恒流LED驱动电路的制作方法

文档序号:11056365
恒流LED驱动电路的制造方法与工艺

本实用新型涉及LED驱动电路领域,特别涉及驱动芯片和高压功率MOS双芯片封装的LED驱动领域,具体是指一种恒流LED驱动电路。



背景技术:

在现有技术中LED驱动电路的应用范围是非常广泛的,其种类也非常繁多。其中,中国专利文献1(CN201210540481.6,实用新型名称:利用并联高压MOS管控制的LED驱动电路)公开了一种利用并联高压MOS管控制的LED驱动电路,主要解决现有驱动电路无法兼顾成本低,效率高,功率因数高的问题。如图1所示,它包括整流桥,控制电路,N串负载Z1~Zn,N个高压MOS管和N个电压基准电路:整流桥用于对交流信号进行全波整流,N串负载单组串联连接,并跨接于整流桥与第N个高压MOS管的漏极:相邻两串负载的公共端分别连接到对应高压MOS管的漏极;N个高压MOS管的栅极分别连接N个电压基准,其源极相连,并连接到控制电路:控制电路通过检测负载电流调节高压MOS管的源极电压,以控制高压MOS管的工作状态,实现对接入电路负载的调节。该实用新型具有外围器件少、寿命长、效率和功率因数高的优点,可直接集成于载有LED串的订板之上。

中国专利文献2(CN201610307576.1,实用新型名称:一种双端恒流LED驱动芯片)公开了另一种双端恒流LED驱动芯片,如图2所示,包括电源供电模块10、恒流模块50、过温调节模块30、芯片输入端口70和芯片输出端口80;芯片输入端口连接芯片外部LED灯组的负极,芯片输出端口用于连接芯片外部电路的接地端。恒流模块包括驱动电路模块20、功率管60和电流控制模块40,驱动电路模块连接功率管和电流控制模块,用于采样功率管上的驱动电流大小,并根据驱动电流控制功率管的导通状态。该实用新型能够根据芯片的温度对LED的电流进行实时、动态地调节,采用双端结构,将限流电路集成在芯片内部,简化了LED电流控制芯片的结构,降低了成本,方便电路连接。

然而,如何在电路内部结构简单、成本低的前提下,进一步地解决恒流LED驱动电路产品适用范围过小的问题成为本领域一个亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种电路结构简单、适用大功率场合、制造成本较低、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的恒流LED驱动电路。

为了实现上述的目的,本实用新型的恒流LED驱动电路具有如下构成:

所述的恒流LED驱动电路,包括一体封装的低压驱动芯片模块和功率MOS芯片模块,其主要特点是,所述的低压驱动芯片模块具有低压供电端VDD、漏端Drain、接地端GND和栅端GD,所述的低压供电端VDD通过稳压电容接地,所述的接地端GND通过电阻接地,所述的功率MOS芯片模块的漏极、源极和栅极分别与所述的低压驱动芯片模块漏端Drain、接地端GND和栅端GD一一对应连接,所述的漏端Drain为所述的恒流LED驱动电路的输出端。

所述的低压驱动芯片模块内置有高压启动电路单元,所述的高压启动电路单元包括JFET场效应管、第一高压功率MOS管,所述的低压驱动芯片模块中还包括低压控制电路单元,所述的JFET场效应管的栅极接地,所述的JFET场效应管与所述的第一高压功率MOS管共漏极且接于所述的漏端Drain。所述的JFET场效应管的源极依次通过所述的低压控制电路单元、低压供电端VDD与所述的稳压电容相连接。所述的第一高压功率MOS管的栅极和源极均与所述的低压控制电路单元相连接,所述的第一高压功率MOS管的栅极接于所述的栅端GD,且所述的第一高压功率MOS管的源极接于所述的接地端GND。

所述的JFET场效应管为N沟道JFET场效应管。

所述的第一高压功率MOS管为第一NMOS管。

所述的功率MOS芯片模块中包括第二高压功率MOS管。所述的第二高压功率MOS管的漏极接于所述的低压驱动芯片模块的漏端Drain,所述的第二高压功率MOS管的栅极接于所述的低压驱动芯片模块的栅端GD,且所述的第二高压功率MOS管的源极接于所述的低压驱动芯片模块的接地端GND。

所述的功率MOS芯片模块中包括的第二高压功率MOS管为第二NMOS管。

采用了所述的实用新型的恒流LED驱动电路,由于其中使用了自带高压启动电路的低压驱动芯片,使得输出电流更稳定,可靠性更高,同时又使用低压驱动芯片与功率MOS芯片进行双芯片封装,从而大大简化了电路内部结构,节约了制造成本,并使得产品能够适用于大功率场合,产品的适用范围大大增加。

附图说明

图1为现有技术中的低压驱动芯片的供电电路原理图。

图2为现有技术中的另一种LED驱动电路的结构原理图。

图3为本实用新型的恒流LED驱动电路的整体电路原理示意图。

附图标记

AC 桥堆整流机

C1、C2 电容

JFET N沟道JFET场效应管

VDD 低压供电端

Drain 漏端

MN1 第一高压功率MOS管

MN2 第二高压功率MOS管

GD 栅端

D 漏极

G 栅极

S 源极

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容,特举以下实施例详细说明。

请参阅图3所示,其为本实用新型的恒流LED驱动电路的整体原理示意图,所述的恒流LED驱动电路包括低压驱动芯片模块和功率MOS芯片模块,所述的低压驱动芯片模块用于为电路内部其他模块供电;所述功率MOS芯片模块用于与驱动芯片进行双芯片封装,增加产品的适用性。

低压驱动芯片模块包括高压启动电路单元、低压供电端VDD、漏端Drain、接地端GND和栅端GD,所述的低压供电端VDD通过稳压电容接地,所述的接地端GND通过电阻接地,所述的低压驱动芯片模块中还包括低压控制电路单元。所述的高压启动电路单元包括JFET场效应管、第一高压功率MOS管,所述的JFET场效应管的栅极接地,所述的JFET场效应管与所述的第一高压功率MOS管共漏极且接于所述的漏端Drain,所述的JFET场效应管的源极依次通过所述的低压控制电路单元、低压供电端VDD与所述的稳压电容相连接,所述的第一高压功率MOS管的栅极和源极均与所述的低压控制电路单元相连接,所述的第一高压功率MOS管的栅极接于所述的栅端GD,且所述的第一高压功率MOS管的源极接于所述的接地端GND。所述的JFET场效应管为N沟道JFET场效应管。所述的第一高压功率MOS管为第一NMOS管。

其中,所述的低压控制电路单元的功能是控制JEFT给电容C2充放电,使得VDD电压恒定,并且控制功率管MN1和MN2的导通和关断,使得流过LED的电流恒定,该低压控制电路单元中的各个元器件均工作在低压状态上,整个电路均处于低压工作模式下。同时,该低压控制电路单元为现有技术中实现LED驱动的常规功能电路,因而在此不再赘述。

同时,所述的功率MOS芯片模块包括的漏极、源极和栅极,所述漏极、源极和栅极分别与所述的低压驱动芯片模块漏端Drain、接地端GND和栅端GD一一对应连接。所述的功率MOS芯片模块还包括第二高压功率MOS管,所述的第二高压功率MOS管的漏极接于所述的低压驱动芯片模块的漏端Drain,所述的第二高压功率MOS管的栅极接于所述的低压驱动芯片模块的栅端GD,且所述的第二高压功率MOS管的源极接于所述的低压驱动芯片模块的接地端GND。所述的第二高压功率MOS管为第二NMOS管。

所述的恒流LED驱动电路的具体工作过程具体如下:

(1)交流电压输入经桥堆整流机电容C1滤波后形成直流电压;

(2)N沟道JFET场效应管通过芯片内低压控制电路单元向VDD连接的电容C2充电,并通过内部控制将VDD电压稳定在一定值,从而产生一个精准的电压值作为芯片的低压电源;

(3)所述的驱动芯片可以单芯片封装,适用于小功率场合,也可以和功率MOS芯片一起进行双芯片封装,功率MOS的漏极D、栅极G、源极S引脚分别和驱动芯片的漏端Drain、栅端GD和接地端GND,绑在一起,封装后的电路有三个引脚漏端Drain、低压供电端VDD和接地端GND,适用于大功率场合;由于N沟道JFET场效应管和功率MOS管的漏端相连,两个器件的耐压值都要求比较高,器件实现上用JEFT和高压功率MOS管合成在一起的高压器件,这样两个器件公用漏区面积,从而节省了版图面积;

(4)适用于小功率时,系统正常工作时,第一NMOS管MN1导通,电感L储能,电感电流升高,电流流过功率管MN1和Rcs,低压控制电路单元通过检测CS引脚电压和MN1栅极电压变化,实现功率管的开关控制。

(5)适用于大功率时,系统正常工作时,第一NMOS管MN1导通,电感L储能,电感电流升高,电流同时流过功率管MN1和MN2,最后通过Rcs流向接地端GND,低压控制电路单元通过检测CS引脚电压和栅端GD电压变化,实现功率管的开关控制。

采用了所述的实用新型的恒流LED驱动电路,由于其中使用了自带高压启动电路的低压驱动芯片,使得输出电流更稳定,可靠性更高,同时又使用低压驱动芯片与功率MOS芯片进行双芯片封装,从而大大简化了电路内部结构,节约了制造成本,并使得产品能够适用于大功率场合,产品的适用范围大大增加。

在此说明书中,本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

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