一种可调光的led恒流驱动电路的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供一种可调光的LED恒流驱动电路，LED驱动电路【技术领域】。该驱动电路包括可控硅调光器、整流桥、稳压滤波电路以及（M+1）个N沟道增强型MOS管，被驱动的LED光源部分被划分为依次串联耦接的第一组LED至第M组LED，其中，第一增强型MOS管用于在整流桥的正向输出端的输出电压低于第一组LED的工作电压时以第一恒流值为可控硅调光器提供维持电流并使LED光源部分短路；第X增强型MOS管用于在整流桥的正向输出端的输出电压大于或等于第1组LED至第（X-1）组LED的工作电压时以第二恒流值驱动第1组LED至第（X-1）组LED工作并使第X组LED至第M组LED短路，2≤X≤（M+1），M为大于或等于2的整数。该驱动电路结构简单、成本低，并且发光效率高，可以实现恒流、可调光驱动。
【专利说明】—种可调光的LED恒流驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明属于LED (Light-Emitting D1de,发光二极管)驱动电路【技术领域】,涉及可调光的LED恒流驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着LED照明技术的不断发展与普及，人们不断追求高发光效率、低成本的LED照明装置，并且，为LED提供电源的驱动电路成为技术的焦点之一。
[0003]一般地，需要对LED电光源部分进行可调光控制，通常采用的调光装置按其原理可以分为幅值调光(例如可变电阻调光、自耦调压器调光)和相位调光两种，其中，采用相位调光原理的可控硅调光器被广泛应用于LED的驱动电路，以实现其调光控制。
[0004]现有技术中，为兼容可控硅调光控制器，驱动电路中均采用各类IC控制的开关电源的电路方案，通常地，其电路复杂、成本较高(由于采用了 1C)，发光效率也相对较低；并且，IC控制的开关电压工作在高频状态，因而导致驱动电路的电磁兼容性差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于，实现对LED光源部分的恒流驱动并兼容可控硅调光器的调光控制。
[0006]本发明的又一目的在于，简化LED驱动电路的电路结构并减低其成本。
[0007]本发明的还一目的在于，提高LED光源部分的发光效率。
[0008]为实现以上目的或者其他目的，本发明提供一种可调光的LED恒流驱动电路，其用于驱动控制包括多个串联耦接的LED的LED光源部分，所述LED光源部分被划分为依次串联耦接的第一组LED至第M组LED，M为大于或等于2的整数；所述LED恒流驱动电路包括:
可控娃调光器；
整流桥，其正向输出端耦接于第一组LED输入端，其负向输出端耦接于第M组LED的输出端；
并联于所述整流桥的正向输出端与负向输出端之间的稳压滤波电路；以及(M+1)个N沟道增强型MOS管，其包括第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管；其中，(M+1)个N沟道增强型MOS管通过所述分压滤波电路为其栅极偏置大于其阈值电压的电位；
第一增强型MOS管用于在所述整流桥的正向输出端的输出电压低于第一组LED的工作电压时以第一恒流值为所述可控硅调光器提供维持电流并使所述LED光源部分短路；
第X增强型MOS管用于在所述整流桥的正向输出端的输出电压大于或等于第I组LED至第(X-1)组LED的工作电压时以第二恒流值驱动第I组LED至第(X-1)组LED工作并使第X组LED至第M组LED短路，2彡X彡(M+1)；
所述第一恒流值小于第二恒流值。
[0009]按照本发明一实施例的LED恒流驱动电路，其中，所述N沟道增强型MOS管的漏极与所述LED光源部分耦接，所述第一增强型MOS管至所述第M增强型MOS管的源极分别串联设置有若干用于提升其源极相对其栅极的电位的升压元件，以使所述第X增强型MOS管导通时，所述第一增强型MOS管至第(X-1)增强型MOS管截止。
[0010]具体地，所述升压元件可以为第一二极管，所述第一二极管的正极与所述N沟道增强型MOS管的源端耦接，所述第一二极管的负极与所述整流桥模块的负向输出端耦接。
[0011]具体地，所述第一增强型MOS管至所述第M增强型MOS管分别所对应设置的升压元件的数量依次减少。
[0012]按照本发明又一实施例的LED恒流驱动电路，其中，所述第一增强型MOS管的源极串联地耦接于第一恒流二极管以使所述第一增强型MOS管导通时以所述第一恒流值工作。
[0013]进一步地，所述第X增强型MOS管的源极串联地耦接第二恒流二极管以使所述第X增强型MOS管导通时以所述第二恒流值工作。
[0014]按照本发明还一实施例的LED恒流驱动电路，其中，所述第一增强型MOS管的源极串联地耦接于第一限流电阻以使所述第一增强型MOS管导通时以所述第一恒流值工作。
[0015]进一步地，所述第X增强型MOS管的源极串联地耦接第二限流电阻以使所述第X增强型MOS管导通时以所述第二恒流值工作。
[0016]在之前所述任一实施例的LED恒流驱动电路中，优选地，所述第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管为型号相同的N沟道增强型MOS管，并且具有相同的阈值电压。
[0017]按照本发明再一实施例的LED恒流驱动电路，其中，所述稳压滤波电路包括:
稳压二极管；
与所述稳压二极管并联连接的第一滤波电容；以及与所述稳压二极管串联的第二限流电阻；
其中，所述稳压二极管的阳极与所述述整流桥的负向输出端耦接，所述增强型MOS管的栅极与所述稳压二极管的阴极耦接。
[0018]在之前所述任一实施例的LED恒流驱动电路中，优选地，所述第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管的栅极分别通过第一电阻至第(M+1)电阻与所述稳压二极管的阴极率禹接。
[0019]在之前所述任一实施例的LED恒流驱动电路中，优选地，所述第一组LED至第M组LED中的每组LED分别与一第二滤波电容并联。
[0020]在之前所述任一实施例的LED恒流驱动电路中，优选地，每个所述滤波电容对应设置一第二二极管，以防止所述第二滤波电容反冲放电。
[0021]具体地，所述光源部分的多个LED可以为高压LED。
[0022]本发明的技术效果是，该LED恒流驱动电路中，可以根据电源电压的大小对应驱动相应部分的LED工作，发光效率大大提高，并且实现恒流驱动。同时，电路结构简单，成本低，良好地实现了与可控硅调光器的兼容。而且，由于工作在低频状态，电磁兼容性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
[0024]图1是按照本发明一实施例的可调光的LED恒流驱动电路的示意图。
[0025]图2是整流桥输出的电源的示意性波形图。
[0026]图3是按照本发明又一实施例的可调光的LED恒流驱动电路的示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下【具体实施方式】以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
[0028]下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有部件进行逐个详细描述。附图中示出了本领域普通技术人员完全能够实现本发明的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作或工作都是熟悉而且明显的。
[0029]将理解，当据称将部件“连接”或“耦接”到另一个部件时，它可以直接连接或直接耦接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接耦接”或“直接连接”到另一个部件时，则不存在中间部件。
[0030]图1所示为按照本发明一实施例的可调光的LED恒流驱动电路的示意图。在该实施例中，LED恒流驱动电路30用于为LED光源部分33提供电源以驱动控制其工作。在该实施例中，LED光源部分33可以但不限于由5个LED依次串联连接形成，每个LED的型号均相同，并且其工作电压Vl因此也相同；其中LED光源部分33被分为两组，即LED组332和LED组333，LED组332和LED组333也串联地连接在一起。具体地，LED光源部分33的每个LED可以为高压LED。
[0031]LED恒流驱动电路30由交流电源(VAC)供电，其火线端接可控硅调光器31，可控硅调光器31可以为标准型的可控硅调光器，例如，220V的可控硅调光器，可以改变交流电源的相位。交流电源例如可以为180-260V交流电源，其通过控硅调光器31后输入至整流桥32。整流桥32为桥式整流器，其通过4个DO组成，其中a端为正向输出端，b端为负向输出端。
[0032]图2所示为整流桥输出的电源的示意性波形图。如图2所示，321为整流前的交流电源的波形，322为经过整流桥32整流处理后的正向端a的电源波形。当然，在该图示实施例中，未考虑可控硅调光31对交流电源的波形的影响，可以理解，它们的具体波形形状不是限制性的。
[0033]LED恒流驱动电路30还包括稳压滤波电路，在该实施例中，其包括稳压二极管(D9) 375、滤波电容376、限流电阻374，稳压二极管(D9) 375的阴极与b端连接，其阳极通过串联的限流电阻373连接在a端，滤波电容376与稳压二极管375并联。这样稳压二极管(D9) 375的稳定电压决定A、B、C三端的电压。
[0034]LED恒流驱动电路30还包括3个N沟道增强型MOS管341、342、343，在图1中，A与A对应连接，B与B对应连接，C与C对应连接，因此，MOS管341、342、343分别通过电阻371、372、373与稳压二极管375的阴极连接，MOS管341、342、343的栅极被偏置一相对稳定的正电位，该正电位大于MOS管341、342、343的阈值电压(Vth)，从而在正常情况下，MOS管341、342、343能导通。其中，电阻371、372、373可以防止MOS管341、342和343之间的相互干扰。
[0035]在该实施例中，MOS管341的漏极(D)连接于整流桥32的a端，MOS管341的源极
(S)还设置有多个串联连接的二极管D3至D6，M0S管341的源极连接于二极管D3的阳极；二极管D6的阴极耦接于整流桥32的b端。具体地，二极管D6的阴极还设置有恒流二极管361，从而在MOS管341导通时，其导通电流通过恒流二极管361被恒定在1:。
[0036]进一步，MOS管342对应LED组332设置，MOS管342的漏极与LED组332的负向端连接；M0S管343对应LED组333设置，MOS管343的漏极与LED组333的负向端连接。MOS管342的源极还设置有串联连接的二极管D8和D7 ;二极管D7的阴极耦接于恒流二极管162，MOS管343的源极直接连接于恒流二极管162。这样，在MOS管342或343导通时，其导通电流通过恒流二极管162被恒定在I2，且I1小于12。
[0037]其中，D3至D6用于改变MOS管341的源极相对b端的电位，也即提升其相对MOS管341的栅极的电位(不管MOS管341是导通还是截止)，因此，D3至D6可以理解为升压元件，其串联组合形成第一升压模块351。同样地，D7和D8用于改变MOS管342的源极相对b端的电位，也即提升其相对MOS管342的栅极的电位(不管MOS管342是导通还是截止)，因此，D7和D8可以理解为升压元件，其串联组合形成第二升压模块352。而在MOS管341的源极，没有使用升压元件来提升其源极相对栅极的电位。MOS管341、342、343的源极所串联的二极管的数量逐渐减少，MOS管341、342、343的源极的电位逐渐降低，这样，Vgs逐渐减小，也即Vgs341 < Vgs342 < Vgs343，它们之间的差值与源极串接的二极管的数量的差异以及二极管的正向压降有关，因此，具体可以根据具体要求来设置二极管的数量。Vgs的变化可以导致MOS管341、342、343在同样的漏极偏压和栅极偏压的情况下，其导通情况发生变化。
[0038]具体地，在该实施例中，结合图2所示，MOS管341、342、343的Vg都基本等于O ;在a端的电压低于LED组332的工作电压时，也即小于3V1时，LED组332不工作且表现为截止，MOS管342、343自然表现截止(即关断)，但是，此时，增强型MOS管341可以以恒流值I1导通(A端的电压大于其阈值电压Vth)，这样，可以为可控硅调光器11提供维持电流，并使LED光源部分32短路。
[0039]在a端的电压大于或等于LED组332的工作电压时，也即大于或等于3V1时，LED组333不工作且表现为截止，MOS管343自然表现截止；由于第一升压模块351的存在，可以使Vgs341 < Vth，同时第二升压模块351可以使Vgs342 < Vth，这样，MOS管341截止、MOS管342以恒流值I2导通，从而，恒流驱动LED组332工作，并使LED组333短路。
[0040]在a端的电压大于或等于LED组332和LED组333的工作电压时，也即大于或等于5V1时，增强型MOS管343将以恒流值I2导通，同时，第一升压模块351可以使Vgs341 < Vth,第二升压模块351可以使Vgs342 < Vth，这样，MOS管341、342均截止；从而，恒流驱动LED组332和333工作。
[0041]因此，LED恒流驱动电路30在工作时，可以根据电源电压的大小对应使相应部分的LED工作，发光效率大大提高，并且实现恒流驱动。同时，不管是MOS管341或MOS管342、还是MOS管343导通时，均能够为可控硅调光器11提供维持电流，因此，可以方便实现调光控制。
[0042]在以上实施例中，第一升压模块351和/或第二升压模块352不限于使用二极管，例如其还可以使用稳压二极管。需要理解的是，第一升压模块351和第二升压模块352的存在造成了 MOS管341、342、343的源极之间的电位差异，第一升压模块351和/或第二升压模块352的升压值的大小，需要保证在MOS管343导通时MOS管341和342未开启、在MOS管342导通时MOS管341未开启，也即，在同样的漏极偏压的情况下，MOS管343比MOS管342优先导通，MOS管342比MOS管341优先导通。
[0043]进一步如图1所示，LED恒流驱动电路30还包括分别与LED组332、LED组333并联的滤波电容382、383。相应地，在LED组332的正向端与MOS管341的漏极之间，设置二极管Dl ;在LED组333的正向端与MOS管342的漏极之间，设置二极管D2。二极管Dl或D2可以分别防止滤波电容382或383反冲放电，影响LED的正常工作。
[0044]图3所示为按照本发明又一实施例的可调光的LED恒流驱动电路的示意图。在该实施例中，LED恒流驱动电路40相比于图1所示实施例的LED恒流驱动电路30的主要差别在于其恒流原理的差异，在LED恒流驱动电路30中，采用恒流二极管实现恒流驱动，而在LED恒流驱动电路40中，其设置限流电阻461和462。具体地，限流电阻461设置在二极管D6的阴极并通过D3至D6与MOS管341的源极串联耦接，并且相对MOS管342或343是并联的；限流电阻462的一端与b端耦接，另一端并联耦接于MOS管341、342、343的源极。因此，在MOS管341导通时，通过限流电阻461和462来将电流限定在I1，在MOS管342或MOS管343导通时，通过限流电阻462来将电流限定在12，因此，I2 > Ip并且，可以根据12、I1的具体大小要求，设置限流电阻461的阻值Rl和/或限流电阻462的阻值R2。
[0045]LED恒流驱动电路40中的其他部件与LED恒流驱动电路30中的其他部件基本对应相同，并且二者的工作原理基本类似。在此不再一一赘述。
[0046]需要理解的是，尽管以上图1和图3所示实施例中仅示出2组串联的LED组和3个相应的MOS管，但是，本领域技术人员根据以上揭示，例如可以类推地设置4组串联的LED组和5个相应的MOS管等其他情形，每个MOS管的源极所设置升压元件的数量也可以相应变化设置，以使多个MOS管的导通顺序按照以上所揭示的规律进行导通。
[0047]以上实施例的LED恒流驱动电路不需要使用IC芯片，电路结构简单，成本大大降低，良好地实现了与可控硅调光器的兼容。而且，其由于工作在低频状态(工作频率为几百Hz以内)，电磁兼容性好。
[0048]以上例子主要说明了本发明的调光的LED恒流驱动电路。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
【权利要求】
1.一种可调光的LED恒流驱动电路，其用于驱动控制包括多个串联耦接的LED的LED光源部分，其特征在于，所述LED光源部分被划分为依次串联耦接的第一组LED至第M组LED, M为大于或等于2的整数；所述LED恒流驱动电路包括: 可控娃调光器； 整流桥，其正向输出端耦接于第一组LED输入端，其负向输出端耦接于第M组LED的输出端； 并联于所述整流桥的正向输出端与负向输出端之间的稳压滤波电路；以及 (M+1)个N沟道增强型MOS管，其包括第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管； 其中，(M+1)个N沟道增强型MOS管通过所述分压滤波电路为其栅极偏置大于其阈值电压的电位； 第一增强型MOS管用于在所述整流桥的正向输出端的输出电压低于第一组LED的工作电压时以第一恒流值为所述可控硅调光器提供维持电流并使所述LED光源部分短路； 第X增强型MOS管用于在所述整流桥的正向输出端的输出电压大于或等于第I组LED至第(X-1)组LED的工作电压时以第二恒流值驱动第I组LED至第(X-1)组LED工作并使第X组LED至第M组LED短路，2彡X彡(M+1)； 所述第一恒流值小于第二恒流值。
2.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述N沟道增强型MOS管的漏极与所述LED光源部分耦接，所述第一增强型MOS管至所述第M增强型MOS管的源极分别串联设置有若干用于提升其源极相对其栅极的电位的升压元件，以使所述第X增强型MOS管导通时，所述第一增强型MOS管至第(X-1)增强型MOS管截止。
3.如权利要求2所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述升压元件为第一二极管，所述第一二极管的正极与所述N沟道增强型MOS管的源端耦接，所述第一二极管的负极与所述整流桥模块的负向输出端耦接。
4.如权利要求1或2所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一增强型MOS管至所述第M增强型MOS管分别所对应设置的升压元件的数量依次减少。
5.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一增强型MOS管的源极串联地耦接于第一恒流二极管以使所述第一增强型MOS管导通时以所述第一恒流值工作。
6.如权利要求1或5所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第X增强型MOS管的源极串联地耦接第二恒流二极管以使所述第X增强型MOS管导通时以所述第二恒流值工作。
7.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一增强型MOS管的源极串联地耦接于第一限流电阻以使所述第一增强型MOS管导通时以所述第一恒流值工作。
8.如权利要求1或7所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第X增强型MOS管的源极串联地耦接第二限流电阻以使所述第X增强型MOS管导通时以所述第二恒流值工作。
9.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管为型号相同的N沟道增强型MOS管，并且具有相同的阈值电压。
10.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述稳压滤波电路包括: 稳压二极管； 与所述稳压二极管并联连接的第一滤波电容；以及 与所述稳压二极管串联的第二限流电阻； 其中，所述稳压二极管的阳极与所述述整流桥的负向输出端耦接，所述增强型MOS管的栅极与所述稳压二极管的阴极耦接。
11.如权利要求10所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一增强型MOS管至第(M+1)增强型MOS管的栅极分别通过第一电阻至第(M+1)电阻与所述稳压二极管的阴极耦接。
12.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一组LED至第M组LED中的每组LED分别与一第二滤波电容并联。
13.如权利要求11所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，每个所述滤波电容对应设置一第二二极管，以防止所述第二滤波电容反冲放电。
14.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述光源部分的多个LED为闻压LED。
【文档编号】H05B37/02GK104135787SQ201310158029
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】朱方杰, 杜磊 申请人:无锡华润华晶微电子有限公司