一种智能同步整流的非隔离降压型led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关电源和同步整流技术领域，特别涉及一种智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]近年来，电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出了新的难题。
[0003]开关电源的损耗主要由3部分组成:功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复二极管的正向压降可达1.0V-1.2V，即使采用低导通压降的肖特基二极管也会产生大约0.6V的压降，这将导致整流损耗大，电源效率降低。
[0004]因而现有技术还有待改进和提尚。
【发明内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路，通过采用同步整流模块，提高了转换效率，EMI低，输出电流自动适应电感量的变化和输出电压的变化，从而真正实现了恒流驱动LED。
[0006]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路，包括:
交流电输入端；
整流滤波模块；
PWM控制模块，用于为外部LED灯组提供恒定的驱动电流；
同步整流模块，用于对PWM控制模块输出的电流进行整流，检测自身整流开关管的漏极与源极之间的电压，在该电压达到开启阈值电压时打开整流开关管，在该电压达到关断电压时关断整流开关管；
所述交流电输入端通过整流滤波模块连接PWM控制模块，所述PWM控制模块还连接同步整流模块。
[0007]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述同步整流模块包括同步整流芯片，其中，所述同步整流芯片包括:
整流开关管；
采样单元，用于检测整流开关管的漏极与源极之间的电压，并输出给下述逻辑控制单元;
逻辑控制单元，用于在整流开关管的漏极与源极之间的电压达到开启阈值电压时输出控制信号使得整流开关管打开、在所述电压达到关断电压时输出控制信号使得整流开关管关断；
驱动单元，用于根据逻辑控制单元产生的控制信号，驱动整流开关管的通断； 所述采样单元的输入端为同步整流芯片的SENSE端；所述采样单元的输出端连接逻辑控制单元的输入端，所述逻辑控制单元的输出端为同步整流芯片的VDD端；所述驱动单元的输出端连接整流开关管的栅极；所述整流开关管的源极为同步整流芯片的VSS端；所述整流开关管的漏极为同步整流芯片的VD端。
[0008]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述PWM控制模块包括PWM控制芯片、电感、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容和第二电容；所述交流电输入端通过整流滤波模块连接第一电阻的一端、PWM控制芯片的第五引脚和第六引脚；所述第一电阻的另一端连接第一二极管的负极、第一电容的一端和PWM控制芯片的第二引脚；所述PWM控制芯片的第四引脚通过第二电阻连接电感的一端、同步整流芯片的VD端、同步整流芯片的SENSE端、第三电阻的一端、第一电容的另一端、PWM控制芯片的第七引脚和第八引脚；所述电感的另一端连接外部LED灯组的正极、还通过第四电阻连接PWM控制芯片的第三引脚和第三电阻的另一端、通过第五电阻连接第一二极管的正极、通过第六电阻连接第二二极管的正极；所述外部LED灯组的负极接地，所述第二二级管的负极连接同步整流芯片的VDD端和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地，所述同步整流芯片的VSS端接地。
[0009]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述同步整流芯片还包括第七电阻，所述驱动单元的输出端通过第七电阻连接同步整流芯片的VSS端。
[0010]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述整流滤波模块包括整流桥及与整流桥并联连接的第三电容。
[0011]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路还包括第四电容，所述第四电容与LED灯组并联。
[0012]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述第一电容、第二电容、第三电容和第四电容均为电解电容。
[0013]所述的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路中，所述PWM控制芯片的型号为 WS3468。
[0014]相较于现有技术，本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路，通过采用同步整流模块，提高了转换效率，EMI低，输出电流自动适应电感量的变化和输出电压的变化，从而真正实现了恒流驱动LED。通过在同步整流模块中设置整流开关管，代替了传统的肖特基二极管进行整流，解决了因二极管正向压降引起的功率损耗较大的问题，从而达到降低整流损耗，提高效率的目的。本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路具有高度集成性，极低的待机功耗，外部电路结构简单、容易实现，而且大幅降低了成本。
【附图说明】
[0015]图1为本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路的电路图。
[0016]图2为本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路的同步整流芯片的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供一种智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路，通过同步整流模块对PWM控制模块输出的电流进行整流，并利用整流开关管代替传统的肖特基二极管，解决了因二极管正向压降引起的功率损耗较大的问题，从而达到降低整流损耗，提高效率的目的。。
[0018]为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]请参阅图1，本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路，包括交流电输入端J1、整流滤波模块10、PWM控制模块20、同步整流模块30和外部LED灯组40。
[0020]所述PWM控制模块20用于为外部LED灯组40提供恒定的驱动电流。所述同步整流模块30包括一个整流开关管，所述同步整流模块30用于对PWM控制模块20输出的电流进行整流，检测自身整流开关管的漏极与源极之间的电压，在该电压达到开启阈值电压时打开整流开关管，在该电压达到关断电压时关断整流开关管。具体的，所述整流开关管采用导通电阻极低的功率MOSFET，用于对PWM控制模块20输出的电流进行整流。
[0021]所述交流电输入端Jl通过整流滤波模块10连接PWM控制模块20，所述PWM控制模块20还连接同步整流模块30和外部LED灯组40的正极，所述外部LED灯组40的负极连接同步整流模块30。
[0022]本发明提供的智能同步整流的非隔离降压型LED驱动电路工作在谷底开关模式，并采用同步整流技术，即同步整流模块采用导通电阻极低的功率MOSFET来代替整流二极管进行输出整流，解决了因二极管正向压降引起的功率损耗较大的问题，使得输出整流损耗降到最小，大大提高了低压大电流整流的效率。
[0023]请一并参阅图2，所述同步整流模块30包括同步整流芯片U2，其中，所述同步整流芯片U2包括:整流开关管Q1、采样单元31、逻辑控制单元32和驱动单元33。
[0024]所述整流开关管Ql为N沟道MOS管。
[0025]所述采样单元31，用于检测整流开关管Ql的漏极与源极之间的电压，并输出给所述逻辑控制单元32。
[0026]所述逻辑控制单元32，用于在整流开关管Ql的漏极与源极之间的电压达到开启阈值电压时输出控制信号使得整流开关管Ql打开、在所述电压达到关断电压时输出控制信号使得整流开关管Ql关断。所述阈值电压和关断电压可根据LED驱动电路的需求进行设置和调节。
[0027]所述驱动单元33，用于根据逻辑控制单元32产生的控制信号，驱动整流开关管Ql的通断。
[0028]所述采样单元31的输入端为同步整流芯片U2的SENSE端；所述采样单元31的输出端连接逻辑控制单元32的输入端，所述逻辑控制单元32的输出端为同步整流芯片U2的VDD端；所述驱动单元33的输出端连接整流开关管Ql的栅极；所述整流开关管Ql的源极为同步整流芯片U2的VSS端；所述整流开关管Ql的漏极为同步整流芯片U2的VD端。
[0029]所述同步整流芯片U2在工作时，采样单元31检测同步整流芯片U2的SENSE端电压，从而得出整流开关管Ql的漏极与源极之间的电压Vds，并输出给逻辑控制单元32，当Vds达到开启阈值电压时，逻辑控制单元32发出控制信号给驱动单元33，驱动单元33驱动整流开关管Ql导通。整流开关管Ql导通后Vds升高，当Vds上升到-70mV左右时，逻辑控制单元32通过驱动单元33调整整流开关管Ql的栅电压以确保Vds维持在-70mV，直到电感电流Id下降至接近零时才让Vds上升，当Vds上升到关断电压时关断整流开关管Q1。
[0030]所述PWM控制模块20包括PWM控制芯片U1、电感L、第一二极管Dl、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容Cl和第二电容C2 ;所述交流电输入端Jl通过整流滤波模块10连接第一电阻Rl的一端、PWM控制芯片Ul的第五引脚5和第六引脚6 ;所述第一电阻Rl的另一端连接第一二极管Dl的负极、第一电容Cl的一端和PWM控制芯片Ul的第二引脚2 ;所述PWM控制芯片Ul的第四引脚4通过第二电阻R2连接电感L的一端、同步整流芯片U2的VD端、同步整流芯片U2的SENSE端、第三电阻R3的一端、第一电容Cl的另一端、PWM控制芯片Ul的第七引脚I和第八引脚8 ;所述电感L的另一端连接外部LED灯组20的正极、还通过第四电阻R4连接PWM控制芯片Ul的第三引脚3和第三电阻R3的另一端、通过第五电阻R5连接第