一种驱动器及其启动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种启动电路，用于驱动芯片的启动，包括第一电容器以及第一开关元件，所述第一开关元件的控制端与外部输入电源端子连接，所述外部输入电源为所述第一开关元件的控制端提供驱动电压；所述第一开关元件的输入端与外部输入电源端子连接，第一开关元件的输出端电连接于电气电容器和芯片的供电电压引脚电之间，当第一开关元件的输入端和输出端导通时，外部输入电源经所述第一开关元件为所述第一电容器充电。另外，本实用新型还公开了一种驱动器。采用本实用新型，加快了为芯片VCC供电的电解电容的充电速度。
【专利说明】
一种驱动器及其启动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别是一种驱动器及其启动电路。
【背景技术】
[0002]随着国家对节能产品的大力推广，发光二极管(LED)照明产品市场越来越大，其中低成本，高功率因数(PF)值的单级驱动器特别受欢迎.但由于单级驱动器整流后没有大电解对提供能量，导致单级驱动器带载后很难维持输出稳定，因此驱动芯片供电电压(VCC)弓丨脚很容易出现掉电现象.目前，为解决这一问题，通常采用增大为VCC供电的电解电容容量的方法，而电解电容容量的变大，将导致充电时间的加长。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的提供一种驱动器及其启动电路，加快了电解电容的充电时间。
[0004]为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种启动电路:
[0005]该启动电路，用于驱动芯片的启动，包括第一电容器以及电感器;所述第一电容器的一端与所述芯片的供电电压引脚电连接，另一端接地；另外，还包括第一开关元件，所述第一开关元件的控制端与外部输入电源端子连接，所述外部输入电源为所述第一开关元件的控制端提供驱动电压;所述第一开关元件的输入端与外部输入电源端子连接，第一开关元件的输出端电连接于电气电容器和芯片的供电电压引脚电之间，当第一开关元件的输入端和输出端导通时，外部输入电源经所述第一开关元件为所述第一电容器充电。
[0006]还包括，电感器和控制所述第一开关元件关闭的定时模块;所述定时模块包括第二电容器、第二开关元件以及二极管，所述第二开关元件的输入端与所述第一开关元件的控制端电连接，所述第二开关元件的输出端接地;所述第二电容器串接于所述第二开关元件的驱动端与接地端子之间，所述第二电容器为第二开关元件的控制端提供驱动电压;所述二极管阳极与所述电感器电连接，所述二极管的阴极与第二电容器电连接，单向导通从电感器流向第二电容器的电流，当所述第二电容器的电压达到所述第二开关元件的驱动电压时，所述第二开关元件的输入端和输出端导通，所述第一开关元件的输入端和输出端断开。
[0007]所述第一开关元件的基极经上拉电阻与外部输入电源电连接，所述第一开关元件的输出端和输入端之间并联有第一电阻器。
[0008]所述第二电容器经第二电阻器与所述二极管串接;所述第二电容器的两端并联有第三电阻器。
[0009]所述电感器经第四电阻器和二极管与芯片的供电电压引脚电连接。
[0010]所述第一开关元件和第二开关元件可为晶体管，所述晶体管为三极管或场效应管。
[0011]相应的本实用新型还提供一种驱动器:
[0012]该驱动器包括一级或多级驱动芯片以及驱动芯片的启动电路，其特征在于，所述驱动芯片的启动电路，包括第一电容器以及电感器;所述第一电容器的一端与所述芯片的供电电压引脚电连接，另一端接地;其特征在于，还包括第一开关元件，所述第一开关元件的控制端与外部输入电源端子连接，所述外部输入电源为所述第一开关元件的控制端提供驱动电压;所述第一开关元件的输入端与外部输入电源端子连接，第一开关元件的输出端电连接于电气电容器和芯片的供电电压引脚电之间，当第一开关元件的输入端和输出端导通时，外部输入电源经所述第一开关元件为所述第一电容器充电。
[0013]所述驱动器的启动电路还包括，电感器和控制所述第一开关元件关闭的定时模块;所述定时模块包括第二电容器、第二开关元件以及二极管，所述第二开关元件的输入端与所述第一开关元件的控制端电连接，所述第二开关元件的输出端接地;所述第二电容器串接于所述第二开关元件的驱动端与接地端子之间，所述第二电容器为第二开关元件的控制端提供驱动电压;所述二极管阳极与所述电感器电连接，所述二极管的阴极与第二电容器电连接，单向导通从电感器流向第二电容器的电流。
[0014]本实用新型采用开关元件为电容器充电，加快了电容器的充电速度，从而加快了芯片的启动速度。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型驱动器的一种实施例的示意图；
[0016]图2是本实用新型驱动器的启动电路的一种实施例的示意图；
[0017]图3是本实用新型驱动器的具体实现示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0019]需要说明的，本实用新型中的第一开关元件和第二开关元件可以采用三极管、场效应管等开关元件实现，下面以三极管为例进行说明，但不作为对本实用新型的限制，相应的三极管的基极对应的是控制端，集电极对应的是输入端，射极对应的是输出端。
[0020]参考图1，该图是本实用新型驱动器的一种实施例示意图，包括芯片100和芯片的启动电路200。芯片100可以是一个也可以是多个，即多级芯片，启动电路200既可以单级驱动也可以驱动多级芯片。
[0021]参考图2，该图是本实用新型驱动器启动电路的一种实施例的示意图，其包括:快充模块201、定时电路202、第一电解电容C61，
[0022]快充模块201，包括第一三极管QS61和电阻RS63A、电阻RS63B。其中三极管QS61的基极通过上拉电阻RS63A和电阻RS63B与外部输入电源相连，集电极也与外部输入电源相连，射极与芯片100的供电引脚VCC进行电连接；电阻RS63A、电阻RS63B为上拉电阻，给三极管QS61提供基极驱动能量；电阻RS61C和电阻RS61D串联为限流电阻，当第一三极管QS61导通后，与第一三极管QS61并联后接入芯片100的供电输入端(VCC)，达到快速将VCC电压充满的目的，降低充电时间。
[0023]定时模块202，包括第二三极管QS62和第二电容CS63 ；另外，还包括电阻RS63、电阻RS64、电阻RS65和二极管DS62;第二三极管QS62的基极经电阻RS63和第二电容CS63的一极板进行电连接，第二三极管QS62的集电极与第一三极管基极进行电连接，射极接地；
[0024]第二电容CS63的一端经过电阻RS63与第二三极管QS62的基极电连接，同时，经过电阻RS64和第一二极管DS62与电感器L21B电连接;其中电阻RS63、电阻RS64起阻尼作用，可消耗过电压的能量，抑制电路的震荡；第一二极管DS62防止第二电容释放的电流流向电感器L21B;另外，第二电容CS63的两端并联有电阻RS65，电阻RS65吸收第二电容CS63的电能，可防止电容的放电电流过大，从而避免对第二三极管QS62造成伤害。
[0025]电感器L21B，一端经电阻RS62和第二二极管DS61与芯片100的供电电压VCC引脚电连接，同时经第一二极管DS62和电阻RS64与电容CS63的一端进行电连接；电感器L21B的另一端接地。
[0026]工作时，AC电压经二极管整流后形成有包洛电压(VDCBUS)，电流经电阻RS61A、电阻RS61B、电阻RS63B、电阻RS63A给第一三极管QS61提供基极驱动电流，第一三极管QS61开始导通，电流从电阻RS61A、电阻RS61B、三极管QS61限流后，给与芯片US21的供电电压VCC引脚电连接的第一电解电容C61充电，直到供电电压大于11V，芯片100开始启动工作。充电时间则由第一电解容量C61和限流电阻RS61A、限流电阻RS61B共同决定，可以根据具体实现进行设定。
[0027]电感器L21B释放给负载供电的同时通过电阻RS62和电阻DS61给芯片100的供电电压VCC引脚进行电源补充。与此同时，电感器L21B通过二极管DS62、电阻RS64给电容CS63充电，当电容CS63两端电压达到第二三极管QS62的导通阈值时，例如0.8V时，第二三极管QS62导通将第一三极管QS61关断，由电感器L21B通过电阻RS62、电阻DS61向芯片100的供电电压VCC引脚，提供连续不断的稳定电源。
[0028]当空载时，芯片100会进行保护状态，这时无输出，无法由电感器L21B通过电阻RS62、二极管DS61提供连续不断的稳定电源，且电阻RS61C、电阻RS61D阻值很大;芯片100的再次启动则由定时模块的电阻RS65、电阻RS63、第二电容CS63共同决定，调节阻值与电容的充放电时间，就可以控制芯片再次启动时间。启动时间越短则空载损耗越大，启动时越长则空载损耗越小。将保护后启动延时控制在1.5秒以上，则空载损耗功率可以控制在0.45W以下，通常会将延时做到3秒，此时整机损耗控制在<0.3W以下。
[0029]下面以采用本实用新型启动电路的LT-E60W24V 220-240机种为例，对本实用新型进行进一步的说明。参考图3，该图是本实用新型驱动器的具体实现示意图；
[0030]其中，AC电源全桥整流后形成包洛电压VDCBUS，电流经电阻RS61A、电阻RS61B、电阻RS63B、电阻RS63A给三极管QS61提供基极驱动电流，三极管QS61开始导通。由于电阻RS61C、电阻RS61D阻值很大，主要充电电流直接从电阻RS61A、电阻RS61B、三极管QS61给与芯片US21的供电电压VCC引脚电连接的电解电容C61充电，瞬间电流可达在0.2秒内，并可在将芯片US21的供电电压VCC弓I脚电压提升到11V时，芯片US21开始启动工作。具体充电时间则通过设定电解容量C61和限流电阻RS61A、电阻RS61B值来共同决定。
[0031]芯片US21供电电压VCC大于IlV后，芯片US21的7脚驱动信号使三极管Q21导通，给主电感器L21A储能，当三极管Q21关断后，主电感L21A储能则通过辅助电感器L21B通过二极管D42给电容C41充电并释放给负载供电。同时电感L21B通过电阻RS62和电阻DS61给芯片US21的供电电压VCC引脚进行电源补充。由于电感器L21B通过二极管DS62、电阻RS64给电容CS63充电，瞬间将电容器CS63两端电压抬升到三极管QS62的导通电压以上，例如0.8V以上，三极管QS62导通，迅速将三极管QS61关断，芯片US21的8脚VCC电压由电感器L21B通过电阻RS62、二极管DS61提供连续不断的稳定电源。
[0032]当空载时，芯片US21会进入动态过压保护(OVP)状态，这时7脚无输出，无法由电感器L21B通过电阻RS62、二极管DS61提供连续不断的稳定电源，且电阻RS61C、电阻RS61D阻值很大，芯片US21的再次启动则由电阻RS65、电阻RS63电容CS63共同决定，调节阻值与电容的充放电时间，就可以控制芯片US21再次启动时间。启动时间越短则空载损耗越大，启动时越长则空载损耗越小。因此通过调整可将保护后启动延时控制在1.5秒以上，空载损耗功率可以控制在0.45W以下，通常会将延时做到3秒，此时整机损耗控制在<0.3W以下。
[0033]经试验，LT-E 60W24V 220-240该机种第一次开机启动时间可控制在0.3秒内；连续快速开关时，启动时间可控制在0.8秒以内；空载整机损耗在0.4W以下。
[0034]尽管本文较多地使用了电源电压VDCBUS、芯片电源脚VCC、动态过压保护(OVP)等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质。另外，上述采用三极管、晶体管为例进行说明，具体应用时，也可以采用其他开元元件进行替换，例如场效应管等，本文所述的电连接包括既包括直接连接也包括间接连接。
[0035]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种启动电路，用于驱动芯片的启动，包括第一电容器;所述第一电容器的一端与所述芯片的供电电压引脚电连接，另一端接地;其特征在于，还包括第一开关元件，所述第一开关元件的控制端与外部输入电源端子连接，所述外部输入电源为所述第一开关元件的控制端提供驱动电压;所述第一开关元件的输入端与外部输入电源端子连接，第一开关元件的输出端电连接于电气电容器和芯片的供电电压引脚电之间，当第一开关元件的输入端和输出端导通时，外部输入电源经所述第一开关元件为所述第一电容器充电。2.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，还包括，电感器和控制所述第一开关元件关闭的定时模块;所述定时模块包括第二电容器、第二开关元件以及二极管，所述第二开关元件的输入端与所述第一开关元件的控制端电连接，所述第二开关元件的输出端接地;所述第二电容器串接于所述第二开关元件的驱动端与接地端子之间，所述第二电容器为第二开关元件的控制端提供驱动电压;所述二极管阳极与所述电感器电连接，所述二极管的阴极与第二电容器电连接，单向导通从电感器流向第二电容器的电流，当所述第二电容器的电压达到所述第二开关元件的驱动电压时，所述第二开关元件的输入端和输出端导通，所述第一开关元件的输入端和输出端断开。3.根据权利要求2所述的启动电路，其特征在于，所述第一开关元件的基极经上拉电阻与外部输入电源电连接，所述第一开关元件的输出端和输入端之间并联有第一电阻器。4.根据权利要求3所述的启动电路，其特征在于，所述第二电容器经第二电阻器与所述二极管串接;所述第二电容器的两端并联有第三电阻器。5.根据权利要求4所述的启动电路，其特征在于，所述电感器经第四电阻器和二极管与芯片的供电电压引脚电连接。6.根据权利要求1-5中任一项所述的启动电路，其特征在于，所述第一开关元件和第二开关元件可为晶体管，所述晶体管为三极管或场效应管。7.—种驱动器，包括一级或多级驱动芯片以及驱动芯片的启动电路，其特征在于，所述驱动芯片的启动电路，包括第一电容器以及电感器;所述第一电容器的一端与所述芯片的供电电压引脚电连接，另一端接地;其特征在于，还包括第一开关元件，所述第一开关元件的控制端与外部输入电源端子连接，所述外部输入电源为所述第一开关元件的控制端提供驱动电压;所述第一开关元件的输入端与外部输入电源端子连接，第一开关元件的输出端电连接于电气电容器和芯片的供电电压引脚电之间，当第一开关元件的输入端和输出端导通时，外部输入电源经所述第一开关元件为所述第一电容器充电。8.根据权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述驱动器的启动电路还包括，电感器和控制所述第一开关元件关闭的定时模块;所述定时模块包括第二电容器、第二开关元件以及二极管，所述第二开关元件的输入端与所述第一开关元件的控制端电连接，所述第二开关元件的输出端接地;所述第二电容器串接于所述第二开关元件的驱动端与接地端子之间，所述第二电容器为第二开关元件的控制端提供驱动电压;所述二极管阳极与所述电感器电连接，所述二极管的阴极与第二电容器电连接，单向导通从电感器流向第二电容器的电流。
【文档编号】H05B33/08GK205566742SQ201620293066
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】林延军
【申请人】浙江凯耀照明股份有限公司