CN204206569U - 一种高功率因子的线性led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型在于提供一种高功率因子的LED照明驱动电路，包括4个N型高压管、5个电阻、1个齐纳二极管、3个高压发光二极管、2个比较器、1个跨导运算放大器、1个控制逻辑电路，本实用新型所述的一种高功率因子的线性LED驱动电路，为分段线性恒流技术，将照明***的工作电流与线电压呈分段线性变化，从而提高了照明***的PFC因子，本实用新型中同时提供了高于0.95的PFC因子，减少了照明***对电网的污染。

Description

一种高功率因子的线性LED驱动电路

技术领域

 本实用新型涉及微电子技术领域，尤其涉及一种高功率因子的线性LED驱动电路。

背景技术

LED光源是***照明光源，具有节能、环保、安全、寿命长等优点，已广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。随着成本的逐渐降低LED照明将逐渐取代传统照明成为照明的主流灯具。目前LED照明方案主要通过整流器与电力网相接，在电网中会产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网，成为电力公害，而且方案复杂，可靠性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型在于提供一种提高照明***的PFC因子，减少照明***对电网的污染，同时降低成本，提高照明***的可靠性的高功率因子的线性LED驱动电路。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现 ：

一种高功率因子的LED照明驱动电路，包括4个N型高压管、5个电阻、1个齐纳二极管、3个高压发光二极管、2个比较器、1个跨导运算放大器、1个控制逻辑电路，其特征是：

第一N型高压管MN1的基极、电阻R1的一端与第零二极管D0的阴极连接；第一N型高压管MN1的源极、电阻R2一端与输出端口VDD连接；第二N型高压管MN2的栅极、第三N型高压管MN3的栅极、第一比较器COMP1的输出端、第二比较器COMP2的输出端与控制逻辑电路Control Logic连接；第二N型高压管MN2的漏极与第一发光二极管L1的阴极、第二发光二极管L2的阳极连接；第二N型高压管MN2的源极与电阻R3的一端连接；第三N型高压管MN3的漏极与第二发光二极管L2的阴极、第三发光二极管L3的阳极连接；第三N型高压管MN3的源极、电阻R4的一端与第一比较器COMP1的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的漏极与第三发光二极管L3的阴极连接；第四N型高压管MN4的源极、电阻R5的一端、跨导运算放大器OTA的反向输入端、第二比较器COMP2的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的栅极与跨导运算放大器OTA的输出端连接；跨导运算放大器OTA的正向输入端与基准电压Vref1连接；第一比较器COMP1的正向输入端、第二比较器COMP2的正向输入端与基准电压Vref2连接；

第一N型高压管MN1的漏极、电阻R1的另一端、第一发光二极管L1的阳极与电源HV_IN连接；

第零二极管D0的阳极、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的另一端与地GND连接。

本实用新型的有益效果为：

1）本发明所述的一种高功率因子的线性LED驱动电路，为分段线性恒流技术，将照明***的工作电流与线电压呈分段线性变化，从而提高了照明***的PFC因子，本发明中同时提供了高于0.95的PFC因子，减少了照明***对电网的污染；

2）本发明同时内部集成高压启动电路，大大减小了***的器件开销。

本发明***方案简单，可靠性高，可大大降低了***的成本，而且降低了照明***对电网的污染，提高了照明***的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型所述的高功率因子的LED照明驱动电路的驱动电流波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地描述。

如图1所示，所述高功率因子的LED照明驱动电路：

包括1个跨导运算放大器，2个比较器， 1个控制逻辑电路，4个N型高压管，5个电阻，1个齐纳二极管，3个高压发光二极管，其特征是：

第一N型高压管MN1的基极、电阻R1的一端与第零二极管D0的阴极连接；第一N型高压管MN1的源极、电阻R2一端与输出端口VDD连接；第二N型高压管MN2的栅极、第三N型高压管MN3的栅极、第一比较器COMP1的输出端、第二比较器COMP2的输出端与控制逻辑电路Control Logic连接；第二N型高压管MN2的漏极与第一发光二极管L1的阴极、第二发光二极管L2的阳极连接；第二N型高压管MN2的源极与电阻R3的一端连接；第三N型高压管MN3的漏极与第二发光二极管L2的阴极、第三发光二极管L3的阳极连接；第三N型高压管MN3的源极、电阻R4的一端与第一比较器COMP1的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的漏极与第三发光二极管L3的阴极连接；第四N型高压管MN4的源极、电阻R5的一端、跨导运算放大器OTA的反向输入端、第二比较器COMP2的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的栅极与跨导运算放大器OTA的输出端连接；跨导运算放大器OTA的正向输入端与基准电压Vref1连接；第一比较器COMP1的正向输入端、第二比较器COMP2的正向输入端与基准电压Vref2连接。

第一N型高压管MN1的漏极、电阻R1的另一端、第一发光二极管L1的阳极与电源HV_IN连接。

第零二极管D0的阳极、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的另一端与地GND连接。

图1所示的高功率因子的LED照明驱动电路工作原理简述：

该电路下面部分为LED照明驱动电路，上面部分为LED阵列，图中用发光二极管L1、L2和L3来代表不同的LED阵列。

在图1所示的LED照明驱动电路中，左边部分为HV Start-up电路，其将高压输入HV_IN转换为低压电源VDD；在右边部分中，三个高压管初始状态都为导通状态，当输入电压HV_IN较低时，电流从第二N型高压管MN2和电阻R3流走，此时只有第一发光二极管L1发光；当输入电压HV_IN升高时，有一部分电流从第三N型高压管MN3和电阻R4流走，当该电流增大到一定程度时，通过第一比较器COMP1和逻辑控制电路Control Logic将第二N型高压管MN2关断，所有电流从第三N型高压管MN3和电阻R4流走，第一发光二极管L1和第二发光二极管L2发光；当输入电压HV_IN继续升高，有一部分电流从第四N型高压管MN4和电阻R5流走，当该电流增大到一定程度时，通过第二比较器COMP2和逻辑控制电路Control Logic将第三N型高压管MN3关断，所有电流从第四N型高压管MN4和电阻R5流走，第一发光二极管L1、第二发光二极管L2和第三发光二极管L3都发光；当输入电压HV_IN再增大时，通过跨导运算放大器OTA的钳位作用，从第四N型高压管MN4和电阻R5流走的电流恒定。当输入电压HV_IN由高变低时，从第四N型高压管MN4和电阻R5流走的电流开始减小，再通过第二比较器COMP2和逻辑控制电路Control Logic将第三N型高压管MN3打开，第三发光二极管L3不发光；当输入电压HV_IN继续变低时，通过第一比较器COMP1和逻辑控制电路Control Logic将第二N型高压管MN2打开，第二发光二极管L2不发光，只有第一发光二极管L1发光。

综上所述，随着输入电压HV_IN的变化，重复上述工作过程，最后得到一个跟随输入电压线性变化的驱动电流，从而驱动不同的LED阵列，其工作过程中驱动电流波形如图2所示。

图2中，图（a）为220V的交流线电压，经过全波整流得到图（b）的电压，即图1的输入电压HV_IN，通过图1高功率因子的LED驱动电路电路就可以得到图（c）的驱动电流：第一段10mA电流由节点VHV_IN流向节点V1，最后流入地；第二段20mA电流由节点VHV_IN流向节点V2，最后流入地；第三段30mA电流由节点VHV_IN流向节点V3，最后流入地。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (1)

1.一种高功率因子的LED照明驱动电路，包括4个N型高压管、5个电阻、1个齐纳二极管、3个高压发光二极管、2个比较器、1个跨导运算放大器、1个控制逻辑电路，其特征是：

第一N型高压管MN1的基极、电阻R1的一端与第零二极管D0的阴极连接；第一N型高压管MN1的源极、电阻R2一端与输出端口VDD连接；第二N型高压管MN2的栅极、第三N型高压管MN3的栅极、第一比较器COMP1的输出端、第二比较器COMP2的输出端与控制逻辑电路Control Logic连接；第二N型高压管MN2的漏极与第一发光二极管L1的阴极、第二发光二极管L2的阳极连接；第二N型高压管MN2的源极与电阻R3的一端连接；第三N型高压管MN3的漏极与第二发光二极管L2的阴极、第三发光二极管L3的阳极连接；第三N型高压管MN3的源极、电阻R4的一端与第一比较器COMP1的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的漏极与第三发光二极管L3的阴极连接；第四N型高压管MN4的源极、电阻R5的一端、跨导运算放大器OTA的反向输入端、第二比较器COMP2的反向输入端连接；第四N型高压管MN4的栅极与跨导运算放大器OTA的输出端连接；跨导运算放大器OTA的正向输入端与基准电压Vref1连接；第一比较器COMP1的正向输入端、第二比较器COMP2的正向输入端与基准电压Vref2连接；

第一N型高压管MN1的漏极、电阻R1的另一端、第一发光二极管L1的阳极与电源HV_IN连接；

第零二极管D0的阳极、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端、电阻R5的另一端与地GND连接。