控制流过LED负载的电流的工频纹波，另一方面通过恒压控制单元11采样LED负载负端即恒流控制电路12的电压，有效控制了恒流控制电路12的损耗，整个LED驱动器的效率增高。
[0030]具体地，请参考图3所示，为本发明第二较佳实施例的LED恒流驱动器2，为LED负载提供恒流驱动。LED恒流驱动器2包括功率因数校正单元20、恒压控制单元21以及恒流控制单元22。恒流控制单元22的第一端连接LED负载的负端，恒压控制单元21的一端连接恒流控制单元22与LED负载的负端之间。恒流控制单元22控制流过LED负载电流，恒压控制单元21控制恒流控制单元22的第一端的电压。
[0031]恒流控制单元22包括开关元件Q3以及开关元件Q3的控制电路220。控制电路220控制流过开关元件Q3的电流恒定。
[0032]恒流控制单元22的开关元件Q3为线性调整管。本实施例中开关元件Q3为三极管，其他实施例中，开关元件Q3也可以为MOS管或其他类型的调整管。控制电路220连接开关元件Q3的基极，控制电路220提供稳定电压使得开关元件Q3线性导通。
[0033]恒压控制单元21包括采样电路210，采样电路210的第一端连接开关元件Q3的集电极，恒压控制单元22控制开关元件Q3集电极的电压。
[0034]恒流控制单元22还包括至少一采样电阻R30。采样电阻R30的第一端连接开关元件Q3的发射极，第二端接地。
[0035]恒流控制单元22的控制电路220包括运算放大器U4以及限流电路221。恒压控制单元21和恒流控制单元22共用运算放大器U4。本实施例中，限流电路221包括电阻R24，其他实施例中，限流电路221还可以包括多个电阻或者其他限流元件。
[0036]运算放大器U4包括连接恒压控制单元21第一端的第一输出端OUTl (接脚I)、连接恒压控制单元21第二端的第一输入端负极INl-(接脚2)以及连接第一参考电压REF的第一输入端正极INl+ (接脚3)，从而给恒压控制单元21反馈信号以控制功率因数校正单元20。
[0037]运算放大器U4还包括连接一稳定电压源VCC的电压源输入端VCC (接脚8)、连接一第二参考电压REF2的第二输入端正极IN2+ (接脚5)、连接恒流控制单元22的采样电阻R30的第二输入端负极IN2-(接脚6)以及连接恒流控制单元22的限流电路221的第二输出端0UT2 (接脚7)。限流电路221的第一端连接运算放大器U4的第二输出端0UT2，第二端连接三极管Q3的基极。本实施例中，恒流控制电路22还包括滤波电路222，滤波电路222包括电容C23及电阻R28。滤波电路222连接于运算放大器U4的接脚6和采样电阻R30之间。运算放大器U4的接脚4接地。
[0038]本实施例中，运算放大器U4控制开关元件Q3导通，第一参考电压REF为外加稳定的电压参考源。稳定电压源VCC给运算放大器U4供电，并通过限流电路221给开关元件Q3提供驱动电流。采样电阻R30上的电流Ir流过采样电阻R30，而产生电压信号Vr。电压信号Vr与运算放大器U4的第二参考电压REF2比较运算，产生驱动信号从而控制开关元件Q3，使Vr=REF2，从而使得采样电阻R30上的电流Ir=REF2/R30，为恒定值。
[0039]恒压控制单元21包括电容C22、C14、R36组成的PI调节电路，还包括电阻R21、R31。电容C14和运算放大器U4构成CV控制单元，控制功率因数校正单元20，使LED负载的下端电压在任何情况下保持不变，为电压Vc。电阻R21、R31为电压Vc的采样电阻，第一参考电压REF为外加稳定的电压参考源。从而电压Vc= (R21/R31+1)*REF，其中改变电阻R21、R31可以改变电压Vc的设定值。
[0040]在系统稳定状态时，采样电阻R30上的电流为Ir=REF2/R30，第二参考电压REF2和采样电阻R30均为恒定参数，因而采样电阻R30上电流Ir保持恒定。LED负载的电流与开关元件Q3的集电极电流Ic= Ir+Ib,(其中Ib为开关元件Q3基极驱动电流，数值很小可忽略，且保持不变)。则Ic保持不变，最终LED负载的驱动电流1 =REF2/R30保持恒定不变。以上可以看出，恒流控制电路22有效抑制流过LED负载的电流的纹波。
[0041]另一方面，控制开关元件Q3的集电极电压Vc= (R21/R31+1)*REF，根据电阻R21、R31、第一参考电压REF的改变，可改变电压Vc，且在满足电路能正常工作时，电压Vc取值可设置值很小。因此可以看出通过恒压控制电路21控制LED负载负端的电压，恒流控制电路22的损耗P=VcX 1很小，为恒定值，且和LED负载电压变化无关。
[0042]并且本实施例中，由于第二参考电压REF2为外加电压参考源，该参考源值可以自由设定，而LED负载的驱动电流1 =REF2/R30，第二参考电压REF2和电阻R30的精度直接影响LED的电流精度。因此提供一个高精度的第二参考电压REF2，则可以很容易的保证LED负载的电流高精度。
[0043]应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种LED恒流驱动器，为LED负载提供恒流驱动，包括功率因数校正单元、恒压控制单元以及恒流控制单元，所述恒流控制单元的第一端连接所述LED负载的负端，所述恒压控制单元的一端连接于所述恒流控制单元与所述LED负载的负端之间，所述恒流控制单元控制流过所述LED负载电流，所述恒压控制单元控制所述恒流控制单元的第一端的电压。
2.如权利要求1所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒流控制单元包括开关元件以及开关元件的控制电路，所述控制电路控制流过所述开关元件的电流恒定。
3.如权利要求2所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒流控制单元的开关元件为三极管，所述控制电路连接所述三极管的基极，所述控制电路提供稳定电压使得所述三极管线性导通。
4.如权利要求3所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒压控制单元包括采样电路，所述采样电路的第一端连接所述三极管的集电极，所述恒压控制单元控制所述三极管集电极的电压。
5.如权利要求4所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒流控制单元还包括至少一采样电阻，所述采样电阻的第一端连接所述三极管的发射极，第二端接地。
6.如权利要求5所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒流控制单元的控制电路包括稳压管以及限流电路，所述稳压管第一端连接所述三极管的基极，第二端连接所述采样电阻的第二端，所述限流电路的第一端连接所述三极管的基极以及所述稳压管的第一端，所述第二端接入一电压。
7.如权利要求5所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述恒流控制单元的控制电路包括运算放大器以及限流电路，所述恒压控制单元和恒流控制单元共用一运算放大器。
8.如权利要求7所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述运算放大器包括连接所述恒压控制单元第一端的第一输出端、连接所述恒压控制单元第二端的第一输入端负极以及连接一第一参考电压的第一输入端正极，从而给所述恒压控制单元反馈信号以控制所述功率因数校正单元。
9.如权利要求8所述的LED恒流驱动器，其特征在于:所述运算放大器还包括连接一稳定电压源的电压源输入端、连接一第二参考电压的第二输入端正极、连接所述恒流控制单元的采样电阻的第二输入端负极以及连接所述恒流控制单元的限流电路的第二输出端，所述限流电路的第一端连接所述运算放大器的第二输出端，第二端连接所述三极管的基极。
【专利摘要】本发明公开了一种LED恒流驱动器，为LED负载提供恒流驱动，包括功率因数校正单元、恒压控制单元以及恒流控制单元，所述恒流控制单元的第一端连接所述LED负载的负端，所述恒压控制单元的一端连接所述恒流控制单元与所述LED负载的负端之间，所述恒流控制单元控制流过所述LED负载电流，所述恒压控制单元控制所述恒流控制单元的第一端的电压。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104754799
【申请号】CN201310740160
【发明人】余世伟, 朱元
【申请人】欧普照明股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】WO2015096753A1