CN102036450A - Led驱动电路 - Google Patents

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于廷江
刘剑
黄云川
李文昌
黄国辉
李向华
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Abstract

LED驱动电路，涉及集成电路技术。本发明包括regulator线性调整器、Toff关断时间定时器、DIM调光控制器、PWM信号发生器、DRV功率管驱动模块、低压功率器件、外部高压功率器件的栅极置位电路、保护电路(8)、高压功率管，VDD端与regulator线性调整器连接，并且VDD端通过第一电容接地，高压功率管的栅极仅连接到第一电容，通过第一电容接地。本发明降低了LED驱动IC的功耗，提高了IC和整体解决方案的效率。

Description

LED驱动电路
技术领域
本发明涉及集成电路技术。
背景技术
高压降压式LED驱动控制芯片是指可在85VAC～265VAC通用交流输入范围内直接驱动LED稳定可靠、高效率工作的一类LED驱动IC。由于常常用于照明LED的驱动控制，电流往往都比较大，现有的解决方案采用控制IC外置功率管的做法，虽然减小了技术风险，但增加了外围电路复杂程度，增加了总体方案的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单的LED驱动电路，降低电路复杂性。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，LED驱动电路，包括regulator线性调整器、Toff关断时间定时器、DIM调光控制器、PWM信号发生器、DRV功率管驱动模块、低压功率器件、外部高压功率器件的栅极置位电路、保护电路、高压功率管，VDD端与regulator线性调整器连接，并且VDD端通过第一电容接地，高压功率管的栅极仅连接到第一电容，通过第一电容接地。
本发明减少了外部电源和外部器件；在此基础上内部集成高压功率器件单片LED驱动IC，进一步减少了外部器件，降低了外围电路的复杂程度，降低了应用成本。本发明提出的高压降压式LED驱动控制芯片，能适应从18V到450V的输入电压范围。本发明采用革新的架构，可实现在85VAC～265VAC通用交流输入范围可稳定可靠工作，并保证系统的高效能。本发明降低了LED驱动IC的功耗，提高了IC和整体解决方案的效率。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为现有技术的典型电路。
图2为本发明的一种实施方式的结构示意图。
图3为本发明功率器件单片集成的实施方式示意图。
具体实施方式
图1所示为现有技术的典型解决方案。该方案由LED驱动IC及其外围电路构成。LED驱动IC由regulator线性调整器1、Toff关断时间定时器2、DIM调光控制器3、PWM信号发生器4、DRV功率管驱动模块5、低压功率器件6、外部高压功率器件的栅极置位电路7、负载开路短路保护电路、过流保护电路和过温保护电路8构成。外围电路由标准的全桥整流电路12、高压输入的BUCK降压电路13、14、15、16，高压功率管17和采样电阻18构成。
LED驱动IC以固定关断时间控制模式驱动内部低压功率器件6，其固定关断时间由Toff关断时间定时器2通过外部电阻编程决定。为了保正亮度恒定并增强LED的可靠性，外部高亮LED串14采用恒流方式控制，而不是恒压控制，其恒流值由外部采样电阻18决定，变化范围从几毫安到1安培。高压功率管17在驱动LED同时，为IC提供工作电源。此IC提供了模拟和数字LED调光功能，模拟调光通过外部分压电阻能将LED的输出电流设定在零和它的最大值之间的任何值，数字调光则通过一个低频的PWM调光信号在0-100％的占空比下进行调光。
图2所示为本发明LED驱动解决方案的一种具体实现。该方案由新颖的LED驱动IC及其外围电路构成。新颖的LED驱动IC由regulator线性调整器1、Toff关断时间定时器2、DIM调光控制器3、PWM信号发生器4、DRV功率管驱动模块5、低压功率器件6、负载开路短路保护电路、过流保护电路和过温保护电路8构成，取消了图1中外部高压功率器件的栅极置位电路7。外围电路由标准的全桥整流电路12、高压输入的BUCK降压电路13、14、15、16，高压功率管17和采样电阻18构成，取消了图1中的电阻20。
图3所示为本发明LED驱动解决方案的高压功率器件单片集成方案的一种具体实现。该方案由新颖的LED驱动IC及其外围电路构成。新颖的LED驱动IC由700V耗尽型高功率器件17、regulator线性调整器1、Toff关断时间定时器2、DIM调光控制器3、PWM信号发生器4、DRV功率管驱动模块5、低压功率器件6、负载开路短路保护电路、过流保护电路和过温保护电路8构成，取消了图1中外部高压功率器件的栅极置位电路7，高功率管17的栅极仅由第一电容19接地。外围电路由标准的全桥整流电路12、高压输入的BUCK降压电路13、14、15、16和采样电阻18构成，取消了图1中的高压功率管17和电阻20。
图2和图3所示本发明LED驱动解决方案，取消了图1中外部高压功率器件的栅极置位电路7和电阻20，降低了外围电路的复杂程度，降低了应用成本。同时，由于取消了图1中外部高压功率器件的栅极置位电路，也降低了LED驱动IC的功耗，提高了IC和整体解决方案的效率。
在高压功率器件单片集成方案中，IC内部集成的高压功率器件17是耗尽型功率器件，可以保证IC正常上电启动。IC内部集成的高压功率器件17是能够耐压700V的功率器件，可以保证该器件关断时能够承受可能的大电压。IC内部集成的高压功率器件17应具有的结构特性是，其反向阻断电压(BVds)可以达到700V；根据芯片输出功率大小选择功率管的导通电阻，可实现芯片功耗及功率输出的最优折中；自隔离器件，可与中低压器件有效集成在一起，工艺简单(单片集成的要求)。

Claims (1)

1.LED驱动电路，包括regulator线性调整器(1)、Toff关断时间定时器(2)、DIM调光控制器(3)、PWM信号发生器(4)、DRV功率管驱动模块(5)、低压功率器件(6)、外部高压功率器件的栅极置位电路(7)、保护电路(8)、高压功率管(17)，VDD端与regulator线性调整器(1)连接，并且VDD端通过第一电容(19)接地，其特征在于，高压功率管(17)的栅极仅连接到第一电容(19)，通过第一电容(19)接地。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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