发光二极管驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发光二极管驱动电路，尤指一种能提高与电子镇流器兼容性的发光二极管驱动电路及信号处理方法。
【背景技术】
[0002]过往的照明市场中，大量传统CFL灯管类产品被使用在各种办公商业场所。CFL灯管类产品如T8、T10和Τ5灯管通常安装有相应的电子镇流器，举例来说，图1显示了这样的一种具有电子镇流器的电路，该电子镇流器电路输出高频交流电。
[0003]如今，越来越多发光二极管(LED)灯具替代了传统的CFL灯管。原因在于LED光源具有很明显的优势，例如更高的光效、更长的寿命等。因此，很多情况下人们希望将CFL灯管替换成LED灯管。然而，替换过程却不是容易实现的，为了将CFL灯管替换成LED灯管，需要对原有的灯具内部线路进行更改，并去除或旁路现有电子镇流器，同时重新布线替换LED灯管，这将带来极大的人工成本和代价。
[0004]因此，直接用LED灯管替换原有的CFL灯管是最简单的方式，替换过程无需更改布线或去除电子镇流器。
[0005]在现有的LED驱动器中，为了兼容传统电子镇流器，绝大多数LED终端灯源厂以阻容线性降压方案为主，如图2所示。这种方案的特点是结构简单，电源与灯板成一体化，成本低，易于生产作业。但存在光输出量随外围条件(输入电压、电子镇流器系统、环境温度)的变化而严重波动的缺陷，很难实现单级功率因数校正(PFC)闭环控制的LED高恒流精度。
[0006]因此，如何提供一种具有单级PFC控制的高恒流精度以及能兼容电子镇流器电路的发光二极管驱动电路及信号处理方法，即为各家业者亟待解决的课题。
【实用新型内容】
[0007]鉴于悉知技术的种种缺失，本实用新型的主要目的，即在于提供一种具有单级PFC控制的高恒流精度以及能兼容电子镇流器电路的发光二极管驱动电路。
[0008]为了达到上述目的及其他目的，本实用新型遂提供一种发光二极管驱动电路，包括输入整流模块、阻抗匹配模块、外围控制模块、功率因数校正控制芯片以及输出整流模块。输入整流模块用于将输入的交流电转换成直流电；阻抗匹配模块用于提供该输入整流模块的阻抗匹配并抑制电磁干扰；外围控制模块以及功率因数校正控制芯片，与该阻抗匹配模块及该输入整流模块连接，用于对该直流电进行调整以及输出受控制的输出电流；以及输出整流模块用于对该输出电流进行整流并输出至外部发光二极管电路。
[0009]相较于悉知技术，由于本实用新型的发光二极管驱动电路，使用了功率因数校正控制芯片，故具有单级PFC控制的高恒流精度；除此之外，还以输入整流模块将交流电转换成直流电，阻抗匹配模块用于提供该输入整流模块的阻抗匹配并抑制电磁干扰，以外围控制模块以及功率因数校正控制芯片对该直流电进行调整以及输出受控制的输出电流，以及输出整流模块用于对该输出电流进行整流并输出至外部发光二极管电路，以此方式将电子镇流器电路的交流电转换为直流电，并调整使其适合驱动该外部发光二极管电路，故能兼容电子镇流器电路，充分地解决了现有技术的缺失。
【附图说明】
[0010]图1为悉知的具有电子镇流器的电路架构图。
[0011]图2为悉知的阻容线性降压LED驱动器的电路架构图。
[0012]图3为本实用新型的发光二极管驱动电路的电路架构示意图。
[0013]图4为本实用新型的发光二极管驱动电路另一实施例的电路架构示意图。
[0014]图5为本实用新型的功率因数校正控制芯片的内部电路架构示意图。
[0015]符号说明:
[0016]1发光二极管驱动电路
[0017]2外部发光二极管电路
[0018]10输入整流模块
[0019]11阻抗匹配模块
[0020]12外围控制模块
[0021]13功率因数校正控制芯片
[0022]14输出整流模块
[0023]130反馈电路
[0024]131误差放大器
[0025]132导通时间产生电路
[0026]133频率自适应电路
[0027]134逻辑电路
[0028]135驱动电路
[0029]136检测电路
[0030]137电源电路
[0031]Vref基准信号
[0032]DBUDB2 第一、第二整流桥
[0033]AC1?AC4 第一?第四输入端
[0034]VRUVR2 第一、第二压敏电阻
[0035]F1、F2 第一、第二保险丝
[0036]C1?C8 第一?第八电容
[0037]L1、L2 第一、第二电感
[0038]Q1?Q3 第一?第三开关管
[0039]Q’ 1、Q’ 2 第一、第二三极管
[0040]R1?R16 第一?第十六电阻
[0041]D1?D8 第一?第八二极管
[0042]D’ 1、D’ 2 第一、第二钳位管
[0043]SW1、SW2、VG1、LED、CS、DRV、GND、VIN、C0MP、ZCS 接脚
[0044]T1变压器
[0045]T1A、T1B 第一、第二绕组
[0046]LEDULED2 第一、第二输出端
【具体实施方式】
[0047]以下藉由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。
[0048]请参阅图3，以了解本实用新型所述的发光二极管驱动电路的运作方式。如图所示，本实用新型的发光二极管驱动电路1包括输入整流模块10、阻抗匹配模块11、外围控制模块12、功率因数校正控制芯片13以及输出整流模块14。
[0049]输入整流模块10用于将输入的交流电转换成直流电；阻抗匹配模块11用于提供输入整流模块10的阻抗匹配并抑制电磁干扰(EMI);加减电压(Buck-Boost)控制模块12以及功率因数校正控制芯片13，与阻抗匹配模块11及输入整流模块10连接，用于对该直流电进行调整以及输出受控制的输出电流；以及输出整流模块14用于对该输出电流进行整流并输出至外部发光二极管电路2。
[0050]于一实施例中，该输入的交流电是来自电子镇流器电路，经输入整流模块10、阻抗匹配模块11转换成相对应的直流电并进行滤波处理后，送至外围控制模块12以及功率因数校正控制芯片13，功率因数校正控制芯片13提供精确的恒流控制和PFC校正，最后由输出整流模块14输出恒定的直流电给外部发光二极管电路2使用。
[0051]请参阅图4，图4为本实用新型的发光二极管驱动电路另一实施例的电路架构示意图。如图所示，输入整流模块10可包括:由高频二极管所组成的第一整流桥DB1以及第二整流桥DB2 ;与第一整流桥DB1连接的第一输入端AC1及第二输入端AC2 ;以及与第二整流桥DB2连接的第三输入端AC3及第四输入端AC4。第一到第四输入端AC1?AC4满足传统CFL灯管支架内四端输入的需要
[0052]于一实施例中，输入整流模块10还可包括:并联于该第一输入端AC1及第二输入端AC2之间的第一压敏电阻VR1 ;并联于第三输入端AC3及第四输入端AC4之间的第二压敏电阻VR2 ;串联于第一输入端AC1及第一整流桥DB1之间的第一保险丝F1 ;以及串联于第二输入端AC2及第一整流桥DB1之间的第二保险丝F2。
[0053]于一实施例中，阻抗匹配模块11可包括:并联于第一输入端AC1及第二输入端AC2之间的第一电容C1 ;并联于第三输入端AC3及第四输入端AC4之间的第二电容C2 ;串联于第一保险丝F1及第一整流桥DB1之间的第一电感L1 ;并联于第一整流桥DB1及第二整流桥DB2之间的第二电感L2 ;以及与第一整流桥DB1及第二整流桥DB2连接的第三电容C3o
[0054]于一实施例中，输入整流模块10及阻抗匹配模块11将电子镇流器电路输出的高频交流电转换成相对应的直流电压，阻抗匹配模块11的第一到第三电容C1?C3起到失谐的作用，通过压敏电阻VR1和压敏电阻VR2进行钳位限压，并对直流电进行滤波处理。
[0055]于一实施例中，第一、第二保险丝Fl、F2和第一、第二压敏电阻VR1、VR2构成过压保护和异常保护电路，确保输入电压在可靠范围内，避免后面的组件受到冲击；第一、第二电感L1、L2及第一、第二电容C1、C2构成阻抗匹配模块，起到抑制EMI作用，第三电容C3可采用小容量金属膜电容，保证高PF性能，便于后面的功率因数校正控制芯片13采样使用。
[0056]于一实施例中，如果本实用新型的发光二极管驱动电路1装入安装有电感式镇流器的灯管支架内，灯管四个端口是固定的，启辉器无法有任何的工作电流流过，所以一直工作在开路状态，所以第一整流桥DB1的第一、第二输入端AC1和AC2中也只有一个能接到市电输入，同时第二整流桥DB2的第三、第四输入端AC3和AC4中也只有一个可以接到市电输入的另一端，这样只能由第一整流桥DB1和第二整流桥DB2中的任意两个桥形成对输入电网电压的全桥整流，然后再通过第三电容C3平滑进入主回路。
[0057]于另一实施例中，如果发光二极管驱动电路1装入安装有电子镇流器的灯管支架内，由于该电子镇流器支架的线路内有谐振电容存在，所以就导致第一到第四输入端AC1?AC4都会接入电路中，该电子镇流器处于高频工作状态，第一整流桥DB1及第二整流桥DB2均采用快速的高频二极管，输入整流模块10及阻抗匹配模块11结合工作可保证该电子镇流器处于正常的工作状态。
[0058]于一实施例中，功率因数校正控制芯片13还可包括接脚SW1、SW2、VG1、LED、CS、DRV、GND、VIN、COMP 以及 ZCS。
[0059]如图4所示，于一实施例中，外围控制模块12还可包括:第一开关管Q1、具有第一绕组T1A及第二绕组T1B的变压器T1、第一到第七二极管D1?D7、第一到第九电阻R1?R9、第四到第七电容C4?C7 ;第一二极管D1的阴极连接SW2脚；第一二极管D1的阳极连接第四电容C4、第二二极管D2及第三二极管D3的阳极；第二二极管D2的阴极连接该第一绕组T1A ;第四二极管D4及第五二极管D5的阴极连接LED脚；第四二极管D4及第五二极管D5的阳极连接输出整流模块14 ;第一开关管Q1的栅极通过第一电阻R1连接至DRV脚；第二电阻R2的一端连接CS脚；第二电阻R2的另一端连接第三电阻R3及第一开关管Q1的源极；第四电阻R4及第五电容C5连接VIN脚；第二绕组T1B依序通过第六二极管D6和第五电阻R5连接VIN脚；第六电阻R6的一端及第七电阻R7连接ZCS脚；第六电阻R6的另一端连接第二绕组T1B ;第八电阻R8通过第六电容C6连接C0MP脚；第一开关管