Led驅動電路的製作方法
2023-10-24 16:38:17 2
Led驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED驅動電路，包括交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路、控制電路、和降壓結構開關電路，其中：所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸入端與交流電源相連接，輸出端與所述降壓結構開關電路的第一端子相連接；所述降壓結構開關電路的第一端子與所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸出端相連接，第二端子與所述控制電路的第一端子相連接，並且負載電路橫跨在所述降壓結構開關電路的第三和第四端子之間；所述控制電路的第一端子與所述降壓結構開關電路的第二端子相連接，第二端子與參考地相連接。根據本實用新型實施例的LED驅動電路具有高轉換效率、系統零件數量少、小體積的優點。
【專利說明】LED驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電路領域，更具體地涉及一種LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]目前，發光二極體(LED)技術已日趨成熟，市場上已經隨處可見各種LED燈具。這種趨勢符合節能、低碳的要求。然而，隨著LED燈具走進千家萬戶，對燈具效率和成本的要求也越來越高。但是，目前市場上的LED電源一般都是低壓大電流型的，這種類型的LED電源存在零件多、體積大、電源轉換效率低、發熱量大等缺點。因此，需要一種新型的LED驅動電路以解決上述問題。
實用新型內容
[0003]鑑於以上所述的一個或多個問題，本實用新型提供了一種新型的LED驅動電路。
[0004]根據本實用新型實施例的LED驅動電路，包括交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路、控制電路、和降壓結構開關電路，其中:所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸入端與交流電源相連接，輸出端與所述降壓結構開關電路的第一端子相連接；所述降壓結構開關電路的第一端子與所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸出端相連接，第二端子與所述控制電路的第一端子相連接，並且負載電路橫跨在所述降壓結構開關電路的第三和第四端子之間；所述控制電路的第一端子與所述降壓結構開關電路的第二端子相連接，第二端子與參考地相連接。
[0005]根據本實用新型實施例的LED驅動電路具有高轉換效率、系統零件數量少、小體積的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]從下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】的描述中可以更好地理解本實用新型，其中:
[0007]圖1示出了根據本實用新型實施例的LED驅動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0008]下面將詳細描述本實用新型各個方面的特徵和示例性實施例。下面的描述涵蓋了許多具體細節，以便提供對本實用新型的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本實用新型的示例來提供對本實用新型更清楚的理解。本實用新型絕不限於下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本實用新型的精神的前提下覆蓋了相關元素或部件的任何修改、替換和改進。
[0009]根據本實用新型實施例的LED驅動電路是基於降壓結構開關電路開發的。下面結合圖1，詳細說明根據本實用新型實施例的LED驅動電路。
[0010]圖1示出了根據本實用新型實施例的LED驅動電路的電路圖。如圖1所示，該LED驅動電路包括:交流電源(AC)輸入整流和電磁幹擾(EMI)濾波電路1、控制電路2、和降壓結構開關電路3。
[0011]其中，AC輸入整流和EMI濾波電路I的輸入端與交流電源相連接，輸出端與降壓結構開關電路3的第一端子相連接；降壓結構開關電路3的第一端子與AC輸入整流和EMI濾波電路I的輸出端相連接，第二端子與控制電路2的第一端子相連接，並且LED驅動電路所驅動的負載電路橫跨在降壓結構開關電路3的第三和第四端子之間；控制電路2的第一端子與降壓結構開關電路3的第二端子相連接，第二端子與參考地相連接。
[0012]上述LED驅動電路具有固定電流輸出、無需電流檢測電阻、無需啟動電阻以及谷底導通的特徵，可以克服現有技術中的LED的零件多、體積大、電源轉換效率低、發熱量大等問題。
[0013]如圖1所示，AC輸入整流和EMI濾波電路I包括:保險絲Fl，整流二極體Dl、D2、D3、D4，濾波電感LI，以及濾波電容C1、C2。其中，四個整流二極體D1、D2、D3、D4以橋式整流的結構相連接，以用於對輸入的交流AC信號進行整流。另外，濾波電感LI與濾波電容Cl、C2 一同構成其中的EMI濾波電路，用於對整流後的信號進行濾波。
[0014]控制電路2包括:控制晶片Ul和電源供電電容C3，其中，控制晶片Ul的供電腳VDD與C3的第一端子相連接，Ul的接地腳GND與C3的第二端子都連接至參考地，並且晶片Ul的漏極腳(Drain)作為控制電路的第一端子連接到降壓結構開關電路3的第二端子。根據本實用新型的實施例，該控制電路2負責控制整個LED驅動電路的工作，例如控制降壓結構開關電路3的退磁過程、過壓保護等等。在本實用新型的某些實施例中，該控制晶片可以是脈寬調製(PWM)晶片。
[0015]降壓結構開關電路3包括:濾波電容C4、降壓開關電感L2、續流二極體D5、和輸出假負載R1，其中，濾波電容C4和輸出假負載Rl並聯連接，並且濾波電容C4的兩個端子分別作為降壓結構開關電路3的第三和第四端子與負載電路相連接；續流二極體D5的第一端子、輸出假負載Rl的第一端子、以及濾波電容C4的第一端子分別與降壓結構開關電路3的第一端子相連接；降壓開關電感L2的第一端子與輸出假負載Rl的第二端子以及濾波電容C4的第二端子相連接，第二端子與續流二極體D5的第二端子相連接；續流二極體D5的第二端子作為降壓結構開關電路3的第二端子與控制電路2的第一端子相連接。
[0016]具體而言，在圖1所示的實施例中，控制晶片Ul包括三隻功能腳:
[0017]供電腳(VDD)，通過電源供電電容C3連接至GND腳，用於為控制晶片Ul供電。當控制晶片Ul內部的金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)被關斷時，其漏極為高電平，此時電源供電電容C3將通過控制晶片Ul內部的MOSFET的漏極而被充電。
[0018]漏極腳(Drain)，該漏極腳是控制晶片Ul內部的金屬氧化物半導體場效應管MOSFET的漏極腳，用於控制MOSFET的關斷與導通，同時控制電路2還通過漏極腳處的漏極波形的退磁時間進行過壓保護監測。當退磁時間小於預定閾值時，控制電路2將執行過壓保護相關的操作。
[0019]接地腳(GND)，與參考地相連接，用於作為控制晶片Ul的基準地。
[0020]在圖1中，控制晶片Ul的漏極腳作為控制電路2的第一端子與降壓結構開關電路3的第二端子相連接；電源供電電容C3的第一端子與控制晶片Ul的供電腳相連接；電源供電電容C3的第二端子作為控制電路2的第二端子與參考地相連接。當控制晶片Ul內部的MOSFET被關斷時，漏極腳處的電平為高電平，此時通過MOSFET的漏極為電源供電電容C3充電。
[0021 ] 具體地，在圖1所示的LED驅動電路中，當AC輸入整流和EMI濾波電路I的輸入端與AC電源連接時，控制電路2中的控制晶片Ul的漏極腳向控制晶片Ul的供電腳所連接的電源供電電容C3進行充電。當控制晶片Ul的供電腳處的電壓達到控制晶片Ul內部的設定閾值時，控制晶片Ul開始工作。當控制晶片Ul內部的MOSFET導通時，LED驅動電路開始給負載電路供電，同時降壓結構開關電路3中的電感L2開始儲能；當降壓結構開關電路3中的電感L2的電流峰值達到控制晶片Ul內部的設定閾值時，控制晶片Ul內部的MOSFET關斷，電感L2開始退磁以將導通時儲存的能量向負載電路釋放同時給控制晶片Ul的供電腳進行供電。當降壓結構開關電路3中的電感L2的能量釋放完畢時，控制晶片Ul的漏極腳處的電壓開始下降，控制晶片Ul檢測到這一情況後再次打開控制晶片Ul內部的MOSFET以實現谷底導通。在控制晶片Ul內部的MOSFET關斷期間內，控制晶片Ul將偵測電感L2的退磁時間，如果退磁時間小於控制晶片Ul的內部閾值，則控制晶片Ul認為是發生了輸出過壓狀態，控制晶片Ul立刻停止工作並且在經過控制晶片Ul內部設定的時間後再次開始工作。當發生控制晶片Ul的溫度超過控制晶片Ul內部的設定閾值時，控制晶片Ul也會立刻停止工作，直至溫度降到控制晶片Ul內部的另一設定閾值，控制晶片Ul才恢復工作。
[0022]從圖1中可以看出，根據本實用新型實施例提供的LED驅動電路是基於常見的降壓結構開關電路開發的，具有固定電流輸出，但該LED驅動電路無需電流檢測電阻、啟動電阻等部件，並且採用了谷底導通的結構，因而具有高轉換效率、系統零件數量少、小體積的優點。
[0023]以上已經參考本實用新型的具體實施例來描述了本實用新型，但是本領域技術人員均了解，可以對這些具體實施例進行各種修改、組合和變更，而不會脫離由所附權利要求或其等同物限定的本實用新型的精神和範圍。此外，附圖中的任何信號箭頭應當被認為僅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具體指示。當術語被預見為使分離或組合的能力不清楚時，組件或者步驟的組合也將被認為是已經記載了。
【權利要求】
1.一種LED驅動電路，包括交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路、控制電路、和降壓結構開關電路，其中: 所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸入端與交流電源相連接，輸出端與所述降壓結構開關電路的第一端子相連接； 所述降壓結構開關電路的第一端子與所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路的輸出端相連接，第二端子與所述控制電路的第一端子相連接，並且負載電路橫跨在所述降壓結構開關電路的第三和第四端子之間； 所述控制電路的第一端子與所述降壓結構開關電路的第二端子相連接，第二端子與參考地相連接。
2.根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述控制電路包括控制晶片，所述控制晶片僅包括以下功能腳: 漏極腳，所述漏極腳是所述控制晶片內部的金屬氧化物半導體場效應管MOSFET的漏極腳，用於控制所述MOSFET的關斷與導通； 供電腳，用於為所述控制晶片供電； 接地腳，用作所述控制晶片的基準地。
3.根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述控制電路還包括電源供電電容，其中: 所述電源供電電容的第一端子與所述控制晶片的供電腳相連接； 所述電源供電電容的第二端子作為所述控制電路的第二端子與參考地相連接； 所述控制晶片的漏極腳作為所述控制電路的第一端子與所述降壓結構開關電路的第二端子相連接； 所述控制晶片的接地腳與參考地相連接。
4.根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述降壓結構開關電路包括--濾波電容、降壓開關電感、續流二極體、以及輸出假負載，其中: 所述濾波電容和所述輸出假負載並聯連接，並且所述濾波電容的兩個端子分別作為所述降壓結構開關電路的第三和第四端子與所述負載電路相連接； 所述續流二極體的第一端子、所述輸出假負載的第一端子、以及所述濾波電容的第一端子分別與所述降壓結構開關電路的第一端子相連接； 所述降壓開關電感的第一端子與所述輸出假負載的第二端子和所述濾波電容的第二端子相連接，第二端子與所述續流二極體的第二端子相連接； 所述續流二極體的第二端子作為所述降壓結構開關電路的第二端子與所述控制電路的第一端子相連接。
5.根據權利要求2或3所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述控制電路還通過所述漏極腳處的漏極波形的退磁時間進行過壓保護監測。
6.根據權利要求3所述的LED驅動電路，其特徵在於，當所述控制晶片內部的MOSFET被關斷時，所述漏極腳處的電平為高電平，此時通過所述MOSFET的漏極為所述電源供電電容充電。
7.根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述交流電源輸入整流和電磁幹擾濾波電路包括:保險絲、四個整流二極體構成的整流橋路、濾波電感、第一濾波電容、和第二濾波電容。
【文檔編號】H05B37/02GK204031542SQ201420422601
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】周俊, 楊吉慶, 康明利, 李萌, 劉中濤 申請人:昂寶電子（上海）有限公司