Led驱动电路的制作方法

文档序号:8181380
专利名称:Led驱动电路的制作方法
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电路,尤其涉及一种无电源管理IC的LED驱动电路。
背景技术
驱动电路是LED应用产品的重要组成部分,其技术成熟度正随着LED市场的扩张而逐步增强。无论在照明、背光源还是显示板方面,都涌现出了一批成熟的驱动电路产品。目前,现有的这些驱动电路大多数都需要电源管理IC来控制。然而,常用的电源管理IC 一般都具有较复杂的结构和较高的价格,用于LED驱动电路时会使得驱动电路整体结构复杂化,也不利于降低驱动电路的制造成本。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中LED驱动电路结构繁复、成本高的上述缺陷,提供一种通过替代电源管理IC来降低制造成本的LED驱动电路。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括变压器、MOS管、功率调整电阻、直流隔离电路、整流电路和电压控制电路;所述变压器包括第一绕组与第二绕组,所述第一绕组的一端与外部电源连接,另一端与MOS管的源极连接,所述MOS管的漏极通过功率调整电阻接地;所述第二绕组的一端接地,另一端通过直流隔离电路与所述MOS管的栅极连接;所述电压控制电路包括用于控制MOS管通断的控制端、用于调整控制端电压的基准端、以及接地端;所述控制端与外部电源和MOS管的栅极连接,所述基准端通过功率调整电阻接地,所述接地端直接接地;所述变压器与所述电压控制电路协作控制MOS管的通断,当MOS管导通时,外部电源输入的电流依次流过变压器的第一绕组、MOS管和功率调整电阻,整流电路截止;当MOS管截止时,变压器的第二绕组通过直流隔离电路为MOS管的电容充电,整流电路导通,变压器的第一绕组通过整流电路向LED负载供电。优选地,所述整流电路为整流二极管。优选地,所述电压控制电路包括TL432芯片或TL431芯片。优选地,所述直流隔离电路包括串联的直流隔离电容和直流隔离电阻,所述直流隔离电容与所述变压器的第二绕组连接,所述直流隔离电阻与所述MOS管的栅极连接。 优选地,所述驱动电路包括补偿电路,所述补偿电路的输入端与所述电压控制电路的控制端连接,所述补偿电路的输出端与所述电压控制电路的基准端连接。优选地,所述补偿电路包括串联的补偿电阻和补偿电容。优选地,所述驱动电路包括用于防止MOS管击穿的保护电路,所述保护电路的输入端与所述电压控制电路的控制端连接,所述保护电路的输出端与所述电压控制电路的接地端连接。优选地,所述保护电路包括并联的稳压二极管和保护电阻。
优选地,所述电压控制电路的控制端与外部电源之间连接有控制端调压电阻,所述控制端调压电阻用于调节所述电压控制电路的控制端电压。优选地,所述电压控制电路的基准端与功率调整电阻之间连接有基准端调压电阻,所述基准端调压电阻用于调节所述电压控制电路的基准端电压。实施本发明的LED驱动电路,可使用变压器和TL432芯片或TL431芯片替代现有的较为复杂且昂贵的电源管理1C,从而简化LED驱动电路、降低制造成本。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:图1是本发明LED驱动电路优选实施例的结构方框图;图2是本发明LED驱动电路优选实施例的电路示意图。
具体实施例方式本发明提供一种LED驱动电路,该LED驱动电路使用变压器、MOS管和电压控制电路(优选现有的TL432芯片或TL431芯片)替代现有的电源管理IC来控制驱动电路。如图1所示,本发明的LED驱动电路包括变压器、MOS管、功率调整电阻、整流电路、电压控制电路和直流隔离电路,其中,功率调整电阻用于调整整个驱动电路的功率,变压器为双绕组变压器,第一绕组NP的一端连接到现有的外部电源,第二绕组NA的一端接地;电压控制电路包括用于控制MOS管通断的控制端、用于调整控制端电压的基准端、以及接地端,其中控制端和外部电源与MOS管的栅极分别连接,基准端通过功率调整电阻接地,接地端直接接地。在本实施例中,MOS管是N沟道MOS管。变压器的第一绕组NP的一端与外部电源连接,另一端与MOS管的源极连接,MOS管的漏极通过功率调整电阻接地;变压器的第二绕组NA的一端接地,另一端通过直流隔离电路与MOS管的栅极连接;变压器的第一绕组NP又通过整流电路与LED负载连接。在本实施例中,上述的第一绕组NP用于为LED负载供电,第二绕组NA用于为MOS管的电容充电。当第一绕组NP不能为LED负载供电时,第一绕组NP与外部电源连接的一端为正极,与MOS管源极连接的一端为负极,第二绕组NA接地的一端为正极,另一端为负极;当第一绕组NP为LED负载供电时,第一绕组NP与外部电源连接的一端为负极,与MOS管源极连接的一端为正极,第二绕组NA接地的一端为负极,另一端为正极。整流电路,用于将变压器输向LED负载的交流电转换为直流电。整流电路通常由主电路、滤波器等组成,滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分;主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。在本实施例中,可以用一个整流二极管代替整流电路,整流二极管利用PN结的单向导电特性,把来自第一绕组NP的交流电变成脉动直流电。MOS管,用于控制变压器与LED负载间电流通断,当MOS管导通时,整流电路截止,变压器与LED负载间为断路,当MOS管截止时,整流电路导通,变压器与LED负载间为通路。电压控制电路,用于控制MOS管通断,当其控制端电压高于MOS管的阈值电压时,MOS管导通,当其控制端电压低于MOS管的阈值电压时,MOS管截止。电压控制电路为现有的TL432芯片或TL431芯片,本实施例中采用TL432芯片,其阴极C对应控制端,阳极A对应接地端,参考端对应基准端,TL432芯片的基准电压为1.249V,TL431芯片的基准电压为
2.5V。功率调整电阻,可调节电压控制电路基准端电压,功率调整电阻的电压接近电压控制电路的基准电压时,电压控制电路将其控制端电压调整到低电压状态,MOS管截止。直流隔离电路,用于防止直流电流入变压器的第二绕组。具体实现过程中,外部电源输入的电压从零增加到一个预设固定值,电压控制电路控制端的电压随着输入电压的增加而增加,电压控制电路的控制端为高电压状态,当电压控制电路的控制端电压高于MOS管的阈值电压时,MOS管导通,外部电源输入的电流依次流过变压器的第一绕组、MOS管和功率调整电阻,同时变压器Tl储存能量、整流电路截止,变压器与LED负载间为断路;功率调整电阻的电压随着流过功率调整电阻的电流的增加而增加,当功率调整电阻的电压与电压控制电路基准端的电压近似相等时,电压控制电路将控制端调整为低电压状态,MOS管截止,变压器的第二绕组通过直流隔离电路为MOS管的电容充电,同时整流电路导通,变压器的第一绕组通过整流电路向LED负载供电;M0S管的电容上的电压随着变压器的第二绕组的供电不断升高,MOS管的电容上的电压高于MOS管的阈值电压时,MOS管导通,电压控制电路将控制端调整为高电压状态,维持MOS管导通,外部电源输入的电流依次流过变压器的第一绕组、MOS管和功率调整电阻,同时变压器Tl储存能量、整流电路截止,变压器与LED负载间为断路。周期重复上述过程,本发明通过电压控制电路和变压器来控制LED驱动电路。在本发明的优选实施例中,电压控制电路可由TL432芯片或TL431芯片替代;直流隔离电路可由串联的直流隔离电容和直流隔离电阻替代,其中直流隔离电容与变压器的第二绕组连接,直流隔离电阻与MOS管的栅极连接。在本发明的优选实施例中,上述LED驱动电路还可包括补偿电路,该补偿电路的输入端与电压控制电路的控制端连接,盖补偿电路的输出端与电压控制电路的基准端连接,该补偿电路还可包括串联的补偿电阻和补偿电容。在本发明的优选实施例中,上述驱动电路还可包括用于防止MOS管击穿的保护电路,该保护电路的输入端与电压控制电路的控制端连接,该保护电路的输出端与电压控制电路的接地端连接,该保护电路还可包括并联的稳压二极管和保护电阻。在本发明的优选实施例中,电压控制电路的控制端与外部电源之间连接有控制端调压电阻,该调压电阻用于调节电压控制电路的控制端电压。在本发明的优选实施例中,电压控制电路的基准端与功率调整电阻之间连接有基准端调压电阻,该基准端调压电阻用于调节电压控制电路的基准端电压。图2是图1所示的本发明LED驱动电路具体实施例的电路图,如图2所示,变压器为Tl,其第一绕组NP —端与外部电源连接,另一端与MOS管Ql的源极连接,MOS管的漏极经功率调整电阻R6接地;变压器Tl的第二绕组NA —端接地,另一端经直流隔离电容Cl和直流隔离电阻R2与MOS管Ql的栅极连接。电压控制电路为TL432芯片,TL432芯片的阴极C分别与外部电源和MOS管Ql的栅极连接,阴极C与外部电源间连接有控制端调压电阻Rl,TL432芯片的阳极A接地,TL432芯片的参考端R通过基准端调压电阻R5和功率调整电阻R6接地。保护电路为并联的稳压二极管ZDl和保护电阻R4,稳压二极管ZDl和保护电阻R4并联于TL432芯片的阴极B和阳极A。补偿电路为串联的补偿电阻R3和补偿电容C2,外部电源输入的电流一次流经控制端调压电阻R1、补偿电阻R3、补偿电容C2、基准端调压电阻R5和功率调整电阻R6。整流电路为整流二极管D1。LED负载为并联的第三电容C3和四个发光二极管D10-D13。具体实现过程中,TL432芯片阴极端C的电压随着输入电压Vin的增加而增加,当阴极端C的电压高于MOS管Ql的阈值电压时,MOS管Ql导通,使得输入电流流过变压器Tl的第一绕组NP、M0S管Ql和功率调整电阻R6,同时变压器Tl储存能量,同时整流二极管Dl截止(此时第一绕组NP为上正下负,由第三电容C3给LED负载供电;第二绕组NA为上负下正,不会有电流流过直流隔离电容Cl和直流隔离电阻R2);随着流过功率调整电阻R6的电流增加,R6上面的电压不断增加,当R6的电压接近TL432芯片的基准电压1.249V时,TL432芯片内部将会把阴极段C的电压下拉到低电平,栅极电压低于MOS管Ql的阈值电压,从而MOS管Ql将被关断,此时变压器Tl释放能量,第二绕组NA给MOS管Ql的电容充电,同时整流二极管Dl导通,第一绕组NP向LED负载供电(NP为上负下正,NA为上正下负,有电流流过直流隔离电容Cl和直流隔离电阻R2),当MOS管Ql电容上的电压高于MOS管Ql的阈值电压时,MOS管Ql又重新导通。如此重复以上过程。这样就可以通过TL432芯片和变压器Tl来控制LED驱动电路。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括变压器、MOS管、功率调整电阻、直流隔离电路、整流电路和电压控制电路; 所述变压器包括第一绕组与第二绕组,所述第一绕组的一端与外部电源连接,另一端与MOS管的源极连接,所述MOS管的漏极通过功率调整电阻接地;所述第二绕组的一端接地,另一端通过直流隔离电路与所述MOS管的栅极连接; 所述电压控制电路包括用于控制MOS管通断的控制端、用于调整控制端电压的基准端、以及接地端;所述控制端与外部电源和MOS管的栅极连接,所述基准端通过功率调整电阻接地,所述接地端直接接地; 所述变压器与所述电压控制电路协作控制MOS管的通断,当MOS管导通时,外部电源输入的电流依次流过变压器的第一绕组、MOS管和功率调整电阻,整流电路截止;当MOS管截止时,变压器的第二绕组通过直流隔离电路为MOS管的电容充电,整流电路导通,变压器的第一绕组通过整流电路向LED负载供电。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述整流电路为整流二极管。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电压控制电路包括TL432芯片或TL431芯片。
4.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述直流隔离电路包括串联的直流隔离电容和直流隔离电阻,所述直流隔离电容与所述变压器的第二绕组连接,所述直流隔离电阻与所述MOS管的栅极连接。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括补偿电路,所述补偿电路的输入端与所述电压控制电路的控制端连接,所述补偿电路的输出端与所述电压控制电路的基准端连接。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电路,其特征在于,所述补偿电路包括串联的补偿电阻和补偿电容。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括用于防止MOS管击穿的保护电路,所述保护电路的输入端与所述电压控制电路的控制端连接,所述保护电路的输出端与所述电压控制电路的接地端连接。
8.根据权利要求7所述的LED驱动电路,其特征在于,所述保护电路包括并联的稳压二极管和保护电阻。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电压控制电路的控制端与外部电源之间连接有控制端调压电阻,所述控制端调压电阻用于调节所述电压控制电路的控制端电压。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电压控制电路的基准端与功率调整电阻之间连接有基准端调压电阻,所述基准端调压电阻用于调节所述电压控制电路的基准端电压。
全文摘要
本发明公开了一种LED驱动电路,该驱动电路包括变压器、MOS管、功率调整电阻、直流隔离电路、整流电路和电压控制电路;电压控制电路的控制端电压高于MOS管的阈值电压时,MOS管导通,外部电源输入的电流依次流过变压器的第一绕组、MOS管和功率调整电阻,整流电路截止;功率调整电阻的电压与电压控制电路基准端的电压的近似时,MOS管截止,变压器的第二绕组通过直流隔离电路为MOS管的电容充电,整流电路导通,变压器的第一绕组通过整流电路向LED负载供电,MOS管的电容电压高于阈值电压时,MOS管又导通。实施本发明的LED驱动电路,可替代电源管理IC,简化LED驱动电路、降低成本。
文档编号H05B37/02GK103096595SQ20131001022
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者曹丹, 杨翔 申请人:深圳市华星光电技术有限公司
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