专利名称：一种适用于驱动发光二极管的开关电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力电子及集成电路领域，特别涉及一种驱动发光二极管(LED)的电源电路。
背景技术：
发光二极管(LED)因节能环保将逐渐普及使用，用户对其提出了越来越高的要求。电气隔离和恒流因涉及安全和LED使用寿命越来越受到重视。传统的实现电气隔离和恒流控制的方法是由常规磁能感应反馈或者光耦反馈方式实现。常规磁能感应反馈方式通常由辅组绕组和取样滤波电路组成。辅组绕组上的电压会随输出电压的升高而升高，通过采样此电压，再经滤波电路后变成直流电压，经分压后连 接到误差放大器的输入端与电压基准比较。此种电路结构简单，但不可避免受漏感、绕组寄生阻抗及副边整流滤波电路的寄生阻抗等因素的影响，导致辅组绕组上电压随副边电流变化，进而引起输出电压变化；同时辅组绕组使变压器体积增大，成本升高。后者取输出端电压，经分压再与电压基准比较，使得电压基准阴极电位变化，从而改变流经光耦器件的电流，最终实现改变误差放大器的误差电压。此种电路稳压效果好，但是光耦的电流传输比(CTR)会随时间和高温衰减，使得电路不稳定，而且外围元器件较多、使用不便，成本较高。故，原边控制实现恒流的电源电路正在日益被重视。目前，市场上的原边控制电源都需要采样原边绕组峰值电流和侦测副边绕组去磁时间，而此二参数容易受到外界其他因素的影响，导致恒流精度不高，量产困难。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于驱动发光二极管的开关电源电路，以克服现有隔离型反激变流器存在光耦CTR衰减、电路体积大、应用成本较闻等诸多问题，克服现有原边控制电路精度不闻的缺点。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案—种适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其包括整流电路，反激电路，供电电路和控制芯片；所述反激电路由依次连接的反激变压器，反相二极管，输出电路和负载LED灯组成；所述整流电路的输出端分别连接所述反激电路的反激变压器和供电电路将正弦交流市电整流为所述的开关电源电路供电，所述供电电路连接所述控制芯片为所述控制芯片提供电源，所述控制芯片连接所述反激电路。所述的开关电源电路无需采样原边绕组的电流信息和无需侦测去磁时间，故，能大大减少由此而引起的误差；同时，所述的开关电源电路消除了去磁检测电路，故，又降低了应用系统中对PCB电路板尺寸和成本的要求。进一步的，所述供电电路包括所述反激变压器的辅助绕组，第一二极管，第一电阻，第一电容；所述辅助绕组与所述反激变压器的副边绕组同相；所述第一二极管一端连接所述辅助绕组，另一端经所述第一电阻与所述整流电路连接；所述第一电容一端接地，另一端连接在所述第一二极管与所述第一电阻的连接端。
进一步的，所述控制芯片包括内部供电单元，电压基准单元，电流侦测单元，开关信号产生单元和驱动单元；所述内部供电单元为所述控制芯片内部其他电路单元供电；所述电压基准单元产生电压基准；所述电流侦测单元的负输入端连接所述电压基准单元，正输入端连接采样电阻，输出端连接所述开关信号产生单元的输入端，作为功率开关管的关断信号；振荡器单元产生固定频率时钟信号，输出端连接所述开关信号产生单元的输入端，作为所述功率开关管的开通信号；所述开关信号产生单元的输出端通过所述驱动单元连接功所述率开关管的栅极，所述控制芯片通过所述率开关管接入所述反激电路。本发明的工作原理为振荡器单元产生固定时钟信号，此信号作为功率开关管的开通起始信号；电流侦测单元侦测到采样电阻上的电压达到基准电压时，将功率开关管关断；功率开关管关断后，能量由第一绕组传递至副边绕组，副边绕组开始去磁；当下一个时钟到来时,功率开关管再次开通。与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果其一，采用本发明的开关电源电路实现LED恒流控制，提高LED的使用寿命； 其二，本发明的开关电源电路没有使用光耦器件，从而克服了光耦CTR衰减的问题，提闻了电路的稳定性；其三，采用本发明的开关电源电路时，无需去磁侦测电路，提高了恒流精度，简化外围电路，降低应用成本。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。
图I为本发明实施例的原理框图。图2为本发明实施例的工作波形图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。参见图I所示，一种适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其包括整流电路1，反激电路2，供电电路3和控制芯片4 ;所述反激电路2由依次连接的反激变压器201，反相二极管202，输出电路203和负载LED灯204组成；所述整流电路I的输出端分别连接所述反激电路2的反激变压器201和供电电路3将正弦交流市电整流为所述的开关电源电路供电，所述供电电路3连接所述控制芯片4为所述控制芯片4提供电源，所述控制芯片4连接所述反激电路2。所述的开关电源电路无需采样原边绕组的电流信息和无需侦测去磁时间，故，能大大减少由此而引起的误差；同时，所述的开关电源电路消除了去磁检测电路，故，又降低了应用系统中对PCB电路板尺寸和成本的要求进一步的，所述供电电路3包括所述反激变压器201的辅助绕组NA，第一二极管D1，第一电阻R1，第一电容Cl ;所述辅助绕组NA与所述反激变压器201的副边绕组Ns同相；所述第一二极管Dl —端连接所述辅助绕组NA，另一端经所述第一电阻Rl与所述整流电路I连接；所述第一电容Cl 一端接地，另一端连接在所述第一二极管Dl与所述第一电阻Rl的连接端。进一步的，所述控制芯片4包括内部供电单元401，电压基准单元402，电流侦测单元403，开关信号产生单元404和驱动单元405 ;所述内部供电单元401为所述控制芯片4内部其他电路单元供电；所述电压基准单元402产生电压基准；所述电流侦测单元403的负输入端连接所述电压基准单元402，正输入端连接采样电阻Rcs，输出端连接所述开关信号产生单元404的输入端，作为功率开关管5的关断信号；振荡器单元406产生固定频率时钟信号，输出端连接所述开关信号产生单元404的输入端，作为所述功率开关管5的开通信号；所述开关信号产生单元404的输出端通过所述驱动单元405连接功所述率开关管5的栅极，所述控制芯片4通过所述率开关管5接入所述反激电路2。开关电源电路的工作波形如图2所示功率开关管栅极电压波形如图2中⑶所述。在TO时刻，时钟信号(如图2中CLK所示)将功率开关管导通，原边电流(如图2中IP所示)经采样电阻转换为电压，此电压达到内部基准电压时Tl，电流侦测单元输出翻转，将功率开关管关断。在功率开关管关断时刻Tl，副边绕组开始去磁，在T2时刻，去磁结束。至T3时刻，时钟信号将功率开关管再次开通。原边电流在Tl时刻，达到最大值Ipk ;副边电流波形如图2中Is所示。在Tl至T2时间内为副边去磁时间TDEMAG，在T2至T3时间内为关断时间T0FF。时钟周期为T = TON+TDEAMG+TDELAY下面给出原边控制实现恒流的数学推导公式流经LED的平均电流为
权利要求
1.一种适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其特征在于，包括整流电路(1)，反激电路(2)，供电电路(3)和控制芯片⑷；所述反激电路(2)由依次连接的反激变压器(201)，反相二极管(202)，输出电路(203)和负载LED灯(204)组成；所述整流电路(I)的输出端分别连接所述反激电路(2)的反激变压器(201)和供电电路(3)将正弦交流市电整流为所述的开关电源电路供电，所述供电电路(3)连接所述控制芯片(4)为所述控制芯片(4)提供电源，所述控制芯片(4)连接所述反激电路(2)。
2.根据权利要求I所述的适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其特征在于，所述供电电路(3)包括所述反激变压器(201)的辅助绕组(NA)，第一二极管(Dl)，第一电阻(Rl)，第一电容(Cl);所述辅助绕组(NA)与所述反激变压器(201)的副边绕组(Ns)同相；所述第一二极管(Dl) —端连接所述辅助绕组(NA)，另一端经所述第一电阻(Rl)与所述整流电路(I)连接；所述第一电容(Cl) 一端接地，另一端连接在所述第一二极管(Dl)与所述第一电阻(Rl)的连接端。
3.根据权利要求I或2所述的适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其特征在于，所述控制芯片⑷包括内部供电单元(401)，电压基准单元(402)，电流侦测单元(403)，开关信号产生单元(404)和驱动单元(405);所述内部供电单元(401)为所述控制芯片(4)内部其他电路单元供电；所述电压基准单元(402)产生电压基准；所述电流侦测单元(403)的负输入端连接所述电压基准单元(402)，正输入端连接采样电阻(Rcs)，输出端连接所述开关信号产生单元(404)的输入端，作为功率开关管(5)的关断信号；振荡器单元(406)产生固定频率时钟信号，输出端连接所述开关信号产生单元(404)的输入端，作为所述功率开关管(5)的开通信号；所述开关信号产生单元(404)的输出端通过所述驱动单元(405)连接功所述率开关管(5)的栅极，所述控制芯片(4)通过所述率开关管(5)接入所述反激电路⑵。
全文摘要
本发明公开了一种适用于驱动发光二极管的开关电源电路，其包括整流电路，反激电路，供电电路和控制芯片；所述反激电路由依次连接的反激变压器，反相二极管，输出电路和负载LED灯组成；所述整流电路的输出端分别连接所述反激电路的反激变压器和供电电路将正弦交流市电整流为所述的开关电源电路供电，所述供电电路连接所述控制芯片为所述控制芯片提供电源，所述控制芯片连接所述反激电路。所述的开关电源电路无需采样原边绕组的电流信息和无需侦测去磁时间，故，能大大减少由此而引起的误差；同时，所述的开关电源电路消除了去磁检测电路，故，又降低了应用系统中对PCB电路板尺寸和成本的要求。
文档编号H05B37/02GK102946664SQ20121017473
公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者张永良 申请人:苏州聚元微电子有限公司