电路的一端与所述误差放大器的输出极连接，所述第二补偿电路的另一端与所述误差放大器的负极连接。

其进一步的技术方案为，所述第一补偿电路包括第八电阻、第九电阻以及第二电容；所述第九电阻与所述第二电容连接，所述第二电容与误差放大器的负极连接，所述第九电阻与所述处理器的第一ADC引脚连接；所述第八电阻的一端与所述处理器的第一ADC引脚连接，所述第八电阻的另一端与所述误差放大器的负极连接。

其进一步的技术方案为，所述第二补偿电路包括第十电阻、第十一电阻以及第三电容；所述第十电阻与所述第三电容连接，所述第三电容与所述误差放大器的输出极连接，所述第十电阻与所述误差放大器的负极连接；所述第十一电阻的一端与所述误差放大器的输出极连接，所述第十一电阻的另一端与所述误差放大器的负极连接。

本申请所述方案中，LED终端产品包括LED驱动电源，所述LED驱动电源包括LED驱动电路，所述LED驱动电路的强信号与弱信号拼合，最终输出理想状态的高压直流信号，效率高于现有技术，功率得以保障，可以提升能量搬运的效率，有效缩小电感的体积，使得整个电源轻巧。

本申请方案的工作原理为，第一MOS管，第二MOS管为共用的工频开关管。在火线端电流方向为正时，第四MOS管与第六MOS管之间以180度的相位差做高频开关，第三MOS管，第五MOS管分别与第四MOS管，第六MOS管做互补导通，即上述方案中所述第三MOS管与第六MOS管导通时，第四MOS管与第五MOS管关闭，第三MOS管与第六MOS管关闭时，第四MOS管与第五MOS管导通。这样第一电感，第二MOS管，第三MOS管，第四MOS管组成一相升压型CCM模式PFC电路，第二电感，第二MOS管，第五MOS管，第六MOS管组成与另一相升压型CCM模式PFC电路，第二MOS管在火线电压过零前一直导通。

在零线端电流方向为正时，第三MOS管与第五MOS管之间以180度的相位差做高频开关，第二MOS管，第四MOS管分别与第三MOS管，第五MOS管做互补导通，即上述方案中所述第三MOS管与第六MOS管导通时，第四MOS管与第五MOS管关闭，第三MOS管与第六MOS管关闭时，第四MOS管与第五MOS管导通。这样第一电感，第一MOS管，第三MOS管，第四MOS管组成一相升压型CCM模式PFC电路，第二电感，第一MOS管，第五MOS管，第六MOS管组成与另一相升压型CCM模式PFC电路，第一MOS管在零线电压过零前一直导通。

因此，在整个工频周期内，本申请方案的LED驱动电路的电流都流过一个电感，即第一电感或第二电感，流过三个MOS管，即第一MOS管、第二MOS管之一，第三MOS管、第四MOS管之一以及第五MOS管、第六MOS管之一；由于MOS管的内阻很小损耗也很小，加上PFC控制电路控制各个MOS管的开启或关闭，使得电路当中的电流方向依据预设方向密集地有规律地变化，该方案相较于传统电路的效率显著提升，或者说方案相较于传统电路而言，高频变换下每次信号的产生过程中电流仅流经三个MOS管即损耗较小，因此能够以更小的损耗获得理想的直流电。

现有技术中，工程师为了确保LED驱动电源的功率足够大，不得不在体积方面作出让步，应用体积较大的LED驱动电路，此类设计在例如吸顶式LED植物补光灯的场景下存在技术缺陷，因重量过大而不利于吊装；本申请所述LED驱动电路由PFC控制电路来控制无桥PFC电路的第一MOS管至第六MOS管交替导通和关闭，伴随着交流电源的正半周期内以及负半周期内各个MOS管的状态变化，电流通过电容模块时的强信号以及电流未通过电容模块时的弱信号密集交替，最终组合所形成的高压直流信号的波峰密集，纹波平缓，可以减小能量损耗提升效率，如此一来工程师可以选用体积较小的电感安装在LED驱动电路中，进而在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的LED驱动电路的电路框图。

图2为本发明实施例提出的LED驱动电路的另一电路框图。

图3为本发明实施例提出的LED驱动电路的局部电路图。

图4为本发明实施例提出的LED驱动电路的另一局部电路图。

图5为本发明实施例提出的LED驱动电路的又一局部电路图。

图6为本发明实施例提出的LED驱动电路的又一局部电路图。

图7为本发明实施例提出的LED驱动电路的信号波形图。

图8为本发明实施例提出的LED驱动电路的第一状态的电流方向图。

图9为本发明实施例提出的LED驱动电路的第二状态的电流方向图。

图10为本发明实施例提出的LED驱动电路的第三状态的电流方向图。

图11为本发明实施例提出的LED驱动电路的第四状态的电流方向图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

实施例1

参见图1-图11，为本发明实施例提出的一种LED驱动电路，电路的交流电源输入端包括火线L以及零线N，所述LED驱动电路包括：PFC控制电路1、无桥PFC电路10、DC-DC电路20；所述无桥PFC电路10包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、第一电感L1、第二电感L2、电容模块CE1；第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5的漏极均与DC-DC电路20、电容模块CE1连接，第二MOS管Q2、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6的源极均与DC-DC电路20、电容模块CE1连接；第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5的源极分别与第二MOS管Q2、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6的漏极连接；第一电感L1的第一端L1a与火线L连接，第一电感L1的第二端L1b分别与第三MOS管Q3的源极、第四MOS管Q4的漏极连接；第二电感L2的第一端L2a与火线L连接，第二电感L2的第二端L2b分别与第五MOS管Q5的源极、第六MOS管Q6的漏极连接；第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的漏极均与零线N连接；第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6的栅极均与PFC控制电路1连接。

其中，在交流电源的正半周期内，所述LED驱动电路的PFC控制电路1控制第一MOS管Q1关闭，控制第二MOS管Q2导通，以预设的开关频率控制第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6交替导通和关闭；在交流电源的负半周期内，PFC控制电路1控制第一MOS管Q1导通，控制第二MOS管Q2关闭，以预设的开关频率控制第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6交替导通和关闭；第三MOS管Q3与第六MOS管Q6导通和关闭的时间同步，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5导通和关闭的时间同步，第三MOS管Q3与第六MOS管Q6导通时，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5关闭，第三MOS管Q3与第六MOS管Q6关闭时，第四MOS管Q4与第六MOS管Q6导通。

上述方案中，所述PFC控制电路1可以为氮化镓PFC控制电路、无桥PFC电路10可以为交错无桥PFC电路、DC-DC电路20可以为后级DC-DC电路。所述预设的开关频率的参数可以为200KHz，也可以为其它数值，在此不作限定。

上述LED驱动电路的工作原理为，第一MOS管Q1，第二MOS管Q2为共用的工频开关管。在火线L端电流方向为正时，第四MOS管Q4与第六MOS管Q6之间以180度的相位差做高频开关，第三MOS管Q3，第五MOS管Q5分别与第四MOS管Q4，第六MOS管Q6做互补导通，即上述方案中所述第三MOS管Q3与第六MOS管Q6导通时，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5关闭，第三MOS管Q3与第六MOS管Q6关闭时，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5导通。这样第一电感L1，第二MOS管Q2，第三MOS管Q3，第四MOS管Q4组成一相升压型CCM模式PFC电路，第二电感L2，第二MOS管Q2，第五MOS管Q5，第六MOS管Q6组成与另一相升压型CCM模式PFC电路，第二MOS管Q2在火线L电压过零前一直导通。

在零线N端电流方向为正时，第三MOS管Q3与第五MOS管Q5之间以180度的相位差做高频开关，第二MOS管Q2，第四MOS管Q4分别与第三MOS管Q3，第五MOS管Q5做互补导通，即上述方案中所述第三MOS管Q3与第六MOS管Q6导通时，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5关闭，第三MOS管Q3与第六MOS管Q6关闭时，第四MOS管Q4与第五MOS管Q5导通。这样第一电感L1，第一MOS管Q1，第三MOS管Q3，第四MOS管Q4组成一相升压型CCM模式PFC电路，第二电感L2，第一MOS管Q1，第五MOS管Q5，第六MOS管Q6组成与另一相升压型CCM模式PFC电路，第一MOS管Q1在零线N电压过零前一直导通。

因此，在整个工频周期内，该LED驱动电路的电流都流过一个电感即第一电感L1或第二电感L2，流过三个MOS管，即第一MOS管Q1、第二MOS管Q2之一，第三MOS管Q3、第四MOS管Q4之一以及第五MOS管Q5、第六MOS管Q6之一；由于MOS管的内阻很小损耗也很小，加上PFC控制电路1控制各个MOS管的开启或关闭，使得电路当中的电流方向依据预设方向密集地有规律地变化，该方案相较于传统电路的效率显著提升，或者说方案相较于传统电路而言，高频变换下每次信号的产生过程中电流仅流经三个MOS管即损耗较小，因此能够以更小的损耗获得理想的直流电。具体参见图7-图11，显示了输入端的状态为交流正弦波的正半轴以及交流正弦波的负半轴，对应电流的流动方向以及元器件的工作状态，其中电流的流动方向用箭头表示；图7自上而下依次显示了输入端的LN之间的信号波形图以及各MOS管的信号波形图；图8-图11显示了LED驱动电路的第一状态、第二状态、第三状态、第四状态的信号波形图。

在一实施例中，参见图8，第一状态下，输入端的状态为交流正弦波的正半轴，PFC控制电路1控制第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5关闭；此时一部分电流依次流过第一电感L1、第四MOS管Q4、第二MOS管Q2，另一部分电流依次流过第二电感L2、第六MOS管Q6、第二MOS管Q2。

在一实施例中，参见图9，第二状态下，输入端的状态为交流正弦波的正半轴，PFC控制电路1控制第一MOS管Q1、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6关闭；此时一部分电流依次流过第一电感L1、第三MOS管Q3、第二MOS管Q2，另一部分电流依次流过第二电感L2、第五MOS管Q5、第二MOS管Q2。

在输入端的状态为交流正弦波的正半轴时，第一状态与第二状态高频交替切换。

在一实施例中，参见图10，第三状态下，输入端的状态为交流正弦波的负半轴，PFC控制电路1控制第二MOS管Q2、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6关闭；此时一部分电流依次流过第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第一电感L1，另一部分电流依次流过第一MOS管Q1、第五MOS管Q5、第二电感L2。

在一实施例中，参见图11，第四状态下，输入端的状态为交流正弦波的负半轴，PFC控制电路1控制第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5关闭；此时一部分电流依次流过第一MOS管Q1、第四MOS管Q4、第一电感L1，另一部分电流依次流过第一MOS管Q1、第六MOS管Q6、第二电感L2。

在输入端的状态为交流正弦波的负半轴时，第三状态与第四状态高频交替切换。

上述方案有益效果为，所述LED驱动电路由PFC控制电路来控制无桥PFC电路的第一MOS管至第六MOS管交替导通和关闭，伴随着交流电源的正半周期内以及负半周期内各个MOS管的状态变化，电流通过电容模块时的强信号以及电流未通过电容模块时的弱信号密集交替，最终组合所形成的高压直流信号的波峰密集，纹波平缓，可以减小能量损耗提升效率，如此一来工程师可以选用体积较小的电感安装在LED驱动电路中，进而在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

进一步地，该LED驱动电路还包括DC-DC变换控制电路2以及输出端2a，DC-DC变换控制电路2分别与无桥PFC电路10、PFC控制电路1以及DC-DC电路20连接，输出端2a与DC-DC电路20连接；DC-DC变换控制电路2控制DC-DC电路20向输出端2a输出低压直流信号。

其中，DC-DC变换控制电路2可以用于控制DC-DC电路20的状态；输出端2a可以连接LED负载。DC-DC变换控制电路2控制DC-DC电路20向输出端2a输出低压直流信号，即DC-DC电路20接收到高压直流信号之后，经过DC-DC变换控制电路2控制转变为低压直流信号，该低压直流信号为输出端2a需要的信号，具体数值可以为小于等于300V或小于等于220V，在此不作限制。在一实施例中，DC-DC变换控制电路2分别与无桥PFC电路10以及DC-DC电路20连接。其技术效果为，DC-DC电路20接收到高压直流信号之后，经过DC-DC变换控制电路2控制转变为低压直流信号，适用于为植物补光灯供电。

进一步地，具体参见图2，该LED驱动电路还包括恒功率检测电路30以及隔离通讯电路40；恒功率检测电路30与DC-DC电路20以及隔离通讯电路40连接；隔离通讯电路40与DC-DC变换控制电路2连接。其中，通过设计恒功率检测电路30，可以实现补偿功能，使整个电路的输出功率保持在稳定的数值范围内。其技术效果为，恒功率检测电路30通过隔离通讯电路40将信号反馈给DC-DC变换控制电路2，最终形成闭环控制，使输出给LED灯具的功率恒定。

进一步地，具体参见图4，该LED驱动电路的DC-DC电路20包括：第七MOS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS管Q9、第十MOS管Q10、第一电容C1、第三电感L3、变压装置T2A；输出端2a包括输出端正极21、输出端负极22。第十MOS管Q10的源级与输出端负极22连接；第十MOS管Q10的漏极与变压装置T2A的第二输出端5连接；第十MOS管Q10的栅极与DC-DC变换控制电路2连接；第九MOS管Q9的源级与输出端负极22连接；第九MOS管Q9的漏极与变压装置T2A的第一输出端3连接；第九MOS管Q9的栅极与DC-DC变换控制电路2连接。

变压装置T2A的第三输出端4与输出端正极21连接；变压装置T2A的第一输入端6与第三电感L3连接；变压装置T2A的第二输入端7接地；第一电容C1与第三电感L3连接；第八MOS管Q8的源级接地；第八MOS管Q8的漏极与第一电容C1连接；第八MOS管Q8的栅极与DC-DC变换控制电路2连接；第七MOS管Q7的源级与第一电容C1连接；第七MOS管Q7的漏极与无桥PFC电路10连接；第七MOS管Q7的栅极与DC-DC变换控制电路2连接。其技术效果为，通过PFC控制电路1的控制以及变压装置T2A对电压进行变换，使得该LED驱动电路在大电流输出的情况下，可以高效地供应输出端2a的植物补光灯。

进一步地，具体参见图5，该LED驱动电路的所述恒功率检测电路30包括：分压放大器AMP1、处理器MCU、误差放大器EA1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5；所述分压放大器AMP1的正极通过第二电阻R2与所述输出端正极21连接；所述分压放大器AMP1的负极通过第一电阻R1与所述输出端负极22连接；所述分压放大器AMP1的输出极与所述处理器MCU的第一ADC引脚91连接；所述处理器MCU的第二ADC引脚92通过第四电阻R4与所述输出端正极21连接，所述处理器MCU的第二ADC引脚92通过第五电阻R5与所述输出端负极22连接，所述处理器MCU的第一ADC引脚91与所述误差放大器EA1的负极连接；所述处理器MCU的DAC引脚93与所述误差放大器EA1的正极连接；所述误差放大器EA1的输出极与所述隔离通讯电路连接。

其中，隔离通讯电路40包括光耦OPT、第六电阻R6以及第七电阻R7。处理器MCU的引脚包括第一ADC引脚91、第二ADC引脚92、DAC引脚93。所述恒功率检测电路30用于检测DC-DC电路20输出的直流电压电流，并通过隔离通讯电路40将信号反馈给DC-DC变换控制电路2，最终形成闭环控制，使输出给LED灯具的功率恒定。其技术效果为，通过分压放大器AMP1以及处理器MCU采集和处理负载的电流状态，并将结果反馈给DC-DC变换控制电路2，最终形成闭环控制，使输出给LED灯具的功率恒定。

上述方案的工作原理为，由第四电阻R4以及第五电阻R5组成的分压网络采样输出端正极21输出电压，将采样结果送到处理器MCU的第二ADC引脚92，通过处理器MCU将模拟电压信号转化成数字信号；分压放大器AMP1将电流采样电阻的电压信号按比例放大后，送到处理器MCU的第一ADC引脚91，并转化成模拟信号；然后，处理器MCU将第二ADC引脚92采到的输出电压信号、第一ADC引脚91采到的输出电流信号相乘得到输出功率值；输出功率值与预先设定的功率值相减，得到的值按比例转化成对应的电流基准信号，由DAC引脚93输出到误差放大器EA1的输入端，与误差放大器EA1另一端的实际输出电流比较；最后，通过隔离通讯电路40当中的光耦OPT送到DC-DC变换控制电路2，从而控制DC-DC电路20的工作频率使输出功率保护恒定。

进一步地，该LED驱动电路的所述电容模块CE1为电解电容，所述电解电容的正极与第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5的漏极连接，电解电容的负极与第二MOS管Q2、第四MOS管Q4、第六MOS管Q6的源极连接。其技术效果为，应用电解电容进一步优化电路，其电容量大进而更有利于使得无桥PFC电路输出平稳的直流电。

进一步地，具体参见图6，该LED驱动电路还包括第一补偿电路51，第一补偿电路51的一端与处理器MCU的第一ADC引脚91连接，第一补偿电路51的另一端与误差放大器EA1的负极连接。其技术效果为，可以显著减少第一补偿电路51两端信号采集和传递的误差。

进一步地，具体参见图6，该LED驱动电路还包括第二补偿电路52，第二补偿电路52的一端与误差放大器EA1的输出极连接，第二补偿电路52的另一端与误差放大器EA1的负极连接。其技术效果为，可以实现双零点双极点补偿，进一步减少信号采集和传递的误差。

进一步地，具体参见图6，该LED驱动电路的第一补偿电路51包括第八电阻R8、第九电阻R9以及第二电容C2；第九电阻R9与第二电容C2连接，第二电容C2与误差放大器EA1的负极连接，第九电阻R9与处理器MCU的第一ADC引脚91连接；第八电阻R8的一端与处理器MCU的第一ADC引脚91连接，第八电阻R8的另一端与误差放大器EA1的负极连接。其技术效果为，通过第九电阻R9以及第二电容C2的串联可实现功率因数补偿。

进一步地，具体参见图6，该LED驱动电路的第二补偿电路52包括第十电阻R10、第十一电阻R11以及第三电容C3；第十电阻R10与第三电容C3连接，第三电容C3与误差放大器EA1的输出极连接，第十电阻R10与误差放大器EA1的负极连接；第十一电阻R11的一端与误差放大器EA1的输出极连接，第十一电阻R11的另一端与误差放大器EA1的负极连接。其技术效果为，通过第十电阻R10以及第三电容C3的串联可实现功率因数补偿。

在一实施例中，本方案应用氮化镓MOS管FET做为图腾柱无桥PFC的快速开关管，与另外的硅基MOS管FET做为慢速开关管组成的图腾柱无桥PFC，来取代传统的桥式整流+单相有源PFC，可以大大降低桥式整流的损耗，从而提升整个LED驱动电源的功率密度；另外，受于氮化镓MOS管FET的单颗电流平缓，本方案采用双相交错并联的图腾柱PFC模式，可以将功率显著提升，并且交错并联可以大大减少输入电流纹波，使EMI滤波器件有效的减小，这进一步提升LED驱动电源的功率密度并减少体积与重量。即一种LED驱动电源，包括上述任意实施例方案，使得LED驱动电源的重量轻巧且节约空间，同时兼顾电源效率，即在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。

综上，本申请所述LED驱动电路由PFC控制电路来控制无桥PFC电路的第一MOS管至第六MOS管交替导通和关闭，伴随着交流电源的正半周期内以及负半周期内各个MOS管的状态变化，电流通过电容模块时的强信号以及电流未通过电容模块时的弱信号密集交替，最终组合所形成的高压直流信号的波峰密集，纹波平缓，可以减小能量损耗提升效率，如此一来工程师可以选用体积较小的电感安装在LED驱动电路中，进而在不影响效率的情况下降低整个LED驱动电源的体积使其重量轻巧。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，交流电源包括火线以及零线，所述LED驱动电路包括：PFC控制电路、无桥PFC电路、DC-DC电路；所述无桥PFC电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电感、第二电感、电容模块；第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的漏极均与DC-DC电路、电容模块连接，第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的源极均与DC-DC电路、电容模块连接；第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的源极分别与第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的漏极连接；第一电感的第一端与火线连接，第一电感的第二端分别与第三MOS管的源极、第四MOS管的漏极连接；第二电感的第一端与火线连接，第二电感的第二端分别与第五MOS管的源极、第六MOS管的漏极连接；第一MOS管的源极、第二MOS管的漏极均与零线连接；第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管的栅极均与PFC控制电路连接；

其中，在交流电源的正半周期内，PFC控制电路控制第一MOS管关闭，控制第二MOS管导通，以预设的开关频率控制第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管交替导通和关闭；在交流电源的负半周期内，PFC控制电路控制第一MOS管导通，控制第二MOS管关闭，以预设的开关频率控制第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管交替导通和关闭；

第三MOS管与第六MOS管导通和关闭的时间同步，第四MOS管与第五MOS管导通和关闭的时间同步，第三MOS管与第六MOS管导通时，第四MOS管与第五MOS管关闭，第三MOS管与第六MOS管关闭时，第四MOS管与第五MOS管导通；

所述LED驱动电路还包括DC-DC变换控制电路以及输出端，所述DC-DC变换控制电路分别与所述无桥PFC电路、所述PFC控制电路以及所述DC-DC电路连接，所述输出端与所述DC-DC电路连接；

所述DC-DC变换控制电路控制所述DC-DC电路向所述输出端输出低压直流信号；

还包括恒功率检测电路以及隔离通讯电路；

所述恒功率检测电路与所述DC-DC电路以及所述隔离通讯电路连接；所述隔离通讯电路与所述DC-DC变换控制电路连接；

所述恒功率检测电路包括：分压放大器、处理器、误差放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；所述分压放大器的正极通过第二电阻与所述输出端正极连接；所述分压放大器的负极通过第一电阻与所述输出端负极连接；所述分压放大器的输出极与所述处理器的第一ADC引脚连接；所述处理器的第二ADC引脚通过第四电阻与所述输出端正极连接，所述处理器的第二ADC引脚通过第五电阻与所述输出端负极连接，所述处理器的第一ADC引脚与所述误差放大器的负极连接；所述处理器的DAC引脚与所述误差放大器的正极连接；所述误差放大器的输出极与所述隔离通讯电路连接。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：

所述DC-DC电路包括，第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第一电容、第三电感、变压装置；输出端包括输出端正极、输出端负极；第十MOS管的源级与输出端负极连接；第十MOS管的漏极与变压装置的第二输出端连接；第十MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第九MOS管的源级与输出端负极连接；第九MOS管的漏极与变压装置的第一输出端连接；第九MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；

所述变压装置的第三输出端与输出端正极连接；变压装置的第一输入端与第三电感连接；变压装置的第二输入端接地；第一电容与第三电感连接；第八MOS管的源级接地；第八MOS管的漏极与第一电容连接；第八MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第七MOS管的源级与第一电容连接；第七MOS管的漏极与无桥PFC电路连接；第七MOS管的栅极与DC-DC变换控制电路连接；第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及第十MOS管均与PFC控制电路连接。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：

所述电容模块为电解电容，所述电解电容的正极与第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管的漏极连接，电解电容的负极与第二MOS管、第四MOS管、第六MOS管的源极连接。

4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：

还包括第一补偿电路，所述第一补偿电路的一端与所述处理器的第一ADC引脚连接，所述第一补偿电路的另一端与所述误差放大器的负极连接。

5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于：

还包括第二补偿电路，所述第二补偿电路的一端与所述误差放大器的输出极连接，所述第二补偿电路的另一端与所述误差放大器的负极连接。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于：

所述第一补偿电路包括第八电阻、第九电阻以及第二电容；所述第九电阻与所述第二电容连接，所述第二电容与误差放大器的负极连接，所述第九电阻与所述处理器的第一ADC引脚连接；所述第八电阻的一端与所述处理器的第一ADC引脚连接，所述第八电阻的另一端与所述误差放大器的负极连接。

7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于：

所述第二补偿电路包括第十电阻、第十一电阻以及第三电容；所述第十电阻与所述第三电容连接，所述第三电容与所述误差放大器的输出极连接，所述第十电阻与所述误差放大器的负极连接；所述第十一电阻的一端与所述误差放大器的输出极连接，所述第十一电阻的另一端与所述误差放大器的负极连接。

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