專利名稱：一種led線性恒流控制電路及led線性電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED線性恒流控制電路，尤其涉及一種可以通過改變輸入可控硅調光器切相角度大小調節LED亮度的線性恒流控制電路。
背景技術：
圖1是傳統的LED線性恒流控制電路。圖中LED燈串連接到輸入整流橋100的正端，通過一連接到輸入整流橋100地端的線性恒流源102來設定流過LED的電流。LED200 與線性恒流源102的位置可以相互交換。由于LED燈串由很多LED200串聯而成，因此正向導通電壓很高。根據LED導通的原理，只有在輸入電壓高于LED200正向導通電壓時，LED燈串才會被點亮。在市電供電的系統中，LED燈串僅在輸入電壓達到峰值附近才會被點亮，所以LED的利用率很低，功率因數也不高。如果減少串聯的LED燈數量，雖然可以增加LED的利用率，但會使恒流控制電路的功耗大大增加，從而降低整個驅動電路的效率，增加驅動電路的溫升。如果增大LED燈點亮時的電流，雖然可以提高LED的亮度，則需要采用更大功率的LED，從而增加了系統的成本， 系統功耗也會隨著LED驅動電流的增大而增加。

發明內容
為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種LED線性恒流控制電路，可以根據輸入電壓的大小點亮全部或部分LED，從而提高LED的利用率。為了實現上述發明目的，本發明提供一種LED線性恒流控制電路，包括一輸入電壓采樣網絡，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據該輸入電壓采樣網絡的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結果；一多路選擇開關，用于根據該比較結果控制部分或全部LED導通。該LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環路，用于控制流經該LED的電流。輸入電壓低時，部分LED導通；輸入電壓高時，全部LED導通。更進一步地，該輸入電壓采樣網絡包括至少一分壓電阻。該輸入電壓采樣網絡包括第一、第二和第三分壓電阻，該第一、第二、第三分壓電阻串聯。更進一步地，該多路選擇開關的輸入端與輸出端均與該電流控制環路連接。該電流控制環路包括一采樣電阻，用于采集流經該LED的電壓值；一運算放大器，用于將來自該采樣電阻的電壓值與一基準電壓相比較并放大誤差信號；至少一 MOS管，根據該比較和邏輯控制電路的比較結果導通。更進一步地，該運算放大器的輸入端正極與該基準電壓連接，輸入端負極與該采樣電阻連接，輸出端與該多路選擇開關連接。該MOS管的柵極與該多路選擇開關連接，源級與該采樣電阻連接，漏極與該LED的陰極連接。本發明同時公開一種LED線性電路，包括整流橋、LED線性恒流控制電路以及LED 燈串，該LED線性恒流控制電路采用如上文所述的LED線性恒流控制電路。與現有技術相比較，本發明采用分段開關技術，在輸入電壓較低時，就可以點亮部分LED。因此可以在不減少LED數量或者不增大LED電流的前提下，在整個周期內增加LED 被點亮的時間，從而提高LED的利用率和總輸出流明數。所以本發明提高了驅動電路的效率，增加了輸入電源的功率因數，降低了系統的成本。而且，通過改變輸入可控硅調光器切相角度大小調節LED亮度。


關于本發明的優點與精神可以通過以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1是傳統的LED線性恒流控制電路示意圖2是根據本發明所示出的LED線性恒流控制電路的電路示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。傳統的LED線性恒流控制電路，LED燈串僅在輸入電壓達到峰值附近才會被點亮。本發明提供一種LED線性恒流控制電路，在輸入電壓較低時，就可以點亮部分 LED,從而提高LED的利用率。為了實現該發明目的，一種LED線性恒流控制電路，其特征在于，包括輸入電壓采樣網絡，用于采樣輸入電壓；比較和邏輯控制電路，根據所述輸入電壓采樣網絡的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結果；多路選擇開關，用于根據所述比較結果全部或部分導通LED。根據不同的輸入電壓，所述比較和邏輯控制電路點亮不同數量的 LED。在輸入電壓較低時，會有部分LED點亮；在輸入電壓較高時，大部分或全部LED都點亮從而增加LED被點亮的時間，提高LED的利用率和總輸出流明數。以下將結合圖2詳細說明本發明。圖2是本發明所示出的LED線性恒流控制電路的實施電路，包括輸入電壓采樣網絡300、比較和邏輯控制電路500、運算放大器0P1、電流采樣電阻Rs、基準電壓VREF、一多路選擇開關400、多個高壓功率MOS管S廣Sn和LED燈串 LEDfLEDn。其中該輸入電壓采樣網絡300包含至少一個采樣電阻。在本實施方式中，該電壓采樣網絡300包括三個串聯的采樣電阻Rffoi。該輸入電壓采樣網絡Rfto，連接到整流橋100的正端和地端之間，用于采樣輸入電壓。其輸出EN_GfEN_Gn連接到比較和邏輯控制電路500。比較和邏輯控制電路500將來自輸入電壓采樣網絡300的采樣電壓與一閾值電壓相比較，將比較后獲得的結果作為輸入端進入多路選擇開關400的控制端。多路選擇開關400 —端連接到運算放大器OPl的輸出端。運算放大器OPl對來自電流采樣電阻Rs的電壓信號CS和一基準電壓VREF進行比較，并將兩者的誤差信號放大。 運算放大器OPl的輸出通過多路選擇開關400輸入到高壓功率MOS管SfSn的柵極，以控制流過高壓功率MOS管SfSn的電流。高壓功率MOS管SfSn的源極連接到一起，然后通過電流采樣電阻Rs連接到地端。高壓功率MOS管SfSn的漏極分別連接到LED燈串LEDfLEDn 的陰極。LEDfLEDn頭尾相連，最后LEDl的陽極連接到整流橋100的正端。本發明所提供的LED線性恒流控制電路，可以根據不同的輸入電壓，點亮不同數量的LED。在輸入電壓很低時，比較和邏輯控制電路500輸出EN_G1有效，而其他輸出EN_ G2 ΕΝ_&ι無效，所以高壓功率MOS管Sl開通，S2 Sn關斷。LEDl流過的電流等于設定的電流I_LED= VREF/Rs，而LED2 LEDn則沒有電流流過。反之，在輸入電壓很高時，比較和邏輯控制電路LCl輸出EN_Gn有效，而其他輸出EN_Gl EN_Gn_l無效，所以高壓功率MOS管Sn 開通，S廣Sn-I關斷。LEDfLEDn都流過相同的電流，等于設定的電流I_LED= VREF/Rs。由市電供電的系統中，母線電壓為交流正弦波。本發明可以在輸入電壓很低時，就點亮部分LED;在輸入電壓高時，則點亮全部LED。應理解，采用分段開關技術，本發明可以在整個周期內增加LED被點亮的時間，從而提高LED的利用率和總輸出流明數。本說明書中所述的只是本發明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明的限制。凡本領域技術人員依本發明的構思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發明的范圍之內。
權利要求
1.一種LED線性恒流控制電路，其特征在于，包括 一輸入電壓采樣網絡，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據所述輸入電壓采樣網絡的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結果；一多路選擇開關，用于根據所述比較結果控制部分或全部LED導通。
2.如權利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環路，用于控制流經所述LED的電流。
3.如權利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓采樣網絡包括至少一分壓電阻。
4.如權利要求1所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，輸入電壓低時，部分LED 導通；輸入電壓高時，全部LED導通。
5.如權利要求3所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓采樣網絡包括第一、第二和第三分壓電阻，所述第一、第二、第三分壓電阻串聯。
6.如權利要求2所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述多路選擇開關的輸入端與輸出端均與所述電流控制環路連接。
7.如權利要求2所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述電流控制環路包括 一采樣電阻，用于采集流經所述LED的電壓值；一運算放大器，用于將來自所述采樣電阻的電壓值與一基準電壓相比較并放大誤差信號；至少一 MOS管，根據所述比較和邏輯控制電路的比較結果導通。
8.如權利要求7所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述運算放大器的輸入端正極與所述基準電壓連接，輸入端負極與所述采樣電阻連接，輸出端與所述多路選擇開關連接。
9.如權利要求7所述的LED線性恒流控制電路，其特征在于，所述MOS管的柵極與所述多路選擇開關連接，源級與所述采樣電阻連接，漏極與所述LED的陰極連接。
10.一種LED線性電路，包括整流橋、LED線性恒流控制電路以及LED燈串，其特征在于，所述LED線性恒流控制電路采用如權利要求1至9任一項所述的LED線性恒流控制電
全文摘要
本發明公開一種LED線性恒流控制電路，包括一輸入電壓采樣網絡，用于采樣輸入電壓；一比較和邏輯控制電路，根據該輸入電壓采樣網絡的采樣電壓與一閾值電壓輸出一比較結果；一多路選擇開關，用于根據該比較結果控制部分或全部LED導通。該LED線性恒流控制電路還包括一電流控制環路，用于控制流經該LED的電流。本發明同時公開一種LED線性電路。
文檔編號H05B37/02GK102497695SQ20111036664
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者胡黎強 申請人:上海晶豐明源半導體有限公司