Led恒流驅動電路及其控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及LED燈控制技術領域，尤其涉及一種LED恒流驅動電路及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，線性恒流方案以其簡單的系統結構在中小功率LED恒流系統中廣泛的使用，常見的線性恒流方案如圖1所示，其恒流輸出為lout = Vref/Rcs。上述常規的應用方案有以下缺陷，一是負載LED燈的正向導通電壓必須接近線網輸入電壓，否則會使驅動電路部分功率偏高而導致損壞或者壽命減短，譬如線網輸入電壓為220Vac，峰值電壓為311V，如果負載LED燈壓降為260V，則驅動電路承受約60V電壓，輸出電流為30mA，則驅動電路功耗約1.8W，發熱量很大，容易損壞驅動電路，因此在應用中需要更多的LED燈珠，增加了系統成本。二是要求應用環境中輸入線網電壓需要穩定，不能有較大的線網波動，否則輸入電壓高則使功耗增大，降低整個電路的可靠性，輸入電壓低則達不到負載LED燈的正向導通電壓，導致LED燈閃爍。綜上所述，現有技術中存在LED驅動電路中輸入電壓不穩定導致LED燈閃爍以及輸入電壓與LED燈上的電壓存在差距導致驅動電路損壞的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種LED恒流驅動電路及其控制方法，旨在解決針對現有技術中存在LED驅動電路中輸入電壓不穩定導致LED燈閃爍以及輸入電壓與LED燈上的電壓存在差距導致驅動電路損壞的問題。
[0004]本發明是這樣實現的，本發明第一方面提供一種LED恒流驅動電路，其特征在于:所述LED恒流驅動電路包括輸入電路、控制電路、驅動電路、開關器件、儲能器件以及LED負載；
[0005]所述輸入電路的電壓輸出端連接所述控制電路的電壓輸入端和所述開關器件的輸入端，所述控制電路的輸出端連接所述開關器件的控制端，所述開關器件的輸出端連接所述驅動電路的輸入端和所述儲能器件的第一端，所述驅動電路的輸出端連接所述LED負載的輸入端和所述控制電路的電壓采集端，所述儲能器件的第二端與所述LED負載共地連接;
[0006]所述控制電路用于獲取所述輸入電路的輸入電壓與所述儲能器件的電壓之間的第一差值電壓，并將所述第一差值電壓與第一基準電壓進行比較，當所述第一差值電壓小于所述第一基準電壓時控制所述開關器件導通，使所述輸入電路輸出的直流電通過所述驅動電路供給所述LED負載，并使所述輸入電路輸出的直流電為所述儲能器件充電；
[0007]所述控制電路還用于獲取所述儲能器件的電壓與LED負載的電壓之間的第二差值電壓，并將所述第二差值電壓與第二基準電壓進行比較，當所述第二差值電壓小于所述第二基準電壓時控制所述開關器件斷開，使所述儲能器件向所述驅動電路和所述LED負載進行放電，直至所述第一差值電壓小于所述第一基準電壓時控制所述開關器件導通。
[0008]結合第一方面，作為第一方面，所述控制電路包括第一比較單元、第二比較單元以及控制單元；
[0009]所述第一比較單元的第一輸入端為所述控制電路的電壓輸入端，所述第一比較單元的第二輸入端輸入第一基準電壓，所述第一比較單元的輸出端連接所述控制單元的第一輸入端，所述第二比較單元的第一輸入端為所述控制電路的電壓采集端，所述第二比較單元的第二輸入端輸入第二基準電壓，所述第二比較單元的輸出端連接所述控制單元的第二輸入端，所述控制單元的輸出端為所述控制電路的輸出端；
[0010]所述第一比較單元獲取所述輸入電路的輸入電壓與所述儲能器件的電壓之間的第一差值電壓，并將所述第一差值電壓與第一基準電壓進行比較，并根據比較結果向所述控制單元輸出導通控制信號；
[0011]所述第二比較單元用于獲取所述儲能器件的電壓與LED負載的電壓之間的第二差值電壓，并將所述第二差值電壓與第二基準電壓進行比較，并根據比較結果向所述控制單兀輸出斷開控制信號；
[0012]所述控制單元根據所述導通控制信號和所述斷開控制信號調節所述開關器件的開關頻率。
[0013]進一步的，所述第一比較單元包括第一電阻、第二電阻以及第一比較器；
[0014]所述第一電阻的第一端為所述第一比較單元的第一輸入端，所述第一電阻的第二端連接所述第一比較器的反相輸入端和所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端接地，所述第一比較器的同相輸入端為所述第一比較單元的第二輸入端，所述第一比較器的輸出端為所述第一比較單元的輸出端。
[0015]進一步的，所述第二比較單元為第二比較器；
[0016]所述第二比較器的同相輸入端為所述第二比較單元的第一輸入端，所述第二比較器的反相輸入端為所述第二比較單元的第二輸入端，所述第二比較器的輸出端為所述第二比較單元的輸出端。
[0017]進一步的，所述控制單元包括與門；
[0018]所述與門的第一輸入端連接所述第一比較單元的輸出端，所述與門的第二輸入端連接所述第二比較單元的輸出端，所述與門的輸出端為所述控制單元的輸出端。
[0019]結合第一方面的第四種實施方式，作為第一方面的第五種實施方式，所述控制單元還包括第一非門和第二非門；
[0020]所述第一非門的輸入端連接所述與門的輸出端，所述第一非門的輸出端連接所述第二非門的輸入端，所述第二非門的輸出端為所述控制單元的輸出端。
[0021]進一步的，所述驅動電路包括運算放大器、場效應管以及采樣電阻；
[0022]所述運算放大器的同相輸入端連接第三基準電壓，所述運算放大器的反相輸入端連接場效應管的源極和所述采樣電阻的第一端，所述運算放大器的輸出端連接所述場效應管的柵極，所述場效應管的漏極為所述驅動電路的輸入端，所述采樣電阻的第二端為所述驅動電路的輸出端。
[0023]本發明第二方面提供一種基于權利要求1所述的LED恒流驅動電路的控制方法，所述控制方法包括以下步驟:
[0024]獲取所述輸入電路的輸入電壓與所述儲能器件的電壓之間的第一差值電壓，并將所述第一差值電壓與第一基準電壓進行比較；
[0025]當所述第一差值電壓小于所述第一基準電壓時控制所述開關器件導通，使所述輸入電路輸出的直流電通過所述驅動電路供給所述LED負載，并使所述輸入電路輸出的直流電為所述儲能器件充電；
[0026]獲取所述儲能器件的電壓與LED負載的電壓之間的第二差值電壓，并將所述第二差值電壓與第二基準電壓進行比較；
[0027]當所述第二差值電壓小于所述第二基準電壓時控制所述開關器件斷開，使所述儲能器件向所述驅動電路和所述LED負載進行放電，直至所述第一差值電壓小于所述第一基準電壓時控制所述開關器件導通。
[0028]本發明一種LED恒流驅動電路及其控制方法，在現有LED驅動電路的基礎上增加對輸入電壓進行調節的控制電路，通過控制開關器件的開啟和關閉來控制儲能器件上電壓的大小，以保證輸入電壓既能夠滿足LED負載恒流輸出的壓降，同時使驅動電路的功耗不會隨輸入線網電壓的波動以及負載LED的減少而升高，同時通過驅動電路控制恒流輸出，既實現了恒流輸出，又降低了控制電路的功耗，實現了輸入電壓的寬電壓輸入，且滿足低功耗和整個電路的高可靠性。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是現有技術中LED恒流驅動電路的結構示意圖；
[0031]圖2是本發明提供的一種LED恒流驅動電路的結構示意圖；
[0032]圖3是本發明提供的一種LED恒流驅動電路中的電路圖；
[0033]圖4是本發明提供的一種LED恒流驅動電路中的輸入電壓與儲能器件的電壓的波形圖；
[0034]圖5是本發明提供的一種LED恒流驅動電路中的場效應管的控制信號與輸出電流波形圖；
[0035]圖6是本發明提供的一種LED恒流驅動電路的控制方法流程圖。
【具體實施方式】