CN103826362B - 一种led驱动电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED驱动电路，包括可控硅、整流桥和反激电路，交流输入端与可控硅连接，可控硅与整流桥的输入端接，整流桥的输出端与反激电路连接，反激电路的输出端与LED并联，变压器TR1的原边绕组N1的一端与整流桥的输出端连接，原边绕组N1的另一端与第二开关管M2的漏极连接，输入维持电流控制器的输入端与整流桥的输出端的负极连接，整流桥的输出端的负极通过第一电阻R1与第二开关管M2的源极连接；第一开关管M1的漏极与整流桥的输出端的正极连接，第一开关管M1的源极接地。以及提供一种LED驱动电路的控制方法。本发明功耗较小、快速启动、适用性良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电路及其控制方法。
背景技术
现有技术中，为保证可控硅正常工作，需要加入泄放电路，以提供可控硅导通的维持电流。请参阅图1，为现有技术中常用的一种泄放电路。该泄放电路在母线和地之间加入电容和电阻。但是该电路泄放一直存在，功耗很大，大大降低了驱动电路的效率。
在LED驱动电路中，要求尽量快速启动，以提高客户的使用舒适度。请参阅图2，为现有技术中常用的启动电路。该电路在启动过程中通过电阻给VCC供电，并且在启动结束之后，该电阻上一直有功耗。该方法不仅启动缓慢甚至无法启动，尤其在可控硅调光器导通角度非常小的时候，而且降低了驱动器的效率。
发明内容
为了克服已有LED驱动电路功耗较大、启动速度较慢、适用性较差的不足，本发明提供了一种功耗较小、快速启动、适用性良好的LED驱动电路及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED驱动电路，包括可控硅、整流桥和反激电路，交流输入端与可控硅连接，可控硅与整流桥的输入端接，所述整流桥的输出端与所述反激电路连接，所述反激电路的输出端与LED并联，所述反激电路包括变压器TR1，所述变压器TR1包括原边绕组N1和副边绕组N2，原边绕组N1的一端与所述整流桥的输出端连接，原边绕组N1的另一端与第二开关管M2的漏极连接，所述LED驱动电路还包括输入维持电流控制器，所述输入维持电流控制器的输入端与所述整流桥的输出端的负极连接，所述整流桥的输出端的负极通过第一电阻R1与第二开关管M2的源极连接；所述输入维持电流控制器的输出端与第一开关管M1的栅极连接；所述第一开关管M1的漏极与所述整流桥的输出端的正极连接，第一开关管M1的源极接地。
进一步，所述LED驱动电路还包括充电电路、开关和开关控制器，所述充电电路的输入端与第一开关管M1的源极连接，所述开关控制器与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述充电电路的输入端连接，所述开关的第三端接地。
所述第一开关管M1的栅极与第三电阻R3连接，所述第三电阻R3与所述整流桥的输出端的正极连接。
更进一步，所述变压器TR1还包括第三绕组N3，第三绕组N3的一端接地；所述充电电路的输出端与所述第三绕组N3的另一端连接。
再进一步，所述第一开关管M1的漏极与第二电阻R2连接后与所述整流桥的输出端的正极连接。
再进一步，所述输入维持电流控制器为运算放大器，所述运算放大器的输出端为所述输入维持电流控制器的输出端，所述运算放大器的正极输入端为所述输入维持电流控制器的输入端。
所述充电电路为二极管DBLEEDER，所述开关为开关管MBLEEDER，所述开关控制器为比较器，第一开关管M1的源极与所述二极管DBLEEDER的正极端连接，所述二极管DBLEEDER的负极端与所述第三绕组N3的另一端连接，所述第三绕组N3的另一端连接与比较器的正极输入端连接，所述比较器的输出端与的开关管MBLEEDER栅极连接，所述开关管MBLEEDER的源极接地，所述开关管MBLEEDER的漏极与与所述二极管DBLEEDER的正极连接。
所述输入维持电流控制器、充电电路、开关和开关控制器集成在一块驱动芯片上。
一种LED驱动电路的控制方法，通过检测第一电阻R1上的电压，维持电流控制器来调节输出侧电压，从而控制维持电流控制器的输入侧电压至少为VLRTN，使输入侧电流在调光器导通的时候至少为VLRTN/R1，提供调光器维持电流。
本发明的有益效果主要表现在：功耗较小、快速启动、适用性良好。
附图说明
图1是现有的带有泄放电路的LED驱动电路的示意图。
图2是现有的带有启动电路的LED驱动电路的示意图。
图3是本发明的LED驱动电路的示意图。
图4是另一种LED驱动电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图3和图4，一种LED驱动电路，包括可控硅、整流桥和反激电路，交流输入端与可控硅连接，可控硅与整流桥的输入端接，所述整流桥的输出端与所述反激电路连接，所述反激电路的输出端与LED并联，所述反激电路包括变压器TR1，所述变压器TR1包括原边绕组N1和副边绕组N2，原边绕组N1的一端与所述整流桥的输出端连接，原边绕组N1的另一端与第二开关管M2的漏极连接；所述LED驱动电路还包括输入维持电流控制器，所述输入维持电流控制器的输入端与所述整流桥的输出端的负极连接，所述整流桥的输出端的负极通过第一电阻R1与第二开关管M2的源极连接所述输入维持电流控制器的输出端与第一开关管M1的栅极连接；所述第一开关管M1的漏极与所述整流桥的输出端的正极连接，第一开关管M1的源极接地。
进一步，所述LED驱动电路还包括充电电路、开关和开关控制器，所述充电电路的输入端与第一开关管M1的源极连接，所述开关控制器与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述充电电路的输入端连接，所述开关的第三端接地。
所述第一开关管M1的栅极与第三电阻R3连接，所述第三电阻R3与所述整流桥的输出端的正极连接。
更进一步，所述变压器TR1还包括第三绕组N3，第三绕组N3的一端接地；所述充电电路的输出端与所述第三绕组N3的另一端连接。
再进一步，所述第一开关管M1的漏极与第二电阻R2连接后与所述整流桥的输出端的正极连接。
再进一步，所述输入维持电流控制器为运算放大器，所述运算放大器的输出端为所述输入维持电流控制器的输出端，所述运算放大器的正极输入端为所述输入维持电流控制器的输入端。
所述充电电路为二极管DBLEEDER，所述开关为开关管MBLEEDER，所述开关控制器为比较器，第一开关管M1的源极与所述二极管DBLEEDER的正极端连接，所述二极管DBLEEDER的负极端与所述第三绕组N3的另一端连接，所述第三绕组N3的另一端与比较器的正极输入端连接，所述比较器的输出端与开关管MBLEEDER栅极连接，所述开关管MBLEEDER的源极接地，所述开关管MBLEEDER的漏极与与所述二极管DBLEEDER的正极连接。
所述输入维持电流控制器、充电电路、开关和开关控制器集成在一块驱动芯片上。
一种LED驱动电路的控制方法，通过检测第一电阻R1上的电压，维持电流控制器来调节输出侧电压，从而控制维持电流控制器的输入侧电压至少为VLRTN，使输入侧电流在调光器导通的时候至少为VLRTN/R1，提供调光器维持电流。
参照图3，交流输入侧串联可控硅调光电路，经过由D1D2D3D4组成的整流桥，将交流电压转换为直流电压，该直流点称为VREC。虚线框中的电路为FLYBACK(反激)电路。反激电路是AC-DC电路转换中的常用电路。由C2TR1M2R4D5C4组成主功率电路；D6C3组成了给芯片供电的电路。LED负载接到反激电路的输出端。
芯片的GATE2引脚通过电阻R3接到VREC；芯片的BLEEDER引脚通过M1和R2串联，接到VREC;输入电流采样电阻R1串联在反激电路的地和整流桥输出的负端之间，LRTN接到R1的负电压的点。
在刚上电的时候，GATE2电压被电阻R3拉高。MOSM1的GATE电压为高，因此M1导通，VREC通过限流电阻R2和M1对BLEEDER进行充电，芯片内部串联在BLEEDER和GND之间的开关断开。BLEEDER再由芯片内部的充电电路给芯片的供电端VCC进行充电。芯片通过LRTN引脚，可以采集输入电流的大小，因此在启动的时候，可以采集通过R2M1给BLEEDER电流大小，从而控制给BLEEDER充电电流大小。启动时，给VCC的充电电流比传统的VCC充电电流大很多，大大加速了启动速度。
当芯片VCC电压足够高并且供电足够的时候，BLEEDER和GND之间的开关导通，将BLEEDER下拉到地，于是BLEEDER停止给VCC充电。VCC由反激电路的辅助供电电路N3D6C3进行供电。在电路启动完毕之后，开关控制器控制开关导通，BLEEDER接地。通过检测R1上的电压，即LRTN电压，维持电流控制器来调节GATE2电压，从而控制LRTN电压至少为VLRTN，使输入侧电流在调光器导通的时候，至少为VLRTN/R1，提供调光器维持电流，防止由于调光器的关断而引起LED负载的闪烁。
该反激电路可以替换为降压电路（BUCKCONVERTER）、升降压电路（BUCKBOOSTCONVERTER）等电路。也可以实现相似的功能。
请参阅图4，串联在BLEEDER和地之间的开关用NMOS，称为MBLEEDER。当VCC电压高于开启电压VCC_TH时，比较器输出高，将MBLEEDER导通，将BLEEDER接到GND.BLEEDER给VCC供电电路可以在BLEEDER和VCC之间串联一个二极管DBLEEDER。DBLEEDER的阳极接到BLEEDER，DBLEEDER的阴极接到VCC。输入维持电流控制器可以用以下方式实现，将LRTN和参考电压VLRTN分别接到运算放大器的负端和正端，运算放大器通过控制GATE2电压，使得LRTN电压不低于VLRTN电压，从而控制输入电流至少为VLRTN/R1。
Claims (7)
1.一种LED驱动电路，包括可控硅、整流桥和反激电路，交流输入端与可控硅连接，可控硅与整流桥的输入端接，所述整流桥的输出端与所述反激电路连接，所述反激电路的输出端与LED并联，所述反激电路包括变压器TR1，所述变压器TR1包括原边绕组N1和副边绕组N2，原边绕组N1的一端与所述整流桥的输出端连接，原边绕组N1的另一端与第二开关管M2的漏极连接；其特征在于：所述LED驱动电路还包括输入维持电流控制器，所述输入维持电流控制器的输入端与所述整流桥的输出端的负极连接，所述整流桥的输出端的负极通过第一电阻R1与第二开关管M2的源极连接；所述输入维持电流控制器的输出端与第一开关管M1的栅极连接；所述第一开关管M1的漏极与所述整流桥的输出端的正极连接；所述LED驱动电路还包括充电电路、开关和开关控制器，所述充电电路的输入端与第一开关管M1的源极连接，所述开关控制器与所述开关的一端连接，所述开关的另一端与所述充电电路的输入端连接，所述开关的第三端接地；所述变压器TR1还包括第三绕组N3，第三绕组N3的一端接地；所述充电电路的输出端与所述第三绕组N3的另一端连接。
2.如权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于：所述第一开关管M1的栅极与第三电阻R3连接，所述第三电阻R3与所述整流桥的输出端的正极连接。
3.如权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于：所述输入维持电流控制器为运算放大器，所述运算放大器的输出端为所述输入维持电流控制器的输出端，所述运算放大器的负极输入端为所述输入维持电流控制器的输入端。
4.如权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于：所述第一开关管M1的漏极与第二电阻R2连接后与所述整流桥的输出端的正极连接。
5.如权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于：所述充电电路为二极管DBLEEDER，所述开关为开关管MBLEEDER，所述开关控制器为比较器，第一开关管M1的源极与所述二极管DBLEEDER的正极端连接，所述二极管DBLEEDER的负极端与所述第三绕组N3的另一端连接，所述第三绕组N3的另一端连接与比较器的正极输入端连接，所述比较器的输出端与的开关管MBLEEDER栅极连接，所述开关管MBLEEDER的源极接地，所述开关管MBLEEDER的漏极与所述二极管DBLEEDER的正极连接。
6.如权利要求1所述的一种LED驱动电路，其特征在于：所述输入维持电流控制器、充电电路、开关和开关控制器集成在一块驱动芯片上。
7.一种如权利要求1所述的LED驱动电路的控制方法，其特征在于：通过检测第一电阻R1上的电压，维持电流控制器来调节输出侧电压，从而控制维持电流控制器的输入侧电压至少为VLRTN，使输入侧电流在调光器导通的时候至少为VLRTN/R1，提供调光器维持电流。
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