专利名称：Led通用驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驱动LED的电路，具体涉及一种基于Top/Tiny/Link Switch系列开关电源控制芯片，用于LED的通用驱动电路。
背景技术：
LED是一种符合环保理念的高效绿色光源，被看作是未来替代传统照明 的主要器具。LED的发光强度由流过LED的电流确定，由于LED的电流与 其两端的电压成指数关系，电压的波动通常会使流过LED的电流呈现指数变 化，从而降低LED的寿命。因此，为了实现LED亮度的一致性并延长LED 的寿命，驱动LED需要一种恒流驱动电源。
目前，普遍使用的市电供电的LED驱动方法有两种， 一是用RC降压的 方式，这种方式的电源驱动效率和功率因素都很低，不仅对电网的污染很大， 而且还会严重縮短LED的寿命；另一种方法是利用LED专用控制芯片 HV9910/QX9910或开关电源通用控制芯片(如Top/Tiny/Link Switch)来驱动 LED。
如图1所示，在采用专用控制芯片HV9910的电路中，虽然整流桥后的 填谷电路可以使功率因素大于0.85,同时使输入电压在0.5Vpp lVpp之间变化 (Vpp是整流后的峰值电压)，但由于开关振荡频率由外部电阻设定后是固定 不变的，MOS管的导通时间与输入电压的大小相关，如果输入电压过低， 导通时间就会大于振荡周期，从而导致芯片功能错误。因此，图l所示 驱动电路不能达到宽电压输入(85V 265V)的要求，EMI的设计也比较困难， 并且芯片缺少过热保护和输入欠压保护功能，如果要增加线性调光功能，还 需要增加外接电路，势必增加了成本。如图2所示的采用QX9910芯片的驱 动电路中，虽然改进后的输入电压变化范围增大，开关抖频范围加大，更易 设计EMI滤波器，但同样没有过热保护和输入欠压保护功能，也无法实现线 性调光，而且当输入电压过低时，振荡频率会落入音频范围之内，从而带来 令人烦恼的电源噪音。
如图3、图4所示，是采用开关电源通用控制芯片LinkSwitch的驱动电路， 其芯片内置MOS管具备三个关断条件①达到最大限流电流lLimit;②达到最 大占空比DCm^③芯片超过最大限制温升T皿x。该系列控制芯片采用了抖频 技术，使EMI设计变得更容易，有欠压、过温保护功能，并具有输入电压范围 宽的优点，但是，由于芯片的内部结构决定了最大限制电流I^it的值，导致 流过LED的电流是脉冲形式，并且由于驱动LED的并联支路数N也是固定的， 从而使电路调光只能通过调节LED回路的电流取样电阻来调光，但最大峰值 电流Iocl/Rs，因此这种调光也是非线性的。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种具有宽电 源电压输入，可调节LED电流，并具有线性调光以及欠压和过热保护功能的 LED通用驱动电路。
本实用新型的方案是这样实现的 一种LED通用驱动电路，采用 TopSwitch、 TinySwitch或LinkSwitch系列开关电源控制芯片；在控制芯片的 MOS管源极S端加接限流电阻。进一步特征，所述限流电阻为线性可调电阻。 相对于现有技术，本实用新型具有以下显著优点
1、 提供了 85V 265V的宽电源电压输入，基于Top/Tiny/Link Switch通 用控制芯片设计LED驱动电路，EMI的设计也更加简单，并且具有欠压和过 热保护功能；
2、 可任意调节驱动电源的最大电流lLimit，基于LED专用驱动芯片
HV/QX9910设计LED驱动电源，通过调节限流电阻的大小值，从而改变最大 限制电流值；
3、 具有线性调光功能，根据限制电流与限流电阻两端电压的线性关系， 通过改变限流电阻的值实现线性调光；
4、 结构简单，而且电路调试方便，批量生产可以减低大量成本。
图1为基于控制芯片HV9910的LED通用驱动电路原理图2为基于控制芯片QX9910的LED通用驱动电路原理图3为基于控制芯片LinkSwitch的LED通用驱动电路原理图4为基于控制芯片LinkSwitch的另一种LED通用驱动电路原理图5为本实用新型的一种具体实施方式
的电路原理图6为本实用新型的驱动LED限流及调光原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。 本实用新型的LED通用驱动电路，是基于Top/Tiny/Link Switch通用控制芯片设计的，驱动电路的结构及连接方式采用现有技术的电路结构，如图5 所示，本实用新型的改进点在于，在控制芯片的MOS管源极S端加接了一个 限流电阻A。通过限流电阻Ri来达到调节流过LED最大电流的目的。本实用新型的进一步改进，所述MOS管源极S端的限流电阻&为线性 可调电阻。通过改变限流电阻Ri的阻值，即可实现驱动电路的线性调光。如图1、图2所示，由于采用控制芯片HV/QX9910设计的LED驱动电源 电路，不能适应宽电源电压输入，并且由于其振荡频率固定，EMI的设计也 比较困难，而且没有过热保护和输入欠压保护功能，如果需要增加线性调光 功能，还需要增加外接电路，增大了电路的成本，电路中如果输入电压过低， 振荡频率会落入音频范围之内，从而带来令人烦恼的电源噪音。但是，利用HV/QX9910设计的LED驱动电路也具有其特定的优点流 过LED的最大电流可以通过调节与MOS管源极S相连的限流电阻实现连续 可调。又如图3、图4所示，是基于LinkSwitch系列设计的一种LED驱动电路， 该电路具有较宽的输入电压范围，由于开关频率是抖频，因而EMI设计简单， 并具有欠压和过热保护功能。但这种电路很难做到使流过LED的电流连续， 即使改进后能得到连续的电流，由于电路的最大限制电流lLimit是由芯片的内 部结构决定的，导致驱动LED的并联支路数N也是固定的，电路的调光也还 是非线性的。因此，本实用新型将两种类型芯片的驱动电路进行了性能上的结合和电 路的改进。其工作原理为利用检测MOS管漏极电压Vd并与内设的Vumit(最 大限制电压)相比较，来实现限流的目的。当MOS管用作开关时，其工作在 线性放大区，此时流过MOS管的电流和其漏源电压Vds成正比，在一定V^;t电压下，可获得最大限制电流Im^，如图6中A所示。当在芯片的S脚接一 个限流电阻R,后，这个限流电阻R,上的压降V^叠加到Vd上，使MOS管的Id—Vd曲线向右偏移，在Vumit不变的情况下获得另一个最大限制电流Ilimit2， 如图6中B所示。通过改变VRs (即源级S电阻的大小)，即可获得不同的限 流电流值。由于IfVd呈线性关系，Id和限流电阻两端的电压V^也呈线性关 系，从而通过改变S引脚上的限流电阻A就可以实现线性调光。同时，采用 这种限流方式不改变芯片的开关频率， 一方面这样可以保证在不同输出功率 时的高效率，另一方面也保证电源不会出现音频噪音。
权利要求1、一种LED通用驱动电路，采用TopSwitch、TinySwitch或LinkSwitch系列开关电源控制芯片；其特征在于，在控制芯片的MOS管源极S端加接限流电阻。
2、 根据权利要求1所述的LED通用驱动电路，其特征在于，所述限流 电阻为线性可调电阻。
专利摘要一种LED通用驱动电路，采用TopSwitch、TinySwitch或LinkSwitch系列开关电源控制芯片，在控制芯片的MOS管源极S端加接限流电阻。进一步特征，所述限流电阻为线性可调电阻。本实用新型的LED驱动电路提供了85V～265V的宽电源电压输入，EMI的设计也更加简单，并且具有欠压和过热保护功能；通过调节限流电阻的大小值，可以改变最大限制电流值；同时具有线性调光功能，根据限制电流与限流电阻两端电压的线性关系，通过改变限流电阻的值实现线性调光；其结构简单，电路调试方便，批量生产可以减低大量成本。
文档编号H05B37/02GK201426198SQ200920127129
公开日2010年3月17日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者吴贵能, 夏于波, 虹 杨, 蔡雪梅 申请人:重庆邮电大学