一種led照明驅動電路及電子設備的製作方法
2023-07-27 20:25:31
專利名稱：一種led照明驅動電路及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及模擬電路設計領域，特別涉及ー種LED照明驅動電路及電子設備。
背景技術：
當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領域，發光二極體LED發光產品的應用正吸引著世人的目光，LED作為ー種新型的緑色光源產品，必然是未來發展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED被稱為第四代照明光源或緑色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，節能能源無汙染即為環保。在相同照明效果比傳統光源節能80%以上。LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體內也沒有鬆動的部分，不存在燈絲髮光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小吋，比傳統光源壽命長10倍以上。環保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有汙染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬於典型的緑色照明光源。與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功融合了計算機技術、網絡通信技木、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化產品，是半導體光電器件「高新尖」技術，具有靈活多變的特點。可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。交流電供電LED照明可降低成本，但是電網電壓波動會造成LED過流驅動而影響其使用壽命，所以在交流供電的場合對LED進行恆流驅動是重要的。目前LED驅動電路主要採用非隔離Buck降壓方案、PSR原邊反饋和隔離脈衝寬度調製PWM開關電源等方案。非隔尚Buck降壓方案成本低,但輸入與輸出電氣沒有電氣隔尚，安全不能得到保障，PSR原邊反饋對變壓器要求高，批量生產一致性不好。LED照明驅動電路的PWM開關電源方案恆流電路主要方法有，對LED工作電流進行採樣，得到採樣電壓與基準電壓進行比較放大後驅動光耦對PWM集成電路進行閉環反饋控制，這種方法恆流精度高，但是由於需要專用的恆流電路，外圍電路複雜，不容易，成本比較高。由此可見現有技術中存在LED照明驅動電路的PWM開關電源方案恆流電路結構複雜的問題。
發明內容
為了解決上述問題，本發明實施例的目的是提供ー種LED照明驅動電路，解決現有技術中存在的，LED照明驅動電路的PWM開關電源方案恆流電路結構複雜的問題，該LED照明驅動電路，光耦兩個輸出引腳分別與脈衝寬度調製PWM控制器的反饋引腳fb和地連接，光稱兩個輸入引腳間並聯有第一電阻，且光稱的一個輸入引腳與地連接，光稱的另ー個輸入引腳和第一連接點之間串聯有第二電阻，在地和第一連接點之間串聯有第三電阻，第ー連接點為LED照明驅動電路與負載的ー個連接點。進一歩，PWM控制器的反饋引腳fb和地之間並聯有fb旁路電容。進ー步，第一連接點和第二連接點之間並聯有齊納穩壓管，第二連接點為LED照、明驅動電路與負載的另ー個連接點。進ー步，輸入整流濾波電路的兩個輸出端與串接的VDD濾波電容和啟動電阻並聯，VDD濾波電容一端與地連接，PWM控制器VDD引腳與VDD濾波電容和啟動電阻的連接點相連。進ー步，變壓器初級電感兩端分別連接PWM控制器漏極管腳和輸入整流濾波電路的ー個輸出端，該輸出端未與地連接。進ー步，變壓器初級電感與RCD嵌位電路並聯。 進ー步，變壓器輔助繞組一端接地，另一端經VDD整流ニ極管與VDD濾波電容和啟動電阻的連接點相連。進ー步，變壓器次級繞組一端經輸出整流ニ極管連接第二連接點，另一端接地。進一歩，PWM控制器的電流監測端引腳CS通過電流採樣輸入電阻接地。本發明實施例還提供ー種電子設備，本體上包括前述的LED照明驅動電路。由於直接利用光耦實現恆流LED照明驅動，不需要外加各種恆流電路，輸入與輸出實現電氣隔離保障安全性，電路結構簡單，成本低。
圖I表示本發明的LED照明驅動電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例進行詳細的說明。圖I是LED照明驅動電路圖，光耦117兩個輸出引腳分別與脈衝寬度調製PWM控制器107的反饋引腳fb和地連接，光耦117兩個輸入引腳間並聯有電阻116，且光耦117的一個輸入引腳與地連接，光耦117的另ー個輸入引腳和負載111之間串聯有電阻114，在地和負載111之間串聯有電流採樣電阻115，工作時負載111連接到LED照明驅動電路的第ー連接點。PWM控制器107的反饋引腳fb和地之間並聯有fb旁路電容118。第一連接點和第二連接點之間並聯有齊納穩壓管113，第二連接點為LED照明驅動電路與負載111的另ー個連接點。輸入整流濾波電路101的兩個輸出端與串接的VDD濾波電容104和啟動電阻102並聯，VDD濾波電容104 —端與地連接，PWM控制器107VDD引腳與VDD濾波電容104和啟動電阻103的連接點相連。變壓器109初級電感兩端分別連接PWM控制器107漏極管腳和輸入整流濾波電路101的ー個輸出端，該輸出端未與地連接。變壓器109初級電感與RCD嵌位電路108並聯。變壓器109輔助繞組一端接地，另一端經VDD整流ニ極管103與VDD濾波電容104和啟動電阻102的連接點相連。變壓器109次級繞組一端經輸出整流ニ極管110連接第二連接點，另一端接地。PWM控制器107的電流監測端引腳cs通過電流採樣輸入電阻106接地。PWM控制器107VDD引腳和PWM控制器107VDDG引腳之間串有柵極驅動電源輸入電阻105。上電初始，交流電源經輸入整流濾波電路101通過啟動電阻102對VDD濾波電容104充電，當VDD濾波電容104上電壓高於晶片UVL0_0FF時，PWM控制器107啟動，並發出使能信號觸發內部功率開關管導通，在內部功率管導通期間流過變壓器109初級電感的電流以受控的上升斜率流過CS峰值電流採樣輸入電阻106，PWM控制器107檢測CS峰值電流採樣輸入電阻106上產生的壓降，從而控制內部功率開關管關斷；在功率管關斷以後，RCD嵌位電路108對變壓器109初級繞組兩端的峰值電壓進行嵌位，變壓器109次級繞組經輸出整流ニ極管110對輸出提供能量，同時變壓器109輔助繞組經VDD整流ニ極管103對VDD提供能量；輸出恆流應用光耦117本身紅外發光二極體的開啟VF約為1.05V作為基準電壓比較點，當LED負載111電流採樣電阻115上的電壓超過光耦117紅外發光二極體的VF電壓；輸入交流電壓發 生變化或LED負載111發生變化吋，PWM控制器107反饋環路將閉合，輸出電流得以調節實現高精度恆流。例如當負載電流下降，則電流採樣電阻115的採樣輸出電壓會有微小變化，但光耦117電流卻大幅度下降，使PWM控制器107的FB電壓上升，PWM控制器107將增大佔空比，使LED負載111電流増大；同樣方法分析可知，如果LED負載111電流增加，使PWM控制器107的FB電壓下降，PWM控制器107將減小佔空比，使LED負載111電流減小，從而實現高精度光耦恆流輸出。設定LED負載111電流計算エ式為恆流 1.05V/電流採樣電阻115值。電阻114、116會調節整個反饋環路中的直流増益，如果LED負載111斷開，通過齊納穩壓管將輸出電壓限制在所設置的最大電壓範圍內，從而保證安全。本發明實施例提供的LED照明驅動電路，具有以下優點直接利用光耦實現恆流LED照明驅動，不需要外加各種恆流電路，輸入與輸出實現電氣隔離保障安全性，電路結構簡單，成本低；輸入(85V — 264V)與輸出電壓(12V — 70V)範圍寬；恆流精度高，批量生產恆流精度>5% ;光耦的紅外發光二極體的正向輸入的V-I曲線開啟電壓具有負溫度係數特性，當環境溫度增高吋，也能保持輸出電流恆定。本發明實施例還提供ー種電子設備，本體上包括前述的LED照明驅動電路。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種LED照明驅動電路，其特徵在於，光耦兩個輸出引腳分別與脈衝寬度調製PWM控制器的反饋引腳fb和地連接，光耦兩個輸入引腳間並聯有第一電阻，且光耦的一個輸入引腳與地連接，光耦的另一個輸入引腳和第一連接點之間串聯有第二電阻，在地和第一連接點之間串聯有第三電阻，第一連接點為LED照明驅動電路與負載的一個連接點。
2.根據權利要求I所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，PWM控制器的反饋引腳fb和地之間並聯有fb旁路電容。
3.根據權利要求2所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，第一連接點和第二連接點之間並聯有齊納穩壓管，第二連接點為LED照明驅動電路與負載的另一個連接點。
4.根據權利要求I所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，輸入整流濾波電路的兩個輸出端與串接的VDD濾波電容和啟動電阻並聯，VDD濾波電容一端與地連接，PWM控制器VDD引腳與VDD濾波電容和啟動電阻的連接點相連。
5.根據權利要求4所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，變壓器初級電感兩端分別連接PWM控制器漏極管腳和輸入整流濾波電路的一個輸出端，該輸出端未與地連接。
6.根據權利要求4所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，變壓器初級電感與RCD嵌位電路並聯。
7.根據權利要求4所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，變壓器輔助繞組一端接地，另一端經VDD整流二極體與VDD濾波電容和啟動電阻的連接點相連。
8.根據權利要求4所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，變壓器次級繞組一端經輸出整流二極體連接第二連接點，另一端接地。
9.根據權利要求I所述的LED照明驅動電路，其特徵在於，PWM控制器的電流監測端引腳CS通過電流採樣輸入電阻接地。
10.一種電子設備，其特徵在於，本體上包括如權利要求I至9任一權利要求所述的LED照明驅動電路。
全文摘要
本發明提供一種LED照明驅動電路及電子設備，屬於模擬電路設計領域，該LED照明驅動電路，光耦兩個輸出引腳分別與脈衝寬度調製PWM控制器的反饋引腳fb和地連接，光耦兩個輸入引腳間並聯有第一電阻，且光耦的一個輸入引腳與地連接，光耦的另一個輸入引腳和第一連接點之間串聯有第二電阻，在地和第一連接點之間串聯有第三電阻，第一連接點為LED照明驅動電路與負載的一個連接點，由於直接利用光耦實現恆流LED照明驅動，不需要外加各種恆流電路，輸入與輸出實現電氣隔離保障安全性，電路結構簡單，成本低。
文檔編號H05B37/02GK102711343SQ20121021962
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者代成志, 王建輝 申請人:成都啟臣微電子有限公司