Led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LED驱动电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、控制电路、和降压结构开关电路，其中：所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述降压结构开关电路的第一端子相连接；所述降压结构开关电路的第一端子与所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端相连接，第二端子与所述控制电路的第一端子相连接，并且负载电路横跨在所述降压结构开关电路的第三和第四端子之间；所述控制电路的第一端子与所述降压结构开关电路的第二端子相连接，第二端子与参考地相连接。根据本实用新型实施例的LED驱动电路具有高转换效率、系统零件数量少、小体积的优点。
【专利说明】LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]目前，发光二极管(LED)技术已日趋成熟，市场上已经随处可见各种LED灯具。这种趋势符合节能、低碳的要求。然而，随着LED灯具走进千家万户，对灯具效率和成本的要求也越来越高。但是，目前市场上的LED电源一般都是低压大电流型的，这种类型的LED电源存在零件多、体积大、电源转换效率低、发热量大等缺点。因此，需要一种新型的LED驱动电路以解决上述问题。
实用新型内容
[0003]鉴于以上所述的一个或多个问题，本实用新型提供了一种新型的LED驱动电路。
[0004]根据本实用新型实施例的LED驱动电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、控制电路、和降压结构开关电路，其中:所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述降压结构开关电路的第一端子相连接；所述降压结构开关电路的第一端子与所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端相连接，第二端子与所述控制电路的第一端子相连接，并且负载电路横跨在所述降压结构开关电路的第三和第四端子之间；所述控制电路的第一端子与所述降压结构开关电路的第二端子相连接，第二端子与参考地相连接。
[0005]根据本实用新型实施例的LED驱动电路具有高转换效率、系统零件数量少、小体积的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]从下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】的描述中可以更好地理解本实用新型，其中:
[0007]图1示出了根据本实用新型实施例的LED驱动电路的电路图。
【具体实施方式】
[0008]下面将详细描述本实用新型各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更清楚的理解。本实用新型绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。
[0009]根据本实用新型实施例的LED驱动电路是基于降压结构开关电路开发的。下面结合图1，详细说明根据本实用新型实施例的LED驱动电路。
[0010]图1示出了根据本实用新型实施例的LED驱动电路的电路图。如图1所示，该LED驱动电路包括:交流电源(AC)输入整流和电磁干扰(EMI)滤波电路1、控制电路2、和降压结构开关电路3。
[0011]其中，AC输入整流和EMI滤波电路I的输入端与交流电源相连接，输出端与降压结构开关电路3的第一端子相连接；降压结构开关电路3的第一端子与AC输入整流和EMI滤波电路I的输出端相连接，第二端子与控制电路2的第一端子相连接，并且LED驱动电路所驱动的负载电路横跨在降压结构开关电路3的第三和第四端子之间；控制电路2的第一端子与降压结构开关电路3的第二端子相连接，第二端子与参考地相连接。
[0012]上述LED驱动电路具有固定电流输出、无需电流检测电阻、无需启动电阻以及谷底导通的特征，可以克服现有技术中的LED的零件多、体积大、电源转换效率低、发热量大等问题。
[0013]如图1所示，AC输入整流和EMI滤波电路I包括:保险丝Fl，整流二极管Dl、D2、D3、D4，滤波电感LI，以及滤波电容C1、C2。其中，四个整流二极管D1、D2、D3、D4以桥式整流的结构相连接，以用于对输入的交流AC信号进行整流。另外，滤波电感LI与滤波电容Cl、C2 一同构成其中的EMI滤波电路，用于对整流后的信号进行滤波。
[0014]控制电路2包括:控制芯片Ul和电源供电电容C3，其中，控制芯片Ul的供电脚VDD与C3的第一端子相连接，Ul的接地脚GND与C3的第二端子都连接至参考地，并且芯片Ul的漏极脚(Drain)作为控制电路的第一端子连接到降压结构开关电路3的第二端子。根据本实用新型的实施例，该控制电路2负责控制整个LED驱动电路的工作，例如控制降压结构开关电路3的退磁过程、过压保护等等。在本实用新型的某些实施例中，该控制芯片可以是脉宽调制(PWM)芯片。
[0015]降压结构开关电路3包括:滤波电容C4、降压开关电感L2、续流二极管D5、和输出假负载R1，其中，滤波电容C4和输出假负载Rl并联连接，并且滤波电容C4的两个端子分别作为降压结构开关电路3的第三和第四端子与负载电路相连接；续流二极管D5的第一端子、输出假负载Rl的第一端子、以及滤波电容C4的第一端子分别与降压结构开关电路3的第一端子相连接；降压开关电感L2的第一端子与输出假负载Rl的第二端子以及滤波电容C4的第二端子相连接，第二端子与续流二极管D5的第二端子相连接；续流二极管D5的第二端子作为降压结构开关电路3的第二端子与控制电路2的第一端子相连接。
[0016]具体而言，在图1所示的实施例中，控制芯片Ul包括三只功能脚:
[0017]供电脚(VDD)，通过电源供电电容C3连接至GND脚，用于为控制芯片Ul供电。当控制芯片Ul内部的金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)被关断时，其漏极为高电平，此时电源供电电容C3将通过控制芯片Ul内部的MOSFET的漏极而被充电。
[0018]漏极脚(Drain)，该漏极脚是控制芯片Ul内部的金属氧化物半导体场效应管MOSFET的漏极脚，用于控制MOSFET的关断与导通，同时控制电路2还通过漏极脚处的漏极波形的退磁时间进行过压保护监测。当退磁时间小于预定阈值时，控制电路2将执行过压保护相关的操作。
[0019]接地脚(GND)，与参考地相连接，用于作为控制芯片Ul的基准地。
[0020]在图1中，控制芯片Ul的漏极脚作为控制电路2的第一端子与降压结构开关电路3的第二端子相连接；电源供电电容C3的第一端子与控制芯片Ul的供电脚相连接；电源供电电容C3的第二端子作为控制电路2的第二端子与参考地相连接。当控制芯片Ul内部的MOSFET被关断时，漏极脚处的电平为高电平，此时通过MOSFET的漏极为电源供电电容C3充电。
[0021 ] 具体地，在图1所示的LED驱动电路中，当AC输入整流和EMI滤波电路I的输入端与AC电源连接时，控制电路2中的控制芯片Ul的漏极脚向控制芯片Ul的供电脚所连接的电源供电电容C3进行充电。当控制芯片Ul的供电脚处的电压达到控制芯片Ul内部的设定阈值时，控制芯片Ul开始工作。当控制芯片Ul内部的MOSFET导通时，LED驱动电路开始给负载电路供电，同时降压结构开关电路3中的电感L2开始储能；当降压结构开关电路3中的电感L2的电流峰值达到控制芯片Ul内部的设定阈值时，控制芯片Ul内部的MOSFET关断，电感L2开始退磁以将导通时储存的能量向负载电路释放同时给控制芯片Ul的供电脚进行供电。当降压结构开关电路3中的电感L2的能量释放完毕时，控制芯片Ul的漏极脚处的电压开始下降，控制芯片Ul检测到这一情况后再次打开控制芯片Ul内部的MOSFET以实现谷底导通。在控制芯片Ul内部的MOSFET关断期间内，控制芯片Ul将侦测电感L2的退磁时间，如果退磁时间小于控制芯片Ul的内部阈值，则控制芯片Ul认为是发生了输出过压状态，控制芯片Ul立刻停止工作并且在经过控制芯片Ul内部设定的时间后再次开始工作。当发生控制芯片Ul的温度超过控制芯片Ul内部的设定阈值时，控制芯片Ul也会立刻停止工作，直至温度降到控制芯片Ul内部的另一设定阈值，控制芯片Ul才恢复工作。
[0022]从图1中可以看出，根据本实用新型实施例提供的LED驱动电路是基于常见的降压结构开关电路开发的，具有固定电流输出，但该LED驱动电路无需电流检测电阻、启动电阻等部件，并且采用了谷底导通的结构，因而具有高转换效率、系统零件数量少、小体积的优点。
[0023]以上已经参考本实用新型的具体实施例来描述了本实用新型，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本实用新型的精神和范围。此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。
【权利要求】
1.一种LED驱动电路，包括交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路、控制电路、和降压结构开关电路，其中: 所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述降压结构开关电路的第一端子相连接； 所述降压结构开关电路的第一端子与所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路的输出端相连接，第二端子与所述控制电路的第一端子相连接，并且负载电路横跨在所述降压结构开关电路的第三和第四端子之间； 所述控制电路的第一端子与所述降压结构开关电路的第二端子相连接，第二端子与参考地相连接。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片仅包括以下功能脚: 漏极脚，所述漏极脚是所述控制芯片内部的金属氧化物半导体场效应管MOSFET的漏极脚，用于控制所述MOSFET的关断与导通； 供电脚，用于为所述控制芯片供电； 接地脚，用作所述控制芯片的基准地。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路还包括电源供电电容，其中: 所述电源供电电容的第一端子与所述控制芯片的供电脚相连接； 所述电源供电电容的第二端子作为所述控制电路的第二端子与参考地相连接； 所述控制芯片的漏极脚作为所述控制电路的第一端子与所述降压结构开关电路的第二端子相连接； 所述控制芯片的接地脚与参考地相连接。
4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构开关电路包括--滤波电容、降压开关电感、续流二极管、以及输出假负载，其中: 所述滤波电容和所述输出假负载并联连接，并且所述滤波电容的两个端子分别作为所述降压结构开关电路的第三和第四端子与所述负载电路相连接； 所述续流二极管的第一端子、所述输出假负载的第一端子、以及所述滤波电容的第一端子分别与所述降压结构开关电路的第一端子相连接； 所述降压开关电感的第一端子与所述输出假负载的第二端子和所述滤波电容的第二端子相连接，第二端子与所述续流二极管的第二端子相连接； 所述续流二极管的第二端子作为所述降压结构开关电路的第二端子与所述控制电路的第一端子相连接。
5.根据权利要求2或3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路还通过所述漏极脚处的漏极波形的退磁时间进行过压保护监测。
6.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，当所述控制芯片内部的MOSFET被关断时，所述漏极脚处的电平为高电平，此时通过所述MOSFET的漏极为所述电源供电电容充电。
7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述交流电源输入整流和电磁干扰滤波电路包括:保险丝、四个整流二极管构成的整流桥路、滤波电感、第一滤波电容、和第二滤波电容。
【文档编号】H05B37/02GK204031542SQ201420422601
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】周俊, 杨吉庆, 康明利, 李萌, 刘中涛 申请人:昂宝电子（上海）有限公司