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1、(10)申请公布号 CN 102510635 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 1 0 6 3 5 A *CN102510635A* (21)申请号 201110361346.0 (22)申请日 2011.11.15 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人韦挽澜 地址 400060 重庆市南岸区南坪花园路14 号航伟大楼五楼 (72)发明人李秋俊 吴贵能 杨安智 (74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人李晓兵 李玉盛 (54) 发明名称 一种照明LED恒流源IC (57) 摘要 本发明介绍了一种照明LED恒流源I。
2、C，它包 括一个精密电压基准产生单元、一个高增益放大 器和一个低压功率MOS管；所述精密电压基准产 生单元用于向高增益放大器的同相输入端输入基 准电压，高增益放大器的反相输入端与低压功率 MOS管的源极连接，低压功率MOS管的源极还与 RS端口连接，高增益放大器的输出连接低压功率 MOS管的栅极，低压功率MOS管的漏极与Iin端口 连接。本发明的IC能够实现支路电流恒定相等， 保证各LED发光一致性好且无频闪，因而能大大 提高灯具的寿命，而且还具有结构简单，可靠性高 的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。
3、请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种照明LED恒流源IC，其特征在于，包括一个精密电压基准产生单元、一个高增益 放大器和一个低压功率MOS管； 所述精密电压基准产生单元用于向高增益放大器的同相输入端输入基准电压，高增益 放大器的同相输入端还与VDD端口连接，高增益放大器的反相输入端分别与低压功率MOS 管的源极和GND端口连接，高增益放大器的输出连接低压功率MOS管的栅极，低压功率MOS 管的源极还与RS端口连接，低压功率MOS管的漏极与IiN端口连接； 所述IiN端口用于与外部串联LED支路中最后一个LED的阴极连接，所述VDD端口用 于与外部串联LE。
4、D支路中最后一个LED的阳极连接，所述RS端口用于与外部串联LED支路 中的外置电阻连接，所述GND端口用于接地。 权 利 要 求 书CN 102510635 A 1/3页 3 一种照明 LED 恒流源 IC 技术领域 0001 本发明涉及LED驱动电路的电流检测技术，具体为一种照明LED恒流源IC。 0002 背景技术 0003 LED是符合环保理念的高效绿色光源，因此被业界看作是未来替代传统照明的潜 力商品。由于LED的发光强度由流过LED的电流大小决定，并且流过LED的电流与LED两 端的电压成指数关系，因此当LED两端的电压有微小的变化时，其流过的电流会产生较大 的变化。如果当多路LE。
5、D并联时，由于每颗LED在其额定电流下的正向电压存在一定的差 异，因此每条支路的电流大小也各不相同。 0004 目前市面上的白光LED灯珠主要分为小功率（额定电流20mA/颗）和大功率（350 mA/颗）两种。如用于室内照明的小功率灯珠，其驱动电源采用非隔离型降压结构。如果小 功率灯珠的输入电压范围为198V265V时，每条支路可以串联的颗数在3036颗左右，这时 各支路电流差异可以控制在10%以内。但此时各支路的电流受纹波电压的影响很大，较大 的纹波电压会使得流经LED的电流产生一个较大的交流分量，这个分量越大，LED的频闪就 越重。如果输入电压是全电压范围85V265V，降压型驱动电源中每。
6、条支路串联的LED颗数 将大大减少，这时除了LED频闪会加重外，各支路的电流差异也较大，LED的发光一致性将 难以得到保证。 0005 同样，在大功率灯珠的应用中，其驱动电源一般采用隔离降压型结构。这种结构的 输出电压较低，所以LED的串联颗数通常少于10颗，此时不同LED支路的发光一致性难以 保证，也同样存在频闪问题。当有LED发生短路失效（LED最常见的失效）时，不论串联灯珠 的颗数是多还是少，在LED短路失效的这个支路电流都会明显增加，导致LED发光不一致， 并严重影响灯具的寿命。 0006 因此要保证LED的发光一致性，就必须保证各支路电流相同，要消除LED的频闪就 要保证流过LED的。
7、电流不受纹波电压的影响，即LED必须是绝对的恒流驱动。目前市面上 的LED照明灯具对上述问题尚没有较好的解决措施。 0007 发明内容 0008 针对现有技术存在的上述不足，本发明的主要目的在于提供一种能够保障并联 LED灯组中各支路电流都相等且恒定不变的照明LED恒流源IC。 0009 本发明的技术方案如下：一种照明LED恒流源IC，其特征在于，包括一个精密 电压基准产生单元、一个高增益放大器和一个低压功率MOS管； 所述精密电压基准产生单元用于向高增益放大器的同相输入端输入基准电压，高增益 放大器的同相输入端还与VDD端口连接，高增益放大器的反相输入端分别与低压功率MOS 管的源极和GND。
8、端口连接，高增益放大器的输出连接低压功率MOS管的栅极，低压功率MOS 说 明 书CN 102510635 A 2/3页 4 管的源极还与RS端口连接，低压功率MOS管的漏极与IiN端口连接； 所述IiN端口用于与外部串联LED支路中最后一个LED的阴极连接，所述VDD端口用 于与外部串联LED支路中最后一个LED的阳极连接，所述RS端口用于与外部串联LED支路 中的外置电阻连接，所述GND端口用于接地。 0010 工作原理：精密电压基准产生单元产生一个不随环境温度变化而变化的恒定电压 基准Vref，该基准电压Vref接至高增益放大器的同相输入端，高增益放大器的输出与MOS 管M1的栅极相连，。
9、M1的源极与高增益放大器的反相端相连，然后与该芯片外接的电流设定 电阻Rs相连，这样高增益放大器就工作在闭环负反馈状态，其同相输入端和反相输入端具 有虚短特性，这样其反相输入端的电压也为基准电压Vref，这个电压加在电阻Rs两端，故 流过电阻Rs的电流等于Vref/Rs，为一固定电流。 0011 本发明中，所述精密电压基准产生单元为现有电子元件，它能够持续给放大器提 供一个恒定的电压基准，使得放大器能够在比较时有一个稳定的基准值。这里所述的外部 串联LED支路是指在应用电路中的LED支路，该LED支路通常为多条并联连接，每条LED支 路中串联有多颗LED灯珠。 0012 本发明的恒流源IC专门。
10、用于驱动LED灯组，恒定电流的大小通过该IC的外置电 阻设定。将该恒流源IC串接在LED支路中，由于恒流源两端电压可以为任意值，因此即使 输入的直流电压的纹波较大也能保证该支路电流完全相等且恒定，在保证各LED发光一致 性好的同时也保证了LED无频闪。 0013 相对于现有技术，本发明具有以下有益效果： 1、在LED正常发光的情况下，采用本发明的LED恒流源IC驱动的白光LED灯组中，各 支路电流能够实现恒定相等，从而保证各LED发光一致性好且无频闪。 0014 2、利用本发明的LED恒流源IC驱动的白光LED灯组，即使在某一支路的LED发生 短路失效的情况下，也可保证各支路电流恒定且相等，从。
11、而保证各LED发光一致性好且无 频闪，因而能大大提高灯具的寿命。 0015 3、利用本发明的LED恒流源IC设计的驱动电源结构简单，可靠性高。 0016 附图说明 0017 图1为本发明照明LED恒流源IC的电路原理图； 图2为一种基于本发明恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图； 图3为另一种基于本发明恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图； 图4为又一种基于本发明恒流源IC的白光LED驱动电路的原理图。 0018 具体实施方式 0019 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。 0020 实施例1：如图1和图2所示，图2是基于本发明LED恒流源IC的一个低成本方 案的应用电路原理图。
12、。图2中的LED灯组采用单串的小功率LED灯珠，220V交流输入电压 先经电阻R1降压，再经D1D4整流、C1滤波后给LED提供直流供电电源。恒流源IC的VDD 说 明 书CN 102510635 A 3/3页 5 从最后一个灯珠的阳极提供（因IC的VDD端输入电流0.1mA，故不会影响的 发光一致性），这种给IC的供电方式不仅简单而且可以大大减小IC的功率损耗。根据运算 放大器的虚短特性，电阻R2两端的电压为，为IC内部自产生的精密电压基准，故流过 LED的电流为：。这样就保证了整串LED灯珠无频闪。其中R1与LED 串联电压的匹配关系直接影响功率因数和效率：当R1较大，较小时，效率较低，但。
13、 功率因数较高；当R1较小，较大时，效率较高，但功率因数较低。通过选择合理的R1、 ，就可以保证功率因数和效率均大于0.8。 0021 实施例2：图2的简单低成本电路虽然功率因数能达到0.8，但是电源谐波系数较 大，在一些对电源谐波有较高要求的应用中，驱动电源通常采用单级降压PFC的开关电源 来为LED灯组提供直流输入电压，但这种驱动电路提供的直流输入电压又有较大纹波。针 对这种电路，本发明又设计了如图3所示的电路结构，图3是基于开关电源驱动小功率LED 灯珠的应用原理图（图中只画出了直流部分原理图），在这种应用中每个支路的LED串联颗 数较多，每个支路的电流差异不大，为减少成本，所有M个并联。
14、LED灯组用一个恒流源IC驱 动，每个支路的电流为。此时输入的直流电压纹波由恒流源IC承 担，尽管此时IC的VDD输入端有纹波，但因IC内部的精密电压基准与IC的输入电压VDD 无关，只要输入的直流电压大于整个灯组正常工作的最小输入电压 V，其中0.2V是恒流源IC能正常工作的最小输入电压，每颗LED的驱动电流就不变，因此 LED灯组依然无频闪。 0022 实施例3：参见图4，它是基于大功率LED灯珠的应用电路原理图。这种灯珠的直 流输入电源通常由隔离的开关电源提供，其输入的直流电压较小，LED串联的颗数较少，因 此每个支路的电流差异较大，同时考虑到其流过的电流较大，每个支路采用一个恒流源IC。
15、 驱动，其恒流原理同前面所述。 0023 在上述图2、图4电路中，如果某个支路的LED出现了短路失效，虽然该支路的电流 由恒流源IC驱动依然保持不变，这个减小的失效电压就由恒流源IC来承担，此时IC中的 MOS管M1相应承担了这个失效LED所消耗的功率，如果失效的LED颗数较多，超过了IC的 最大消耗功率，电路就会失效。 0024 最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方 案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理 解，那些对本发明的技术方案进行的修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范 围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 说 明 书CN 102510635 A 1/2页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102510635 A 2/2页 7 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102510635 A 。