一種用于led分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED(發(fā)光二極管)照明領(lǐng)域，特別涉及一種用于LED分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED芯片以其高效，高集成度，以及高壽命在新型節(jié)能光源領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在LED光源中，電源驅(qū)動(dòng)是比較關(guān)鍵的技術(shù)。由于對(duì)LED應(yīng)用的高集成度以及低成本要求，無(wú)電感電容等儲(chǔ)能器件的LED驅(qū)動(dòng)方案在市場(chǎng)中占的份額越來(lái)越大，在高集成度的應(yīng)用場(chǎng)合具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。在該類驅(qū)動(dòng)方案中，控制IC通過(guò)對(duì)LED通路開關(guān)MOS管的柵極電壓調(diào)節(jié)來(lái)控制實(shí)際導(dǎo)通電流經(jīng)過(guò)的LED的數(shù)量，以彌補(bǔ)因?yàn)長(zhǎng)ED非線性而導(dǎo)致的導(dǎo)通電流對(duì)輸入電壓的過(guò)度敏感，從而達(dá)到限流目的。在圖1的一個(gè)典型應(yīng)用中，一個(gè)控制IC控制四段LED燈串的導(dǎo)通?？刂艻C通過(guò)調(diào)節(jié)Ml到M4這四個(gè)MOS管的導(dǎo)通來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)際負(fù)載。當(dāng)輸入電壓較小的時(shí)候，Ml導(dǎo)通，電流只通過(guò)第一段LED燈串，當(dāng)輸入電壓增加的時(shí)候，Ml電阻逐漸增加，以達(dá)到限流目的。當(dāng)輸入電壓足夠高時(shí)，Ml完全開啟，電流通過(guò)第二段燈串。當(dāng)輸入電壓繼續(xù)增加時(shí)，M2電阻逐漸增加，以此類推。在目前市場(chǎng)應(yīng)用的控制芯片，當(dāng)輸入電壓在某段燈串開啟范圍內(nèi)的時(shí)候，控制IC采用恒流控制。圖2是一個(gè)典型的該類芯片的IV曲線。從該曲線可以看出該類控制驅(qū)動(dòng)的等效負(fù)載特性。當(dāng)電壓逐漸增加時(shí)，負(fù)載電流呈現(xiàn)一個(gè)臺(tái)階型曲線。在某一串LED芯片點(diǎn)亮的區(qū)間，負(fù)載電流保持常數(shù)。臺(tái)階的具體形狀視各LED芯片串的數(shù)量而定，同一個(gè)芯片可以有不同的設(shè)置。圖3顯示的是當(dāng)輸入為交流電壓時(shí)，電流隨時(shí)間變化曲線。當(dāng)電壓變化時(shí)負(fù)載電流的變化呈現(xiàn)不連續(xù)的臺(tái)階形。從中我們可以看出電流的不連續(xù)特性。
[0003]雖然傳統(tǒng)的電流反饋電路有效的解決了 LED負(fù)載的非線性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了可以接受交流電直接輸入的光驅(qū)動(dòng)引擎，但是該類驅(qū)動(dòng)還是存在一些問(wèn)題。主要有以下問(wèn)題:
[0004]1、響應(yīng)時(shí)間慢。電路對(duì)高頻電壓脈沖的響應(yīng)時(shí)間受電流反饋電路的頻帶寬度限制。較慢的響應(yīng)時(shí)間導(dǎo)致電路在高頻浪涌電壓下LED上會(huì)出現(xiàn)短暫的大電流脈沖。這些脈沖會(huì)擊穿LED，導(dǎo)致電路抗浪涌電壓能力下降，需要外圍電路的保護(hù)。
[0005]2、輸入電壓變化時(shí)，LED電流不穩(wěn)定。由于電流反饋電路的反饋機(jī)制的局限性，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，電路很難保證LED電流穩(wěn)定，因而會(huì)產(chǎn)生LED燈的“鬼閃”(shimmering)效應(yīng)。
[0006]3、電路復(fù)雜性。為了實(shí)現(xiàn)較好的電流反饋性能以及較高的響應(yīng)帶寬，電路反饋電路的復(fù)雜性以及耗電量都有所增加。
[0007]4、和某些TRIAC調(diào)光設(shè)備的不匹配。這個(gè)問(wèn)題是在應(yīng)用中相對(duì)比較嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題。由于可控硅的導(dǎo)通特性，和可控硅兼容的負(fù)載必須保證在任何輸入電壓下都有一個(gè)大于可控硅維持電流的所謂漏電流(bleeding)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，該漏電流需要特殊電路控制，以同時(shí)保證維持電流要求以及在大電壓輸入時(shí)的系統(tǒng)效率。這很多場(chǎng)合這兩個(gè)要求是相互矛盾的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于LED分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路，提高電路相應(yīng)速度，并使LED電流穩(wěn)定。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于LED分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路，包括串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模塊，所述串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模塊包括MOS管和LED串，所述MOS管與LED串為串聯(lián)連接；
[0010]在所述MOS管源極和系統(tǒng)地之間接入一個(gè)遏流器件，所述遏流器件與電流回路串聯(lián)，當(dāng)LED負(fù)載電流增加時(shí)，通過(guò)遏流器件上電壓增加來(lái)降低MOS有效柵極電壓，限制LED電流。
[0011]優(yōu)選的，
[0012]所述遏流器件為遏流電阻或者二極管。
[0013]優(yōu)選的，
[0014]還包括耦合電路，所述耦合電路包括:在所述多個(gè)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模塊前端設(shè)置一個(gè)MOS管MO，在MOS管MO柵極連接耦合電容；當(dāng)輸入端有脈沖浪涌電壓時(shí)，通過(guò)所述耦合電路開啟MO泄放浪涌電壓，保護(hù)電路。
[0015]優(yōu)選的，
[0016]還包括控制1C，所述控制IC在不同MOS管上加不同柵極電壓，實(shí)現(xiàn)在不同輸入電壓時(shí)LED分段導(dǎo)通。
[0017]優(yōu)選的，所述串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模塊為4個(gè)。
[0018]優(yōu)選的，所述MOS管和控制IC相分離。
[0019]和傳統(tǒng)恒流控制相比，本發(fā)明在使用效果上有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、電路響應(yīng)速度快。電阻遏流反饋是實(shí)時(shí)的，不會(huì)產(chǎn)生由于電路響應(yīng)時(shí)間慢而導(dǎo)致的電流尖峰脈沖。
[0021]2、對(duì)浪涌抵抗能力強(qiáng)。由于電路快速響應(yīng)，不會(huì)導(dǎo)致浪涌擊穿LED.同時(shí)可以把浪涌電壓泄放電路集成在第一級(jí)MOS管中。
[0022]3、LED電流穩(wěn)定。輸入電壓波動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致LED電流波動(dòng)產(chǎn)生的Shimmering。以一個(gè)遏流電阻和電流回路串聯(lián)，當(dāng)LED負(fù)載電流增加時(shí)，通過(guò)遏流電阻上電壓增加來(lái)降低MOS有效柵極電壓的方式來(lái)限制LED電流，達(dá)到穩(wěn)流效果。
[0023]4、和可控硅調(diào)光兼容性好。本發(fā)明可以容易的設(shè)計(jì)較大的泄放電流電路，以更好的和可控硅兼容。
[0024]5、成本低。本發(fā)明避免了高性能反饋放大器設(shè)計(jì)，芯片面積減少。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為一個(gè)典型的分段LED驅(qū)動(dòng)電路。
[0026]圖2為如圖1所示的電路的LED負(fù)載電流和輸入電壓的函數(shù)曲線圖。
[0027]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于LED分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的用于LED分段驅(qū)動(dòng)的電阻遏流電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范