一种高效能led驱动电路的制作方法

文档序号:8160027
专利名称:一种高效能led驱动电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及汽车照明领域,具体涉及一种高效能LED驱动电路。
背景技术
当今,许多汽车和卡车内,仪表盘的背光电源、内部照明及刹车灯,随处可见LED的踪影。例如,LED具有低廉的长期成本和更长的使用寿命,对于内部照明而言,在许多方面已胜过白纸灯泡。使用汽车电池驱动LED,需要一个DC/DC转换器精确地调节电流,确保灯光强度的均匀性和颜色的完整性,并且保护LED免受冲击电流而损坏。另外一个重要的挑战是用一个可能低于、等于或者高于负载电压的电池电压,去驱动一个或数个字串显示用LED,还能有效地让LED以大调光比例进行调光,同时保持其在低亮度或者高亮度位准时的色彩特性。DC/DC驱动器的有效操作是一个极其关键的要求,特别是在驱动高亮度LED时,因为所有的功率若非用于光的放射,便是热的产生,极易烧坏电路。·

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种闻效能LED驱动电路,具有闻操作效率、精确电流调节的特点。为实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案,该高效能LED驱动电路,包括输入端Uin ;输出端Uout ;设置于输出端之间的LED灯串和驱动控制器,所述驱动控制器上设置有逆时针依次设置的引脚11 ;引脚16 ;引脚6 ;引脚15 ;引脚13 ;引脚3 ;引脚4 ;引脚2 ;引脚5 ;引脚10 ;引脚17 ;引脚7 ;引脚I ;引脚8 ;引脚14 ;引脚12 ;引脚9。所述引脚11为主供电端,连接电源;上述引脚16与电源输入端设置有电阻Rl ;上述引脚6允许适合输入外部时钟同步频率,在内部设有下拉电阻;上述引脚15为误差放大器输出或补偿端;该引脚与引脚17之间设置有相互串联的电阻R2与电容C3,电阻R2与电容C3串联后并且并联的电容C4 ;上述引脚13与引脚17之间设置有电容C5 ;上述引脚3与引脚4连接,所述引脚4与引脚17之间设置有相互串联的电阻R3和电阻R4 ;上述引脚2连接于电阻R3和电阻R4之间;上述引脚5与引脚17之间设置有电阻R5 ;上述引脚10与引脚17之间设置电容C6 ;上述引脚7为PMW栅极驱动器输入端,其内部设有上拉电阻;上述引脚9经过电阻R6连接有MOS管Vl的栅极,MOS管V3的漏极经二极管VDl与该电路的输出端连接;并且与引脚11之间设置有电感LI ;所述MOS管V3的源极与引脚12连接,并且与接地端之间设置有电阻R7 ;上述二极管VDl与输出端与接地端之间还设置有相互串联的电阻R8和R9 ;所述引脚14连接于电阻R8和R9之间;上述引脚8经电阻RlO连接有MOS管V3,并且与该MOS管V3的栅极连接;所述MOS管V3的源极经电阻R12连接接地端;所述引脚I连接于MOS管V3的源极与电阻R12之间;所述MOS管V3的源极与输出端Uout之间设置有相互并联的Rll与C7 ;所述MOS管V3的漏极连接LED的负极端;上述输出端还设置有电容C8。本实用新型具有以下优点通过以上技术方案,具有大比例调光功能,且能保持LED颜色鲜艳且无色差,而且可以实现包括降压、升压、降压一升压等多种电路架构,使用灵活方便。

图I是该高效能驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。一种高效能LED驱动电路,包括输入端Uin ;输出端Uout ;设置于输出端之间的LED灯串和驱动控制器,所述驱动控制器上设置有逆时针依次设置的引脚11 ;引脚16 ;引脚6 ;引脚15 ;引脚13 ;引脚3 ;引脚4 ;引脚2 ;引脚5 ;引脚10 ;引脚17 ;引脚7 ;引脚I ;引脚8 ;引脚14;引脚12 ;引脚9。该LED驱动电路的驱动控制器,采用单片机,其各引脚功能详细说明如下引脚I(FBN):误差放大器反向输入端/负电流检测端。在电压模式(UfbpSUvkef),该脚检测来自通过输出电压调节器Uom的反馈电压或在输出电流调整器接地检测电阻下。在恒流/恒压模式(Ufbp > 2. 5V)时,连接该脚到电流调整器电阻负端。该脚正常工作电压在Ufbp或UFBPa-100mV和Uium = I. 23V之间,依据该操作模式来设置Ufbp电压(电压或恒流/恒压)。弓丨脚2(FBP):误差放大器同向输入端/正电流检测端。该脚电压由控制环路反馈模式决定(电压或恒流/恒压),动作电压大约是2V。在电压模式(Ufbp ( Ueef),该脚将跟随FBN和反馈环路体现出希望得到的电压。在恒流/恒压模式(Ufbp > 2. 5V),该脚连接到负载电流检测电阻的正端。该脚可接受的电压时0 I. 23V(电压模式)和2. 5V 36V (恒流恒压模式)。引脚3(Ium):限流端。在恒流调整模式时设置电流检测电阻以抵消电压偏差(Ufbp-Ufbn),当Uilim = I. 23V和Uium适当地减少时偏差电压是lOOmV。该脚的正常电压时0. I 1.23V。引脚4(Vkef):参考电压端。给内部的缓冲器提供一个带隙电压,直接连接到FBP端引起衰减。该脚正常电压是I. 23V,该脚必须接一个旁路电容到地。或用一个IOkQ电阻连接到地来代替,必须使用系统具有最低的噪声阻抗。引脚5 (FREQ)在FREQ与地间连接一个电阻来设定芯片的工作频率。FREQ脚的正常电压是0.615V。引脚6 (SYNC):该脚允许适合输入外部时钟同步频率,在内部有IOOkQ的下拉电阻。引脚7(PWMIN) :PWM栅极驱动器输入端,内部有IOOkQ的上拉电阻。当PWMIN是低时,PWMOUT也低;栅极停止开关和外部Ith网络是断开的以降低ITH。引脚S(PWMOUT) :PWM栅极驱动器输出。使恒流调光(LED负载)或适合于输出断开(设置电源)。引脚9 (GATE):升压转换器栅极驱动器主输出。引脚IO(INTVcc):内部7V调整器输出。主PWM栅极驱动器和控制电路使用该脚的电压。为了削减对IC的干扰在该脚与地之间最小要加一个4. 7 ii F低ESR的瓷电容。引脚11 (Vin):主供电端。必须将干扰引到地。引脚12(SENSE):控制环路电流检测输入端。该脚连接到主功率MOSFET管的漏极。为了高效而检测Uds,Usense ( 36V。作为选择也许SENSE端由电阻连接到主功率MOSFET管的源极,内部前沿消隐满足了两种选择的可能。引脚13(SS):软启动端。提供50 ii A的上拉电流,激活或复位RUN端,可选择外部充电电容。这斜坡电压转变成一个相应的电流限制斜坡通过主MOSFET管。引脚14(0V/FB):过电压/电压反馈端。在电压模式(Ufbp ( Ueef),该输入端通过电阻网络连接到Uom来设置输出电压,和防止当输出电压出现过电压情况时使栅极开关失效。OV的开始电压是I. 32V(Ueef+7% ),具有20mV的迟滞电压。在电流/电压模式(Ufbp >2. 5V),该脚通过分压电阻检测和产生环路输入电压,该脚的接近电压是Ukef = I. 23V,环路不能调节负载电流(例如,Ufbp-Ufbn < IOOmV,因为Ium=1.23V)时。引脚15(Ith):误差放大器输出/补偿端。由于该脚的控制电压增加使电流比较器开始动作,就是误差放大器输出增益gm。该脚的正常电压是0 I. 4V。引脚16 (RUN)为了检测输入电压和设置转换器的启动时间,RUN端提供精确的控制。RUN的正常失效电压是I. 248V,为防止噪声干扰,比较器有IOOmV的迟滞特性。当RUN端接地时,IC将关闭使Vin端电流保持在低值(典型20 iiA)。引脚17(Exposed Pad):地引脚。焊接到PCB的地端以保持额定的温度性能。 该高效能LED驱动电路工作过程中,当Uin低于、高于或等于Ulw时,恒定LED电流与电压,汽车电池的电压受到温度、操作状态、使用时间与充电量的影响而变化很大。当字串或群聚内的LED数目增加时,总LED电压很容易落在电池的最低和最高电压范围,因此,一个LED驱动器必须能从变动电压的汽车电池中,不仅提供一个固定的电流,还要有一个固定的电压。如此一个LED驱动器必须能自动地执行降压和升压DC/DC转换操作,而且无缝式地在这些操作模式中转移。该驱动控制器提供最简单且具备唯一单电感架构的降压——升压电路,它拥有一个高阶电流检测模式,在此检测处负载电流可流回到Uin端,因此可提供大于或小于输入电压的负载电压(Uott-Uin)。这种架构允许输入与输出电压完全重叠。该LED驱动电路,在使用数字式的信号时可实现3000 I的调光比例;使用PWM模式信号时可实现100 I的调光比例,而且可有效保证LED的颜色鲜艳、无误差。特别需要注意的是(I)为了将开关噪声减小到最小和和改善负载输出调整性,该驱动控制器的引脚地必须直接连接到①负极端与TNTV。。间退耦电容旁负极端与输出间退耦电容旁;③底层检测电阻或功率MOSFET管源极;④负极与输入电容旁;⑤地回路直接包围焊点。PC板顶层的走线必须短而粗,这样才可能具有最小的串联阻抗和感应电流。(2)注意PCB点半环路是多层的,试探在PC板上以输入电容为中心实行单点接地的方式,以减少输入纹波电流和输出高电流的影响。如果地回路不能保持高电流,可以选择小信号组成方式。(3)将Cvcx电容直接放置在INTV。。和地之间,必须靠近IC封装。该电容携带着高di/dt MOSFET管栅极驱动电流。具有低ESR和低ESL的4. 7 ii F的瓷介电容能使工作稳定。
权利要求1.一种高效能LED驱动电路,包括输入端Uin ;输出端Uout ;设置于输出端之间的LED灯串和驱动控制器,所述驱动控制器上设置有逆时针依次设置的引脚11 ;引脚16 ;引脚6 ;弓丨脚15;引脚13;引脚3;引脚4;引脚2;引脚5;引脚10;引脚17;引脚7;引脚I ;引脚8;引脚14 ;引脚12 ;引脚9 ;其特征在于所述引脚11为主供电端,连接电源;所述引脚16与电源输入端设置有电阻Rl ;所述引脚6允许适合输入外部时钟同步频率,在内部设有下拉电阻;所述引脚15为误差放大器输出或补偿端;该引脚与引脚17之间设置有相互串联的电阻R2与电容C3,电阻R2与电容C3串联后并且并联的电容C4 ;所述引脚13与引脚17之间设置有电容C5 ;所述引脚3与引脚4连接,所述引脚4与引脚17之间设置有相互串联的电阻R3和电阻R4 ;所述引脚2连接于电阻R3和电阻R4之间;所述引脚5与引脚17之间设置有电阻R5 ;所述引脚10与引脚17之间设置电容C6 ;所述引脚7为PMW栅极驱动器输入端,其内部设有上拉电阻;所述引脚9经过电阻R6连接有MOS管Vl的栅极,MOS管V3的漏极经二极管VDl与该电路的输出端连接;并且与引脚11之间设置有电感LI ;所述MOS管V3的源极与引脚12连接,并且与接地端之间设置有电阻R7 ;所述二极管VDl与输出端与接地端之间还设置有相互串联的电阻R8和R9 ;所述引脚14连接于电阻R8和R9之间;所述引 脚8经电阻RlO连接有MOS管V3,并且与该MOS管V3的栅极连接;所述MOS管V3的源极经电阻R12连接接地端;所述引脚I连接于MOS管V3的源极与电阻R12之间;所述MOS管V3的源极与输出端Uout之间设置有相互并联的Rll与C7 ;所述MOS管V3的漏极连接LED的负极端;所述输出端还设置有电容CS。
2.根据权利要求I所述的一种高效能LED驱动电路,其特征在于所述的下拉电阻为IOOkQ。
3.根据权利要求I所述的一种高效能LED驱动电路,其特征在于所述的上拉电阻为IOOkQ。
4.根据权利要求I所述的一种高效能LED驱动电路,其特征在于所述引脚5的正常电压是O. 615V。
5.根据权利要求I所述的一种高效能LED驱动电路,其特征在于所述引脚15的正常电压为O I. 4V。
专利摘要本实用新型提供一种高效能LED驱动电路,该电路包括设置于输出端之间的LED灯串和驱动控制器,驱动控制器上设置有引脚1-17;引脚16入端设置有电阻R1;引脚9经过电阻R6连接有MOS管V1的栅极,MOS管V3的漏极经二极管VD1与该电路的输出端连接;并且与引脚11之间设置有电感L1;MOS管V3的源极与引脚12连接,引脚8经电阻R10连接有MOS管V3,并且与该MOS管V3的栅极连接;MOS管V3的源极经电阻R12连接接地端;引脚1连接于MOS管V3的源极与电阻R12之间;MOS管V3的源极与输出端Uout之间设置有相互并联的R11与C7;MOS管V3的漏极连接LED的负极端。其解决现有电路散热性差,寿命短的技术问题,通过增加降压、升压、降压-升压等多种电路,提高了整个电路的寿命。
文档编号H05B37/02GK202587483SQ20122009307
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者李文华, 李向辉 申请人:上海柏莎光电科技有限公司
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