一種發光二極體驅動電路的製作方法
2023-05-30 12:23:06 1
專利名稱：一種發光二極體驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種發光二極體驅動電路。
背景技術：
現有技術中，以半導體集成電路來驅動發光二極體(Light Emitting Diode,LED) 已經非常普遍，電源輸入為交流式或直流式，傳統的驅動電路多採用橋式整流電路，由並聯的兩組肖特基二極體組成，其中，每組二極體包括兩個串聯的肖特基二極體，該橋式整流電路的輸出端連接一個濾波電解電容為LED提供直流式的輸出電壓。如圖1所示，傳統的MR16射燈的發光二極體的驅動電路一般為降壓型，並搭配三個以串聯方式連接的發光二極體，而每顆LED的最低壓降約為3V，因此串聯後的電壓降要求最少約為3X3V = 9V，電流輸出至發光二極體為一恆定電流(一般為300毫安至600毫安)。LED的流明度和輸入電流成正比，而該輸入電流是需要一個與之成正比的輸入電壓。 因此MR16射燈需要一個比LED需求電壓高的直流輸入電壓作為恆流。市場上的電源輸入主要包括12伏特直流式，12伏特正弦波交流式或12伏特交流式電子變壓器(Electronic Transformer，ET)。在一般的市場應用中，將傳統的滷素射燈直接更換為MR16射燈，而ET和燈座配件不會進行更換，但ET的使用對象為傳統的滷素射燈， 需求功率較高，一般為20W 60W，而MR16射燈使用遠低於此的功率(約4W)，ET在低功耗時會降低輸出電壓(8. 8V或更低)，如圖2所示，紋波輸出的最低點為8. 8V，這個電壓則為 MR16射燈的輸入電壓。因此在過低電壓輸入時未能為MR16射燈提供足夠電力，而使MR16 射燈出現周期性閃爍或甚至不運作的狀況，採用傳統的橋式整流設計無法避免這個問題。針對上述問題，現有技術中採用了倍電壓的方案，如圖3所示，先將兩個肖特基二極體進行串聯，並將兩個電解電容進行串聯，再將串聯後的兩個二極體與串聯後的兩個電解電容進行並聯，因為經二極體先整流，再由電解電容儲電，在反相的紋波周期時由於肖特基二極體的單通特性，令該線路於反相時沒有迴路，從而通過電壓反相將電解電容內的電壓倍壓，經倍壓後的電壓約為電源輸出電壓的兩倍(2X8. 8V= 17. 6V)，再由發光二極體驅動電路降壓至MR16射燈所需電流(300mA 600mA)或電壓(9V 12V)，如圖4所示。然而這個方案是只能針對交流式電源輸入，在使用直流式電源輸入時由於肖特基二極體阻止迴路而將不能運作，因此單單支持交流式電源的輸入方式不能滿足市場上的不同需求。另外，圖5示出了在直流電源供電下採用倍電壓的橋式整流方式的電路組成，在直流電源輸入下，由於肖特基二極體的單通特性，令輸入電源端不能接通電源的輸出端，因此輸出電壓為零，故射燈不能運作。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種發光二極體驅動電路，可以在電源不需要額外功耗的情況下，使降壓型MR12射燈能夠穩定運作。為了解決上述問題，本實用新型提出了一種發光二極體驅動電路，所述驅動電路包括具有兩個輸出端子的電源、由四個二極體及兩個電解電容所構成的橋式整流電路、 LED驅動晶片、LED光源電路；其中，所述橋式整流電路的第一二極體與第二二極體串聯連接組成第一組二極體，第三二極體與第四二極體串聯連接組成第二組二極體，所述第一組二極體與所述第二組二極體並聯形成所述橋式整流電路的兩個輸出端子，第一電解電容與第二電解電容串聯連接並與所述第一組二極體及所述第二組二極體並聯；所述電源的第一輸出端子接於所述第一二極體與所述第二二極體之間，所述電源的第二輸出端子接於所述第三二極體與所述第四二極體之間、且接於所述第一電解電容與所述第二電解電容之間；所述LED驅動晶片與所述LED光源電路連接，並接於所述橋式整流電路的兩個輸出端子之間。優選地，所述LED光源電路包括電阻、穩壓二極體、電感及至少一個發光二極體；所述電阻一端接於所述橋式整流電路的輸出端子之一，並接於所述LED驅動晶片的VIN腳；所述電阻另一端與所述發光二極體、所述電感依次串聯，並接於所述LED驅動晶片的LX腳，所述電阻另一端同時接於所述LED驅動晶片的ISENSE腳；所述電感接於所述LED驅動晶片的VIN腳與LX腳之間。優選地，所述電源為交流式電源或直流式電源。優選地，若所述電源為直流式電源，則所述電源的第一輸出端子為正極輸出端子， 所述電源的第二輸出端子為負極輸出端子。優選地，所述電阻為固定電阻。優選地，所述二極體為肖特基二極體。優選地，若所述發光二極體有多個，則多個所述發光二極體依次串聯。優選地，所述發光二極體驅動電路的連接線路為預先設置在基底構件上的導電圖案或導電電路。實施本實用新型實施例，可以在直流式電源或者交流式電源不需要額外功耗的情況下，使降壓型MR12射燈能夠穩定運作，不會產生周期性閃爍等現象。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現有中採用交流式電子變壓器通過傳統橋式整流方式為MR16提供電壓的電路組成示意圖；圖2是現有中採用交流式電子變壓器經傳統橋式整流後輸出電壓的示意圖；圖3是現有中採用交流式電子變壓器通過倍電壓方式為MR16提供電壓的電路組成示意圖；圖4是現有中採用交流式電子變壓器經倍電壓方式所輸出的輸出電壓的示意圖；[0028]圖5是現有中採用二流式電子變壓器通過倍電壓方式為MR16提供電壓的電路組成示意圖；圖6是本實用新型實施例的採用交流式電子變壓器為MR16提供電壓的發光二極體驅動電路的電路組成示意圖；圖7是本實用新型實施例中採用交流式電源(ET)為LED提供電壓的電壓示意圖；圖8是本實用新型實施例的採直流式電子變壓器為MR16提供電壓的發光二極體驅動電路的電路組成示意圖；圖9是本實用新型實施例中採用直流式電源(ET)為LED提供電壓的電壓示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。在本實用新型實施例中，所採用的AC電源為交流式電子變壓器，DC電源為直流式電子變壓器。參考圖6，圖6示出了本實用新型實施例的採用交流式電子變壓器為MR16提供電壓的發光二極體驅動電路，該驅動電路包括具有兩個輸出端子(分別為A1、A》的電源 AC、由四個二極體(分別為D1、D2、D3、D4)及兩個電解電容(分別為C1、C2)所構成的橋式整流電路、LED驅動晶片、LED光源電路；其中，橋式整流電路的第一二極體Dl與第二二極體D2串聯連接組成第一組二極體，第三二極體D3與第四二極體D4串聯連接組成第二組二極體，第一組二極體與第二組二極體並聯形成橋式整流電路的兩個輸出端子(B1、B2)，第一電解電容Cl與第二電解電容C2 串聯連接並與第一組二極體及第二組二極體並聯；電源AC的第一輸出端子Al接於第一二極體Dl與第二二極體D2之間，電源AC的第二輸出端子接於第三二極體D3與第四二極體D4之間、且接於第一電解電容Cl與第二電解電容C2之間；LED驅動晶片與LED光源電路連接，並接於橋式整流電路的兩個輸出端子B1、B2之間。如圖6所示，該LED光源電路包括電阻Rs、穩壓二極體D、電感L及至少一個發光二極體LED ；電阻Rs —端接於橋式整流電路的輸出端子Al，並接於LED驅動晶片的VIN腳；電阻Rs另一端與發光二極體LED、電感L依次串聯，並接於LED驅動晶片的LX腳， 電阻Rs另一端同時接於LED驅動晶片的ISENSE腳；電感L接於LED驅動晶片的VIN腳與LX腳之間。在本實用新型實施例中，該電阻Rs為固定電阻，二極體採用肖特基二極體，當LED 存在多個時，則多個LED依次串聯。在本實用新型實施例中，AC電源的正相紋波會先充滿電解電容的正極，電解電容的正負極有一個和交流電源紋波峰值的電壓差，在反相紋波時，由於肖特基二極體的單通特性，令該線路於反相時沒有迴路，電容沒有放電，電壓差亦會維持，該輸出電壓為電解電容的電壓差與電源的輸入電壓的和，從而得出橋式整流電路的輸出電壓是AC電源的輸出電壓的兩倍。圖7為本實用新型實施例中採用交流式電源(ET)為LED提供電壓的電壓示意圖，由圖7可知，輸出電壓最低為21. 6V。這樣，採用本實用新型實施例的使用交流式電源的LED驅動電路可以為MR16射燈提供足夠電力，使MR16射燈不會出現周期性閃爍或者不運作的情況，且比現有中採用倍電壓的方案更加穩定。圖8為本實用新型實施例的採直流式電子變壓器為MR16提供電壓的發光二極體驅動電路的電路組成示意圖，如圖8所示，若電源為直流式電源DC JlJDC電源的第一輸出端子Al為正極輸出端子，第二輸出端子A2為負極輸出端子。圖9是本實用新型實施例中採用直流式電源(ET)為LED提供電壓的電壓示意圖， 如圖9所示，在12V直流輸入時，由於二組肖特基二極體各自作了單向的整流，使橋式整流電路的輸出電壓約為11. 8V。實施本實用新型實施例，可以在直流式電源或者交流式電源不需要額外功耗的情況下，使降壓型MR12射燈能夠穩定運作，不會產生周期性閃爍等現象。另外，本實用新型實施例的LED驅動電路的連接線路為預先設置在基底構件上的導電圖案或導電電路，該基底構件的材料可以是印刷線路板(Printed Wiring Board, PWB)、半導體晶片等，該導電圖案或導電電路通常印刷製成或形成於基底構件的頂層，也可以採用其他恰當的方法來形成確定的導電圖案、軌跡或電路。通過以上描述的實施例說明了本實用新型，需要理解的是，以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述驅動電路包括具有兩個輸出端子的電源、由四個二極體及兩個電解電容所構成的橋式整流電路、LED驅動晶片、LED光源電路；其中，所述橋式整流電路的第一二極體與第二二極體串聯連接組成第一組二極體，第三二極體與第四二極體串聯連接組成第二組二極體，所述第一組二極體與所述第二組二極體並聯形成所述橋式整流電路的兩個輸出端子，第一電解電容與第二電解電容串聯連接並與所述第一組二極體及所述第二組二極體並聯；所述電源的第一輸出端子接於所述第一二極體與所述第二二極體之間，所述電源的第二輸出端子接於所述第三二極體與所述第四二極體之間、且接於所述第一電解電容與所述第二電解電容之間；所述LED驅動晶片與所述LED光源電路連接，並接於所述橋式整流電路的兩個輸出端子之間。
2.如權利要求1所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述LED光源電路包括電阻、穩壓二極體、電感及至少一個發光二極體；所述電阻一端接於所述橋式整流電路的輸出端子之一，並接於所述LED驅動晶片的 VIN 腳；所述電阻另一端與所述發光二極體、所述電感依次串聯，並接於所述LED驅動晶片的 LX腳，所述電阻另一端同時接於所述LED驅動晶片的ISENSE腳；所述電感接於所述LED驅動晶片的VIN腳與LX腳之間。
3.如權利要求1或2所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述電源為交流式電源或直流式電源。
4.如權利要求3所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，若所述電源為直流式電源， 則所述電源的第一輸出端子為正極輸出端子，所述電源的第二輸出端子為負極輸出端子。
5.如權利要求2所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述電阻為固定電阻。
6.如權利要求1或2所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述二極體為肖特基二極體。
7.如權利要求1或2所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，若所述發光二極體有多個，則多個所述發光二極體依次串聯。
8.如權利要求1所述的發光二極體驅動電路，其特徵在於，所述發光二極體驅動電路的連接線路為預先設置在基底構件上的導電圖案或導電電路。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種發光二極體驅動電路，所述驅動電路包括具有兩個輸出端子的電源、由四個二極體及兩個電解電容所構成的橋式整流電路、LED驅動晶片、LED光源電路；其中，橋式整流電路的第一二極體與第二二極體串聯連接組成第一組二極體，第三二極體與第四二極體串聯連接組成第二組二極體，第一組二極體與第二組二極體並聯形成橋式整流電路的兩個輸出端子，第一電解電容與第二電解電容串聯連接並與第一組二極體及第二組二極體並聯。實施本實用新型實施例，可以在直流式電源或者交流式電源不需要額外功耗的情況下，使降壓型MR12射燈能夠穩定運作，不會產生周期性閃爍等現象。
文檔編號H05B37/02GK202310181SQ20112030664
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者吳志豪 申請人:微創高科有限公司