一种低频闪交流led电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低频闪交流LED驱动电路，包括：驱动IC、LED灯串D0、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4、PMOS管M0、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、限流电阻Rs。本发明采用栅极负反馈和源极反馈结合的方法，控制不同LED段的导通电流，使不同电压LED总负载功率保持了一致，使得LED光通量变化很小；采用低电压时的小电流到高电压大电流的结构，使得在宽范围输入电压区间LED负载功率保持稳定；采用高端PMOS控制管以及LED串联电路，保证在低电压时系统仍然有较高效率；从根本上增加了驱动效率，提高了功率因数，降低了MOS管开关功率，降低了频闪。
【专利说明】
_种低频闪交流LED电路
技术领域
[0001]本发明属于半导体照明应用技术领域，特别涉及一种低频闪交流LED电路结构。
【背景技术】
[0002]目前，LED芯片以其高效、高集成度、高寿命在新型节能光源领域得到了广泛应用。在LED光源中，电源驱动是比较关键的技术。由于对LED应用的高集成度以及低成本要求，无电感电容等储能器件的交流LED驱动方案在市场中占的份额越来越大。在该类驱动方案中，控制IC通过对LED通路开关MOS管的栅极电压调节来控制实际导通电流经过的LED的数量，以弥补因为LED非线性而导致的导通电流对输入电压的过度敏感，从而达到限流目的。图3显示一个典型的分段式LED驱动结构，当输入电压较低时，第一段LED首先被点亮；当输入电压逐渐升高，后面几段LED被逐级点亮，直至最后一段LED被点亮。在分段式LED驱动技术中，驱动和可控硅TRIAC调光器的兼容性以及LED的频闪特性是客户比较关心的一个指标。图4显示传统交流LED驱动在AC驱动时的电流曲线。可以看出，当输入电压变化时，分段LED的电流有较大变化，该电流变化体现在LED光通量上，成为一个和输入电压频率相同的光通量变化。全波整流输入电压频率通常在10Hz左右，这样一个频率的频闪会对人体视觉神经中枢产生不良刺激，容易导致眼部疲劳甚至头疼等症状。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种低频闪交流LED电路，能够在LED点亮的全电压波段范围内实现相对一致的电功率输出，使得LED光通量在整个电压周期变化较小，从而大大降低交流LED频闪指数。
[0004]本发明的技术方案是:一种低频闪交流LED驱动电路，包括:驱动IC、LED灯串DO、LED灯串 D1、LED灯串 D2、LED灯串D3、LED灯串 D4、PMOS管MO、PMOS管Ml、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、限流电阻Rs;
[0005]控制IC用于控制PMOS管M0、PM0S管祖、?]^05管12、?]\?)5管13、?]\?)5管14的栅极电压；
[0006]LED灯串DO的正极与PMOS管MO的源级相连，LED灯串DO的负极与PMOS管MO的漏级相连；
[0007 ] LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4之间串联，LED灯串DO的导通电压小于LED灯串D4的导通电压的二分之一;LED灯串Dl、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4的最大功率从大到小依次降低；
[0008]PMOS管MO的源级与直流电源的正极相连；
[0009]PMOS管Ml的源极与LED灯串Dl的负极相连；
[0010]PMOS管M2的源极与LED灯串D2的负极相连；
[0011 ] PMOS管M3的源极与LED灯串D3的负极相连；
[0012]PMOS管M4的源极与LED灯串D4的负极相连；
[0013]PMOS管M1、PM0S管M2、PM0S管M3、PM0S管M4的漏极通过限流电阻Rs与直流电源的负极相连；
[0014]当输入直流电压从零开始增加时，电流通过PMOS管MO加在LED灯串Dl上，LED灯串DI点亮；当电压达到能够同时点亮LED灯串DO和LED灯串DI时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO和LED灯串Dl，LED灯串DO和LED灯串Dl点亮；
[0015]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，PMOS管M2相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串D1、LED灯串D2点亮;此时，LED灯串D1、LED灯串D2的电流需要小于LED灯串DI导通时的电流；
[0016]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D点亮；
[0017]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3时，PMOS管MO导通，PMOS管M3相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3点亮；
[0018]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4时，PMOS管MO导通，PMOS管M4相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4点亮；
[0019]更进一步地，在直流电源端加一个填谷电路，填谷电路用于提高直流电源功率因数和降低频闪。
[0020]更进一步地，驱动IC的储能电容控制管脚加储能电容Cl，当驱动IC判断输入直流电源为零时，给LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4供电，消除直流电源为零时LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4熄灭导致的频闪。
[0021]本发明采用栅极负反馈和源极反馈结合的方法，控制不同LED段的导通电流，使不同电压LED总负载功率保持了一致，使得LED光通量变化很小;采用低电压时的小电流到高电压大电流的结构，使得在宽范围输入电压区间LED负载功率保持稳定;采用高端PMOS控制管以及LED串联电路，保证在低电压时系统仍然有较高效率;从根本上增加了驱动效率，提高了功率因数，降低了 MOS管开关功率，降低了频闪。
【附图说明】
[0022]图1为本发明电路原理图；
[0023]图2为本发明加储能电容Cl时电路原理图；
[0024]图3为典型的分段式LED驱动结构；
[0025]图4为传统交流LED驱动在AC驱动时的电流曲线。
【具体实施方式】
[0026]实施例1:参见图1，一种低频闪交流LED驱动电路，包括:驱动IC、LED灯串DO、LED灯串 D1、LED 灯串 D2、LED 灯串 D3、LED 灯串 D4、PMOS 管 MO、PMOS 管Ml、PMOS 管 M2、PMOS 管 M3、PMOS 管M4、限流电阻Rs;
[0027]控制IC用于控制PMOS管M0、PM0S管祖、?]^05管12、?]\?)5管13、?]\?)5管14的栅极电压；
[0028]LED灯串DO的正极与PMOS管MO的源级相连，LED灯串DO的负极与PMOS管MO的漏级相连；[0029 ] LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4之间串联，LED灯串DO的导通电压小于LED灯串D4的导通电压的二分之一;LED灯串Dl、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4的最大功率从大到小依次降低；
[0030]PMOS管MO的源级与直流电源的正极相连；
[0031 ] PMOS管Ml的源极与LED灯串Dl的负极相连；
[0032]PMOS管M2的源极与LED灯串D2的负极相连；
[0033]PMOS管M3的源极与LED灯串D3的负极相连；
[0034]PMOS管M4的源极与LED灯串D4的负极相连；
[0035]PMOS管M1、PM0S管M2、PM0S管M3、PM0S管M4的漏极通过限流电阻Rs与直流电源的负极相连；
[0036]当输入直流电压从零开始增加时，电流通过PMOS管MO加在LED灯串Dl上，LED灯串DI点亮；当电压达到能够同时点亮LED灯串DO和LED灯串DI时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO和LED灯串Dl，LED灯串DO和LED灯串Dl点亮；
[0037]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，PMOS管M2相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串D1、LED灯串D2点亮;此时，LED灯串D1、LED灯串D2的电流需要小于LED灯串DI导通时的电流；
[0038]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D点亮；
[0039]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3时，PMOS管MO导通，PMOS管M3相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3点亮；
[0040]当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4时，PMOS管MO导通，PMOS管M4相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4点亮。
[0041 ]实施例2，在实施例1 一种低频闪交流LED驱动电路的基础上，在直流电源端加一个填谷电路，填谷电路用于提高直流电源功率因数，从而降低频闪。
[0042]实施例3，参见图2，在实施例1 一种低频闪交流LED驱动电路的基础上，驱动IC的储能电容控制管脚加储能电容Cl，当驱动IC判断输入直流电源为零时，给LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4供电，消除直流电源为零时LED灯串DO、LED灯串Dl、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4熄灭导致的频闪。
【主权项】
1.一种低频闪交流LED驱动电路，其特征在于，包括:驱动IC、LED灯串DO、LED灯串D1、LED 灯串 D2、LED 灯串 D3、LED 灯串 D4、PMOS 管 MO、PMOS 管 Ml、PMOS 管 M2、PMOS 管 M3、PMOS 管 M4、限流电阻Rs; 控制IC用于控制PMOS管M0、PM0S管祖、?]^03管12、?]\?)3管13、?]\?)3管14的栅极电压； LED灯串DO的正极与PMOS管MO的源级相连，LED灯串DO的负极与PMOS管MO的漏级相连；LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4之间串联，LED灯串DO的导通电压小于LED灯串D4的导通电压的二分之一;LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4的最大功率从大到小依次降低； PMOS管MO的源级与直流电源的正极相连； PMOS管Ml的源极与LED灯串Dl的负极相连； PMOS管M2的源极与LED灯串D2的负极相连； PMOS管M3的源极与LED灯串D3的负极相连； PMOS管M4的源极与LED灯串D4的负极相连； PMOS管M1、PM0S管M2、PM0S管M3、PM0S管M4的漏极通过限流电阻Rs与直流电源的负极相连； 当输入直流电压从零开始增加时，电流通过PMOS管MO加在LED灯串Dl上，LED灯串Dl点亮；当电压达到能够同时点亮LED灯串DO和LED灯串Dl时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO和LED灯串Dl，LED灯串DO和LED灯串Dl点亮； 当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，PMOS管M2相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串D1、LED灯串D2点亮；此时，LED灯串D1、LED灯串D2的电流需要小于LED灯串DI导通时的电流； 当输入电压达到能够同时点亮LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2时，PMOS管MO导通，电流通过LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2，LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D点亮； 当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3时，PMOS管MO导通，PMOS管M3相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3点亮； 当输入电压达到能够同时点亮LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4时，PMOS管MO导通，PMOS管M4相应导通，PMOS管Ml开启，电流通过LED灯串DULED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4，LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4点亮。2.如权利要求1所述的一种低频闪交流LED驱动电路，其特征在于:在直流电源端加一个填谷电路，填谷电路用于提高直流电源功率因数和降低频闪。3.如权利要求1所述的一种低频闪交流LED驱动电路，其特征在于:驱动IC的储能电容控制管脚加储能电容Cl，当驱动IC判断输入直流电源为零时，给LED灯串D0、LED灯串Dl、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4供电，消除直流电源为零时LED灯串DO、LED灯串D1、LED灯串D2、LED灯串D3、LED灯串D4熄灭导致的频闪。
【文档编号】H05B33/08GK105939559SQ201610537151
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】冯向光, 孙国喜, 范振灿
【申请人】易美芯光（北京）科技有限公司