一種高功率因子的線性led驅動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型在于提供一種高功率因子的LED照明驅動電路，包括4個N型高壓管、5個電阻、1個齊納二極管、3個高壓發光二極管、2個比較器、1個跨導運算放大器、1個控制邏輯電路，本實用新型所述的一種高功率因子的線性LED驅動電路，為分段線性恒流技術，將照明系統的工作電流與線電壓呈分段線性變化，從而提高了照明系統的PFC因子，本實用新型中同時提供了高于0.95的PFC因子，減少了照明系統對電網的污染。
【專利說明】
—種高功率因子的線性LED驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微電子【技術領域】，尤其涉及一種高功率因子的線性LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]LED光源是第四代照明光源，具有節能、環保、安全、壽命長等優點，已廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。隨著成本的逐漸降低LED照明將逐漸取代傳統照明成為照明的主流燈具。目前LED照明方案主要通過整流器與電力網相接，在電網中會產生大量的電流諧波和無功功率而污染電網，成為電力公害，而且方案復雜，可靠性差。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本實用新型在于提供一種提高照明系統的PFC因子，減少照明系統對電網的污染，同時降低成本，提高照明系統的可靠性的高功率因子的線性LED驅動電路。
[0004]為實現上述目的，本實用新型通過下述技術方案予以實現:
[0005]一種高功率因子的LED照明驅動電路，包括4個N型高壓管、5個電阻、I個齊納二極管、3個高壓發光二極管、2個比較器、I個跨導運算放大器、I個控制邏輯電路，其特征是:
[0006]第一 N型高壓管MNl的基極、電阻Rl的一端與第零二極管DO的陰極連接；第一 N型高壓管麗I的源極、電阻R2 —端與輸出端口 VDD連接；第二 N型高壓管麗2的柵極、第三N型高壓管麗3的柵極、第一比較器COMPl的輸出端、第二比較器C0MP2的輸出端與控制邏輯電路Control Logic連接；第二 N型高壓管MN2的漏極與第一發光二極管LI的陰極、第二發光二極管L2的陽極連接；第二 N型高壓管MN2的源極與電阻R3的一端連接；第三N型高壓管MN3的漏極與第二發光二極管L2的陰極、第三發光二極管L3的陽極連接；第三N型高壓管麗3的源極、電阻R4的一端與第一比較器COMPl的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的漏極與第三發光二極管L3的陰極連接；第四N型高壓管MN4的源極、電阻R5的一端、跨導運算放大器OTA的反向輸入端、第二比較器C0MP2的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的柵極與跨導運算放大器OTA的輸出端連接；跨導運算放大器OTA的正向輸入端與基準電壓Vrefl連接；第一比較器COMPl的正向輸入端、第二比較器C0MP2的正向輸入端與基準電壓Vref2連接；
[0007]第一 N型高壓管MNl的漏極、電阻Rl的另一端、第一發光二極管LI的陽極與電源HV_IN連接；
[0008]第零二極管DO的陽極、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端、電阻R4的另一端、電阻R5的另一端與地GND連接。
[0009]本實用新型的有益效果為:
[0010]I)本發明所述的一種高功率因子的線性LED驅動電路，為分段線性恒流技術，將照明系統的工作電流與線電壓呈分段線性變化，從而提高了照明系統的PFC因子，本發明中同時提供了高于0.95的PFC因子，減少了照明系統對電網的污染；
[0011]2)本發明同時內部集成高壓啟動電路，大大減小了系統的器件開銷。
[0012]本發明系統方案簡單，可靠性高，可大大降低了系統的成本，而且降低了照明系統對電網的污染，提高了照明系統的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型所述的高功率因子的LED照明驅動電路的驅動電流波形圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細地描述。
[0016]如圖1所示，所述高功率因子的LED照明驅動電路:
[0017]包括I個跨導運算放大器，2個比較器，I個控制邏輯電路，4個N型高壓管，5個電阻，I個齊納二極管，3個高壓發光二極管，其特征是:
[0018]第一 N型高壓管MNl的基極、電阻Rl的一端與第零二極管DO的陰極連接；第一 N型高壓管麗I的源極、電阻R2 —端與輸出端口 VDD連接；第二 N型高壓管麗2的柵極、第三N型高壓管麗3的柵極、第一比較器COMPl的輸出端、第二比較器C0MP2的輸出端與控制邏輯電路Control Logic連接；第二 N型高壓管MN2的漏極與第一發光二極管LI的陰極、第二發光二極管L2的陽極連接；第二 N型高壓管MN2的源極與電阻R3的一端連接；第三N型高壓管MN3的漏極與第二發光二極管L2的陰極、第三發光二極管L3的陽極連接；第三N型高壓管麗3的源極、電阻R4的一端與第一比較器COMPl的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的漏極與第三發光二極管L3的陰極連接；第四N型高壓管MN4的源極、電阻R5的一端、跨導運算放大器OTA的反向輸入端、第二比較器C0MP2的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的柵極與跨導運算放大器OTA的輸出端連接；跨導運算放大器OTA的正向輸入端與基準電壓Vrefl連接；第一比較器COMPl的正向輸入端、第二比較器C0MP2的正向輸入端與基準電壓Vref2連接。
[0019]第一 N型高壓管MNl的漏極、電阻Rl的另一端、第一發光二極管LI的陽極與電源HV_IN連接。
[0020]第零二極管DO的陽極、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端、電阻R4的另一端、電阻R5的另一端與地GND連接。
[0021]圖1所示的高功率因子的LED照明驅動電路工作原理簡述:
[0022]該電路下面部分為LED照明驅動電路，上面部分為LED陣列，圖中用發光二極管L1、L2和L3來代表不同的LED陣列。
[0023]在圖1所示的LED照明驅動電路中，左邊部分為HV Start-up電路，其將高壓輸入HV_IN轉換為低壓電源VDD ;在右邊部分中，三個高壓管初始狀態都為導通狀態，當輸入電壓HV_IN較低時，電流從第二 N型高壓管MN2和電阻R3流走，此時只有第一發光二極管LI發光；當輸入電壓HV_IN升高時，有一部分電流從第三N型高壓管麗3和電阻R4流走，當該電流增大到一定程度時，通過第一比較器COMPl和邏輯控制電路Control Logic將第二N型高壓管麗2關斷，所有電流從第三N型高壓管麗3和電阻R4流走，第一發光二極管LI和第二發光二極管L2發光；當輸入電壓HV_IN繼續升高，有一部分電流從第四N型高壓管MN4和電阻R5流走，當該電流增大到一定程度時，通過第二比較器C0MP2和邏輯控制電路Control Logic將第三N型高壓管麗3關斷，所有電流從第四N型高壓管MN4和電阻R5流走，第一發光二極管L1、第二發光二極管L2和第三發光二極管L3都發光；當輸入電壓HV_IN再增大時，通過跨導運算放大器OTA的鉗位作用，從第四N型高壓管MN4和電阻R5流走的電流恒定。當輸入電壓HV_IN由高變低時，從第四N型高壓管MN4和電阻R5流走的電流開始減小，再通過第二比較器C0MP2和邏輯控制電路Control Logic將第三N型高壓管MN3打開，第三發光二極管L3不發光；當輸入電壓HV_IN繼續變低時，通過第一比較器COMPl和邏輯控制電路Control Logic將第二 N型高壓管MN2打開，第二發光二極管L2不發光，只有第一發光二極管LI發光。
[0024]綜上所述，隨著輸入電壓HV_IN的變化，重復上述工作過程，最后得到一個跟隨輸入電壓線性變化的驅動電流，從而驅動不同的LED陣列，其工作過程中驅動電流波形如圖2所示。
[0025]圖2中，圖(a)為220V的交流線電壓，經過全波整流得到圖(b)的電壓，即圖1的輸入電壓HV_IN，通過圖1高功率因子的LED驅動電路電路就可以得到圖(c)的驅動電流:第一段1mA電流由節點VHV_IN流向節點VI，最后流入地；第二段20mA電流由節點VHV_IN流向節點V2，最后流入地；第三段30mA電流由節點VHV_IN流向節點V3，最后流入地。
[0026]上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。
【權利要求】
1.一種高功率因子的LED照明驅動電路，包括4個N型高壓管、5個電阻、I個齊納二極管、3個高壓發光二極管、2個比較器、I個跨導運算放大器、I個控制邏輯電路，其特征是:第一 N型高壓管麗I的基極、電阻Rl的一端與第零二極管DO的陰極連接；第一 N型高壓管麗I的源極、電阻R2 —端與輸出端口 VDD連接；第二 N型高壓管麗2的柵極、第三N型高壓管麗3的柵極、第一比較器COMPl的輸出端、第二比較器C0MP2的輸出端與控制邏輯電路Cont1l Logic連接；第二 N型高壓管MN2的漏極與第一發光二極管LI的陰極、第二發光二極管L2的陽極連接；第二 N型高壓管麗2的源極與電阻R3的一端連接；第三N型高壓管MN3的漏極與第二發光二極管L2的陰極、第三發光二極管L3的陽極連接；第三N型高壓管麗3的源極、電阻R4的一端與第一比較器COMPl的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的漏極與第三發光二極管L3的陰極連接；第四N型高壓管MN4的源極、電阻R5的一端、跨導運算放大器OTA的反向輸入端、第二比較器C0MP2的反向輸入端連接；第四N型高壓管MN4的柵極與跨導運算放大器OTA的輸出端連接；跨導運算放大器OTA的正向輸入端與基準電壓Vrefl連接；第一比較器COMPl的正向輸入端、第二比較器C0MP2的正向輸入端與基準電壓Vref2連接； 第一 N型高壓管MNl的漏極、電阻Rl的另一端、第一發光二極管LI的陽極與電源HV_IN連接； 第零二極管DO的陽極、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端、電阻R4的另一端、電阻R5的另一端與地GND連接。
【文檔編號】H05B37/02GK204206569SQ201420719375
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】林美玉, 王曉飛 申請人:廣州市力馳微電子科技有限公司