一种无电解电容的恒流led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电子电路技术，具体的说涉及一种无电解电容的恒流LED驱动电路。本发明的一种LED驱动的温度补偿电路结构框图。其中包括参考电压产生模块、逻辑模块、驱动模块、LED、功率管、运算放大器、PMOS管PM1、迟滞放大器、误差放大器等模块。PM1的漏极连接到LED1的正向端，PM1的漏电流与电感电流相互补偿得到几乎没有纹波的输出电流，实现了LED的恒流驱动。本发明的有益效果为，没有使用大容量的电解电容器，可以提高电源的可靠性和寿命；不需要斜坡补偿电路，节省成本；负载瞬态响应速度快，抗干扰能力强。本发明尤其适用于LED驱动电路。
【专利说明】-种无电解电容的恒流LED驱动电路
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子电路技术，具体的说涉及一种无电解电容的恒流LED驱动电路。
【背景技术】
[0002] 在开关电源的平均无故障时间（MTBF)分析时，因电解电容故障导致的驱动电源 故障率高达60%，是制约开关电源可靠性的"短板"，其寿命与LED的长寿命极不匹配，因此 电解电容的性能直接决定了电路的可靠性。而传统的LED驱动器由于使用电解电容，其寿 命、可靠性因此存在问题，所以在设计开关电源驱动器时应该有针对性地减少电解电容的 使用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的，就是针对传统电路因采用电解电容而存在的问题，提出一种无电 解电容的恒流LED驱动电路。
[0004] 本发明的技术方案是，一种无电解电容的恒流LED驱动电路，其特征在于，包括参 考电压产生模块、逻辑模块、驱动模块、LED模块、功率管PM、第一运算放大器、第二运算放 大器、第三运算放大器、PM0S管PM1、迟滞比较器、误差放大器、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、 R7、R8、R9、电容C1、C2、电感L、二极管；其中，功率管PM的漏极接输入电源VIN，其源极依次 通过电感L和R5接LED模块的正极输入端，其栅极接驱动模块的输出端；驱动模块的输入 端接逻辑模块的输出端；逻辑模块的输入端接迟滞比较器的输出端；迟滞比较强的同相输 入端通过补偿网络接误差放大器的输出端，其反相输入端接第一运算放大器的输出端；误 差放大器的同相输入端接参考电压产生模块的第一输出端，其反相输入端接LED模块的负 极输入端；LED模块的负极输入端通过R9后接地；参考电压产生模块的输入端接输入电源 VIN，其第二输出端通过R2接PM1的源极；PM1的漏极接LED模块的正极输入端，其栅极接 第三运算放大器的输出端；第三运算放大器的同相输入端接R2与PM1源极的连接点，还通 过R6接R2与参考电压第二输出端的连接点；第三运算放大器的反相输入端通过R8接R2 与PM1源极的连接点，还通过R7接第二运算放大器的输出端；第二运算放大器的输出端通 过C2接其反相输入端，其同相输入端通过C1接地，其反相输入端通过R3接功率管PM源极 与电感L的连接点；功率管PM源极与电感L的连接点接二极管的负极；二极管的正极接地； 电感L与R5的连接点接第一运算放大器的正极，还通过R4接第二运算放大器同相输入端 与C1的连接点；第一运算放大器的反相输入端接R5与LED模块正极的连接点。
[0005] 本发明的有益效果为，没有使用大容量的电解电容器，可以提高电源的可靠性和 寿命；不需要斜坡补偿电路，节省成本；负载瞬态响应速度快，抗干扰能力强。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本发明的无电解电容的LED恒流驱动器电路结构框图；
[0007] 图2是实施例的电路结构示意图；
[0008] 图3是电感电流、补偿电流等电路参数的波形图。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】进行描述
[0010] 如图1所示，本发明的驱动电路，包括参考电压产生模块、逻辑模块、驱动模块、 LED模块、功率管PM、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、PM0S管PM1、迟 滞比较器、补偿网络、误差放大器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻 R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电感L、二极管；其中，功率管PM的漏极接输入电源 VIN，其源极依次通过电感L和R5接LED模块的正极输入端，其栅极接驱动模块的输出端； 驱动模块的输入端接逻辑模块的输出端；逻辑模块的输入端接迟滞比较器的输出端；迟滞 比较强的同相输入端通过补偿网络接误差放大器的输出端，其反相输入端接第一运算放大 器的输出端；误差放大器的同相输入端接参考电压产生模块的第一输出端，其反相输入端 接LED模块的负极输入端；LED模块的负极输入端通过R9后接地；参考电压产生模块的输 入端接输入电源VIN，其第二输出端通过R2接PM1的源极；PM1的漏极接LED模块的正极输 入端，其栅极接第三运算放大器的输出端；第三运算放大器的同相输入端接R2与PM1源极 的连接点，还通过R6接R2与参考电压第二输出端的连接点；第三运算放大器的反相输入端 通过R8接R2与PM1源极的连接点，还通过R7接第二运算放大器的输出端；第二运算放大 器的输出端通过C2接其反相输入端，其同相输入端通过C1接地，其反相输入端通过R3接 功率管PM源极与电感L的连接点；功率管PM源极与电感L的连接点接二极管的负极；二极 管的正极接地；电感L与R5的连接点接第一运算放大器的正极,还通过R4接第二运算放大 器同相输入端与C1的连接点；第一运算放大器的反相输入端接R5与LED模块正极的连接 点。其中，PM1的漏极连接到LED1的正向端，PM1的漏电流与电感电流相互补偿得到几乎没 有纹波的输出电流，实现了 LED的恒流驱动。其中逻辑模块用于对迟滞比较器的输出进行 逻辑转换，用于控制驱动模块的输出，本发明中逻辑模块和驱动模块为本领域中常用的技 术手段，在此不再赘述。
[0011] 实施例1 :
[0012] 如图2所示，本例包括参考电压产生模块、LED模块、功率管PM、第一运算放大器、 第二运算放大器、第三运算放大器、PM0S管PM1、迟滞比较器、误差放大器、电阻R1?R9、电 容C1?C2、电感L、二极管；其中，功率管PM的漏极接输入电源VIN，其源极依次通过电感L 和R5接LED模块的正极输入端，其栅极接迟滞比较器的输出端；迟滞比较器的同相输入端 通过补偿网络接误差放大器的输出端，其反相输入端接第一运算放大器的输出端；误差放 大器的同相输入端接参考电压产生模块的第一输出端，其反相输入端接LED模块的负极输 入端；LED模块的负极输入端通过R9后接地；参考电压产生模块的输入端接输入电源VIN， 其第二输出端通过R2接PM1的源极；PM1的漏极接LED模块的正极输入端，其栅极接第三 运算放大器的输出端；第三运算放大器的同相输入端接R2与PM1源极的连接点，还通过R6 接R2与参考电压第二输出端的连接点；第三运算放大器的反相输入端通过R8接R2与PM1 源极的连接点，还通过R7接第二运算放大器的输出端；第二运算放大器的输出端通过C2接 其反相输入端，其同相输入端通过C1接地，其反相输入端通过R3接功率管PM源极与电感 L的连接点；功率管PM源极与电感L的连接点接二极管的负极；二极管的正极接地；电感L 与R5的连接点接第一运算放大器的正极，还通过R4接第二运算放大器同相输入端与Cl的 连接点；第一运算放大器的反相输入端接R5与LED模块正极的连接点。
[0013] 本例的工作原理为：
[0014] 电阻R3、R4、电容C1、C2、运算放大器AMP2构成积分运算电路，其中R3 = R4，C1 = C2电感两端的电压为通过电感的电流为L则有：
【权利要求】
1. 一种无电解电容的恒流LED驱动电路，其特征在于，包括参考电压产生模块、逻辑模 块、驱动模块、LED模块、功率管、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、PMOS 管PM1、迟滞比较器、误差放大器、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、电容C1、C2、电感L、 二极管；其中，功率管的漏极接输入电源VIN，其源极依次通过电感L和R5接LED模块的正 极输入端，其栅极接驱动模块的输出端；驱动模块的输入端接逻辑模块的输出端；逻辑模 块的输入端接迟滞比较器的输出端；迟滞比较强的同相输入端通过补偿网络接误差放大器 的输出端，其反相输入端接第一运算放大器的输出端；误差放大器的同相输入端接参考电 压产生模块的第一输出端，其反相输入端接LED模块的负极输入端；LED模块的负极输入端 通过R9后接地；参考电压产生模块的输入端接输入电源VIN，其第二输出端通过R2接PM1 的源极；PM1的漏极接LED模块的正极输入端，其栅极接第三运算放大器的输出端；第三运 算放大器的同相输入端接R2与PM1源极的连接点，还通过R6接R2与参考电压第二输出端 的连接点；第三运算放大器的反相输入端通过R8接R2与PM1源极的连接点，还通过R7接 第二运算放大器的输出端；第二运算放大器的输出端通过C2接其反相输入端，其同相输入 端通过C1接地，其反相输入端通过R3接功率管源极与电感L的连接点；功率管源极与电感 L的连接点接二极管的负极；二极管的正极接地；电感L与R5的连接点接第一运算放大器 的正极，还通过R4接第二运算放大器同相输入端与C1的连接点；第一运算放大器的反相输 入端接R5与LED模块正极的连接点。
【文档编号】H05B37/02GK104159368SQ201410376490
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】李泽宏, 张建刚, 吴玉舟, 赖亚明, 任敏, 张金平, 高巍, 张波, 伍济, 郭旭阳, 杨力 申请人:电子科技大学