一种led开关恒流驱动电路的制作方法_2

文档序号:8343512阅读:来源:国知局
3]图6显示为本发明的LED开关恒流驱动电路的整流后的输入电压Vin的波形示意图。
[0034]图7显示为本发明的LED开关恒流驱动电路的检测电压Vcs、滤波器输出端的电压Vfb及参考电压Vref的波形示意图。
[0035]图8显示为本发明的LED开关恒流驱动电路的误差放大信号Vcomp的波形示意图。
[0036]图9显示为本发明的LED开关恒流驱动电路的功率管门电压Vgate的波形示意图。
[0037]元件标号说明
[0038]IBuck开关架构的LED恒流驱动电路
[0039]11开关管
[0040]12LED 灯串
[0041 ]2Boost开关架构的LED恒流驱动电路
[0042]21开关管
[0043]22LED 灯串
[0044]3线性控制的LED恒流驱动电路
[0045]31功率管
[0046]32LED 灯串
[0047]33误差放大器
[0048]4LED开关恒流驱动电路
[0049]41电压输入模块
[0050]42LED 模块
[0051]M功率管
[0052]43滤波器
[0053]44误差放大器
[0054]45脉冲宽度调制电路
[0055]46振荡器
[0056]47电流限制电路
[0057]48控制电路
[0058]49驱动电路
【具体实施方式】
[0059]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0060]请参阅图4至图9。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0061]如图4所示,本发明提供一种LED开关恒流驱动电路4,所述LED开关恒流驱动电路4至少包括:电压输入模块41 ;LED模块42 ;功率管M ;滤波器43 ;误差放大器44 ;脉冲宽度调制电路45 ;振荡器46 ;电流限制电路47 ;控制电路48及驱动电路49。
[0062]所述电压输入模块41,用于提供可调输入电压Vin。
[0063]如图4所示,所述电压输入模块包括一交流电源AC及一整流单元,所述整流单元包括并联的两组二极管组,各二极管组包括串联的两个二极管,所述交流电源的两极分别连接于各二极管组的两个二极管之间。所述电压输入模块41输出的电压为连续增大或连续减小的正弦电压整流后的整流电压。如图6所示,所述整流电路将正弦电压的反向电压进行反向,得到周期相同的两段正向交流电压Vin。
[0064]所述电压输入模块41的输出端可以接滤波电容也可以不接滤波电容,如图4所示为本发明的LED开关恒流驱动电路的电压输入模块后不接滤波电容的示意图,Vin是正弦交流电压整流后不带大容量的滤波电容的输出电压。如图5所示为本发明的LED开关恒流驱动电路的电压输入模块后接滤波电容的示意图,滤波电容C4 一端与所述电压输入模块的输出端相连,另一端接地。
[0065]所述LED模块42连接于所述电压输入模块41,作为照明设备。
[0066]如图4所示,所述LED模块42由3个串联的LED灯组成,所述LED模块42的两端并联有滤波电容C3,所述滤波电容C3用于防止浪涌现象,保护LED模块工作在稳定状态下。
[0067]所述功率管M连接于所述LED模块42,通过调节该功率管M的开关占空比可实现所述LED模块42的恒流,所述功率管M受所述驱动电路49控制。
[0068]如图4所示,所述功率管M的输出端还连接有检测电阻Rcs,所述检测电阻Rcs的一端与所述功率管M的输出端相连,另一端接地,用于将流经所述LED模块42的电流转换为电压信号Vcs。
[0069]如图4所示,所述滤波器43连接于所述功率管M的输出端,用于对所述功率管M的输出信号进行滤波。所述滤波器43的输出端还连接有补偿电容C2,补偿电容C2的一端接于滤波器43的输出端,另一端接地,能稳定误差放大器44的输入电压Vfb。
[0070]如图4所示,所述误差放大器44的输入端分别连接所述滤波器43的输出端及参考电压Vref,将所述滤波器43的输出电压和参考电压Vref进行比较,并产生误差放大电压Vcomp,所述误差放大电压Vcomp用于调整开关信号的占空比,所述误差放大器44的输出端还连接有补偿电容Cl,所述补偿电容Cl的一端接所述误差放大器44的输出端,另一端接地,用于稳定所述误差放大器44的输出电压Vcomp。
[0071]如图4所示,所述脉冲宽度调制电路45连接于所述误差放大器44并与一振荡器46相连,通过所述误差放大器44的输出结果及所述振荡器46共同作用产生PWM信号,用于调节所述功率管M的开关信号的占空比。
[0072]如图4所示,所述电流限制电路47连接于所述功率管M的输出端,用于限制流过所述LED模块42的峰值电流,调整所述功率管M的开关信号的幅值。
[0073]如图4所示,所述控制电路48连接于所述脉冲宽度调制电路45和所述电流限制电路47之后,通过所述脉冲宽度调制电路45和所述电流限制电路47输出的信号来整合所述功率管M的开关信号的占空比和幅值,得到一个新的开关信号,该开关信号的占空比受所述脉冲宽度调制电路45输出的PWM信号控制,该开关信号的幅值受所述电流限制电路47的输出信号控制,如图9所示为占空比为50%、幅值为5V的开关信号。该开关信号控制所述功率管M的导通与关断,进而调整流过LED模块42的电流。
[0074]如图4所示,所述驱动电路49连接于所述控制电路48和所述功率管M的控制端之间,用于驱动所述功率管M的门电压。
[0075]上述LED开关恒流驱动电路4的工作原理如下:
[0076]如图6所示,交流电压通过二极管的整流后输出,本实施例中Vin是正弦交流电压整流后不带大容量的滤波电容的输出电压,该波形以正弦信号的前半周期为一个周期。如图4所示,当芯片启动、内部电源电压正常工作以后,功率管M导通。输入电压Vin的值连续增大,当输入电压Vin达到LED模块42的VF时,LED模块42被导通,功率管M上有电流通过,该电流在检测电阻Rcs上表现为检测电压Vcs,该电压Vcs反映了流过LED模块42的电流变化,呈现类似LED电流波形的电压波形,由于控制功率管门电压的信号是具有一定占空比的脉冲信号,所以如图7所示,电流流过检测电阻Rcs时会产生具有类似输入电压包络的脉冲式检测电压Vcs。该电压波形经过滤波器43进行初步滤波以后,滤除了高频信号,如图7所示,脉冲式的Vcs波形被转换成有一定纹波,和输入电压的频率一致的低频信号Vfb,同时稳定时的Vfb和Vcs在一个两倍工频周期内的平均值保持一致。Vfb被送入误差放大器44的输入端,误差放大器44的另一个输入端是基准电压Vref,基准电压Vref可以是预先设定的定值,也可以是变化值,本实施例中,基准电压Vref为预先设定的定值,如图7所示,基准电压Vref在一个两倍工
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