基于反激变变换电源的驱动电路的制作方法

本发明涉及LED驱动技术领域，具体涉及基于反激变变换电源的驱动电路。

背景技术：

恒流驱动是通过采集LED的采样电压，构成闭环回路来调整供电电压的大小，使得通过LED的电流稳定。但是，由于LED本身具有开启电压，在电源电压刚刚启动时，不足以使得LED导通，因而LED的采样电压输出为零，造成LED驱动电路开环。因而电源电压快速上升的过程中没有得到控制，出现输出过冲的现象，严重时可能会导致LED烧毁。

为了获得稳定的电源电压，就必须先提供稳定的基准参考电压，由上述介绍可知，现有技术中的基准电压电路所得到的基准电压值会随着温度变化而变化，进而导致无法提供精准而稳定的电源电压。

为此，一篇申请号为201010292713.1的发明专利，公开了一种基准电压电路，该基准电压电路不利用与基准电压电路分开的另外的温度校正电路等，而将两个E型NMOS晶体管14～15的阈值电压的差分电压与D型NMOS晶体管的阈值电压相加来生成基准电压Vref，由此，基准电压Vref的温度特性的恶化原因即D型NMOS晶体管对基准电压Vref的影响变小，能够抑制基准电压Vref相对于温度的斜率的变化和弯曲。该专利中，同时用到了耗尽MOS管和增强MOS管，这会增加工艺复杂性，大多数工艺并不同时提供这两种MOS管。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明目的在于提供基于反激变变换电源的驱动电路，解决现有技术驱动电路受温度变化影响巨大，其输出短路时电源的表面温度高的缺点等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于反激变变换电源的驱动电路，包括LED组电路、误差放大电路、电源电压控制电路、基准电压源以及闭环连接电路；

所述电源电压控制电路的输出端连接所述LED组电路的电源端；

所述误差放大电路的第一电压信号输入端与所述LED组电路的信号采集端连接；所述误差放大电路的第二电压信号输入端与所述基准电压源连接；所述误差放大电路的信号输出端与所述电源电压控制电路的输入端连接；

所述闭环连接电路连接所述电源电压控制电路的输出端与所述误差放大电路的第一电压信号输入端；

所述基准电压源，包括启动电路、正温度系数基准电路和偏置电压电路，其中偏置电压电路包括PMOS管、第一下拉电阻和负温度器件，该负温度器件为具有负温度系数的MOS管，PMOS管的漏极依次串联负温度器件和第一下拉电阻后接地；

所述LED组电路包括LED灯珠组件和导热杆，所述LED灯珠组件安装在导热杆的外壁上，所述导热杆的一端或两端设有导热器；

所述的电源电压控制电路，包括反激变换器的输出短路保护电路。

上述方案中，所述闭环连接电路包括第一电阻、第二电阻以及第一电容；

所述第一电阻的第一端连接所述电源电压控制电路的输出端；

所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，且所述第二电阻的第二端接地；

所述第一电容的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第一电容的第二端连接所述误差放大电路的第一电压信号输入端。

上述方案中，所述LED组电路包括依次串联的N个LED灯以及采样电阻，N≥1；其中，第一个LED灯的正极为所述LED组电路的电源端；第N个LED灯的负极与所述采样电阻的第一端连接，所述采样电阻的第二端接地；所述采样电阻的第一端为所述LED组电路的信号采集端。

上述方案中，所述误差放大电路包括运算放大器、第三电阻、第二电容以及第三电容；所述运算放大器的正相输入端为所述误差放大电路的第二电压信号输入端，所述运算放大器的反相输入端为所述误差放大电路的第一电压信号输入端，所述运算放大器的输出端为所述误差放大电路的信号输出端；所述第三电阻的第一端连接所述运算放大器的输出端，所述第三电阻的第二端连接所述第二电容的第一端；所述第二电容的第二端连接所述运算放大器的反相输入端；所述第三电容的第一端连接所述运算放大器的输出端，所述第三电容的第二端连接所述运算放大器的反相输入端。

上述方案中，所述LED驱动电路还包括分压电路；所述基准电压源通过所述分压电路连接到所述误差放大电路的第二电压信号输入端。

上述方案中，所述负温度器件由PMOS管MP4实现，PMOS管MP4的源级连接至PMOS管MP3的漏极，PMOS管MP4的栅极和漏极相连，并串联第一下拉电阻后接地。

上述方案中，所述正温度系数基准电路包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN3、NMOS管MN4和第二下拉电阻，偏置电压电路包括PMOS管MP3、PMOS管MP4和第一下拉电阻；PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP2的栅极以及NMOS管MN4的源级相连，PMOS管MP1的源级、PMOS管MP2的源级以及PMOS管MP3的源级连接至VDD，PMOS管MP1的漏极连接NMOS管MN3的漏极、NMOS管MN3的栅极以及NMOS管MN4的栅极；NMOS管MN3的源级接地；NMOS管MN4的漏极串联第二下拉电阻后接地；PMOS管MP3的漏极连接PMOS管MP4的源级；PMOS管MP4的栅极和漏极相连，串联第一下拉电阻后接地。

上述方案中，所述的反激变换器的输出短路保护电路，包括PWM控制模块和变压器，且该PWM控制模块的电源供电端由与变压器原边线圈耦合的辅助线圈供电，其特征在于，该输出短路保护电路包括：第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一保护电阻、第二保护电阻及用于为整个保护电路提供工作电压的电压输入端，第一偏置电阻一端连接第一NPN型三极管的基极，另一端用于接入一与反激变换器PWM控制模块启动同步的一基准电压，第一NPN型三极管的基极通过第一保护电阻接地，第一NPN型三极管的发射极接地，电压输入端分别通过第二偏置电阻和第二保护电阻连接第二NPN型三极管的基极和集电极，第二NPN型三极管的基极与第一NPN型三极管的集电极相连，第二NPN型三极管的发射极用于连接反激变换器的PWM控制模块的电源供电端。

上述方案中，第二NPN型三极管的基极通过一电容接地。

上述方案中，所述基准电压为5.1V。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

容易集成，且容易安装于圆柱型的灯柱内。

正温度系数基准电路和负温度系数的器件，产生的基准电压就具有温度补偿作

用，最终产生的基准电压随温度变化的影响就比较小。这保证了整个电路在高低温工作时的稳定性，提高了电路的整体性能。另外，本发明只需要常规器件就可设计出基准电路，其工艺简单，更易于不同工艺间的移植。

通过闭环连接电路连接所述电源电压控制电路的输出端与所述误差放大电路的第一电压信号输入端，在电源启动时，构成一个暂时的闭环回路，使得电源输出电压Vout可以稳定上升，防止输出过冲。在电源输出电压Vout处于稳态时，闭环连接电路中的第一下拉电阻与第二下拉电阻分压，使得第一电容C1能够承受较高的电压，例如可以使用耐压值较低的贴片电容，成本更加低，并且占用PCB面积小，在布局上有优势。同时稳态情况下RB346、RB365当做输出的假负载用，不需要再加假负载，器件利用率得到最优化。可以实现LED恒流控制以及防止电源启动时产生电压过冲现象，保护LED，同时保证硬件成本低

采用以反馈供电驱动PWM控制模块，在输出短路时停止驱动IC的工作，起到迅速保护的效果；并且自动控制第二NPN型三极管将电压输入端电压引入到驱动IC的供电端实现电源输出短路后的自启动，相比于传统直接通过电阻连接PWM控制模块供电端，具有输入功耗小，输出短路时电源的表面温度低的优点。

附图说明

图1为本发明的模块示意图；

图2为本发明的基准电压源具体实施的电路原理示意图；

图3为本发明的反激变换器的输出短路保护电路的电路原理示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明做进一步说明：

实施例1

所述分压电路包括第四电阻、第五电阻以及第四电容；所述第四电阻的第一端连接所述基准电压源，所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端；所述第五电阻的第一端连接所述误差放大电路的第二电压信号输入端，所述第五电阻的第二端接地；所述第四电容与所述第五电阻并联。

所述LED驱动电路还包括RC滤波电路；所述LED组电路的信号采集端通过所述RC滤波电路与所述误差放大电路的第一电压信号输入端连接。

所述RC滤波电路包括第六电阻与第五电容；所述第六电阻的第一端连接所述LED组电路的信号采集端，所述第六电阻的第二端连接所述第五电容的第一端；所述第五电容的第二端接地；所述第六电阻的第二端连接所述误差放大电路的第一电压信号输入端。

所述LED驱动电路还包括光耦隔离电路；所述误差放大电路的信号输出端通过所述光耦隔离电路与所述电源电压控制电路的输入端连接。

所述第一电阻为单个电阻器或由多个电阻器以并联或串联的方式构成的电阻网络；所述第二电阻为单个电阻器或由多个电阻器以并联或串联的方式构成的电阻网络。

所述导热杆的横截面为圆形或多边形。

所述导热器设有用于容置本发明的集成电路部分的空腔。

本发明还包括灯罩，所述灯罩与导热器连接，还包括散热器，所述散热器与导热器连接，还包括灯座，所述灯座与导热器连接。

当电压输入端Vin+正常输入时，基准电压端VC1的5.1V标准电压通过第一偏置电阻R19和第一电阻R20使第一NPN三极管U1A导通，从而将第二NPN三极管U2A的基极电压拉低，使第二NPN三极管U2A截止，此时PWM控制模块的电源供电端VCC由辅助线圈的输出端VC2供电得以正常工作。

当反激变换器出现输出短路时，其输出端的电压为0V，则辅助线圈的输出电压也降至0V，PWM控制模块的电源供电端电压为0V而停止工作，由于基准电压端VC1的电压输入与该PWM控制模块的启动同步，则基准电压端VC1处的电压输入也为0，即无输入，则第一NPN三极管U1A进入截止状态，电压输入端Vin+输入的电压经过第二偏置电阻R22作用于第二NPN三极管U2A的基极，第二NPN三极管U2A导通，电压输入端Vin+输入的电压向PWM控制模块的供电端供电，使得PWM控制模块重新启动，在短路状态未被排除的状态下会重复上述动作；电路中还设置有用于波峰、毛刺消除的二极管D1，用于检测二极管D2和用于输出稳定的齐纳二极管D3，二极管D1的低电极连接第二NPN三极管U2A的基极且其高电极接地，二极管D2的高电极连接第二NPN三极管U2A的集电极，齐纳二极管D3的低电极连接高电极连接第二NPN三极管U2A的发射极且其高电极接地。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。