CN105323931A

CN105323931A - 一种led驱动电路

Info

Publication number: CN105323931A
Application number: CN201510790170.9A
Authority: CN
Inventors: 陈宗烈
Original assignee: Jiangsu Haomai Lighting Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Haomai Lighting Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2035-11-17
Also published as: CN105323931B

Abstract

本发明提供了一种LED驱动电路，包括主电源电路、IC工作电源电路、保护电路电源电路、IC芯片及IC芯片电路、开关电路和负载电路；IC芯片具有芯片保护端，即SP接口端，该保护电路电源电路引出两条线路与SP端连接，其中一条通过SP端用以向芯片输送瞬间脉冲电流及+电压/芯片on或0电压/芯片off，而另一条为实现全电路任何异常将SP端接地-/芯片停止振荡。这样可以方便控制SP端的脉冲电压与IC芯片工作电源输送给芯片工作电压的电压差值而达到工作频率会随控制SP端的电压的变化而时时发生变化，其变化值可展宽到10KHz以上，通过这种变频满足市电+-变化15～20％，驱动器输出功率变化控制在1％左右，使得负载LED稳定工作。

Description

一种LED驱动电路

技术领域

本发明涉及LED驱动电路领域。

背景技术

LED驱动电源一般均采用专用集成电路芯片，但是由于LED进入普通照明行业过于快速迅猛，专门用于普通照明的LED驱动器的芯片也出于追赶形势，但囿于已有专利和专有技术的壁垒，只得自行寻找出路，所以，现有的驱动芯片是五花八门、数以千计，但大多数无法满足使用要求。尤其LED进入普通照明之后，未十分成熟即竞向杀价，占驱动器主要成本的芯片首当其冲，厂家只得偷工减料，如该用金线用铝线，粗的换细的，方可以生存下去的深层次原因，导致现有LED芯片是鱼龙混杂，进而使得驱动器质量堪忧。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种电路设计简单可靠且能够使负载LED稳定工作的LED驱动电源。

为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种LED驱动电路，包括主电源电路、连接主电源电路的IC震荡电路及IC驱动电路、连接IC驱动电路的IC芯片、连接IC芯片电源端的IC工作电源电路；其中IC芯片具有芯片保护端，该芯片保护端连接保护电路电源电路；所述保护电路电源电路包括两个比较器及连接于两个比较器之间的mos管，且该mos管源极引出两个相串联且同向导通的二极管，该两个二极管相连接处导出连接所述芯片保护端的供电连接端向芯片保护端提供电源；同时，该保护电路电源电路的保护输出端同时连接所述芯片保护端。

与现有技术相比，本发明LED驱动电路中，将芯片保护端与IC芯片电源端分开供电，将该驱动电路中的保护电路中引出两条线路与芯片保护端连接，其中一条为供电连接端用以向芯片保护端供电而另一条为实现保护电路电源电路本身对电源保护的保护输出端。这样可以方便控制保护输出端的电压与IC芯片电源端的芯片工作电压差值而达到工作频率会随控制保护输出端的电压的变化而时时发生变化，其变化值可展宽到10KHz以上，通过这种变频满足市电+-变化15～20％，驱动器输出功率变化控制在1％左右，使得负载LED稳定工作。

进一步的，所述IC芯片的芯片保护端的端口具有关断芯片的功能，当芯片保护端端电压高于1/2芯片电源电压时，开启IC芯片，反之则关断IC芯片。

附图说明

图1是本发明LED驱动电路的电路设计示意图。

图2是本发明LED驱动电路的电路图。

图3是本发明LED驱动电路中的保护电路电源电路。

图4是本发明实施例中采用的SEU1005B芯片的电路图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本发明公开了一种LED驱动电路，包括主电源电路1、连接主电源电路1的IC震荡电路及IC驱动电路、连接IC驱动电路的IC芯片、连接IC芯片电源端的IC工作电源电路2。IC驱动电路连接有开关电路5，开关电路5连接有负载6，所述负载为LED光源。其中在图2中，IC震荡电路、IC驱动电路、IC芯片统一框选且标号为3。其中IC芯片具有芯片保护端即SP端，该芯片保护端SP连接图3所示的保护电路电源电路。所述保护电路电源电路包括两个比较器及连接于两个比较器之间的mos管M1，且该mos管M1源极引出两个相串联且同向导通的二极管，该两个二极管相连接处导出连接所述芯片保护端的供电连接端sp1向芯片保护端提供电源；同时，该保护电路电源电路的保护输出端同时连接所述芯片保护端sp2。进一步的，所述供电连接端sp1向芯片保护端提供脉冲电压供电。这样，通过从保护电路电源电路引入的控制保护输出端的电压与IC芯片电源端的芯片工作电压差值而达到工作频率会随控制保护输出端的电压的变化而时时发生变化，其变化值可展宽到10KHz以上，通过这种变频完全可满足市电+-变化15～20％，驱动器输出功率变化控制在1％左右，使得负载LED稳定工作。

其中，本实施方式中采用的IC芯片的芯片保护端的端口具有关断芯片的功能，当芯片保护端端电压高于1/2芯片电源电压时，开启IC芯片，反之则关断IC芯片。具体的以东南大学国家集成电路设计中心设计的一款IC芯片为例，型号为SEU1005B，结合该IC芯片进一步的说明本实施例。

如图4所示，是SEU1005B芯片的内部逻辑框图，图中虚线上方为SEU1005B的上片SOP5内部逻辑，虚线下方为SEU1005B的下片DIP8内部逻辑，图中同时标记了芯片内部的参考电位。

SEU1005B由振荡器、预热电路、延时电路、分频电路、用于功率因数校正控制的比较器和迟滞比较器电路、驱动电路等关键模块组成。振荡器通过芯片管脚RT、CT的外接电阻、电容控制芯片输出的驱动频率。预热电路可以根据芯片管脚PHC外接的电阻、电容调节灯的预启动时间，并且预启动电路使芯片具有双频工作方式，即芯片在预启动阶段和预启动结束后可输出两种不同的驱动频率。延时电路和分频电路主要起到死区时间调节作用，死区时间可通过芯片管脚CT外接的电阻、电容设置。电子镇流器功率因数校正级受芯片内部的比较器和迟滞比较器的控制。其中迟滞比较器确保功率因数校正级输出电压不能过高，避免过高的总线电压对元器件的损坏。当功率因数校正级的输出电压高于某一设定值时，通过采样在迟滞比较器输入端的电压大于图中所示的参考电位V_ref2+，电子镇流器的功率因数校正功能关断，只有输出电压低于一定值，迟滞比较器的输入电压小于图中所示的参考电位V_ref2-，电子镇流器的功率因数校正功能开启。驱动电路为功率开关管提供足够高的驱动电流，使功率开关管迅速的导通和关断。管脚PI为功率因数校正的控制电路输出方波。SP管脚为保护端，当SP端电压小于参考电位V_ref3时，芯片内部的振荡器停振，从而使功率开关管关断，起到保护作用。

如图4所示，本发明中是采用SEU1005B芯片，芯片自带使能端SP，该端口具有关断芯片的功能，当SP端电压高于1/2V_DD(芯片电源电压)时，开启芯片，反之则关断芯片。本发明保护动作正是基于该使能端，通过在异常回路中采样，然后反馈给处理电路，将异常信号处理成高低电平，来关断或开启芯片的功能。电路分成3部分；第一部分为延时基准避开谐振点灯出现的异常采样使灯正常启动。由于谐振时的采样信号和灯空载或热启动时均为高电平，所以在采样信号前加上一级延时电路，延时时间由RC充电回路确定，启动时，由于延时电路，和采样信号比较的基准源为电源电压，采样信号被稳压管钳位，低于电源电压，这样保护电路能输出高电平驱动SP和V_DD的连接；第二部分是异常完成保护后能锁定信号，过了延时时间后，基准变成两个电阻的分压，正常工作时采样信号低于这个基准电压，一旦出现异常，采样信号高于基准电压，保护电路输出低电平且通过锁存器一直锁定在低电平，则SP和V_DD之间会断开；第三部分输出驱动一个MOS管，控制SP和电源的连接。

将该SEU1005B芯片作为IC芯片接入到本发明的LED驱动电路中后，SEU1005B芯片工作电压Vdd额定是6～18VDC，一般情况下设计为12VDC；当工作额定电压选取值低于12VDC时，工作频率会随电压值的升高或下降而提高或减低；尤其在芯片工作电压与芯片SP端供电电压分别设置，SP端设计为脉冲电压供电，并且高于芯片电压Vdd0.5V左右时，工作频率会随脉冲电压的变化而时时发生变化，其变化值可展宽到10KHz以上，通过这种变频完全可满足市电+-变化15～20％，驱动器输出功率变化控制在1％左右，使得负载LED稳定工作。

在该实施例中，虽然没有采样电路，依据的原理是经测试，LED点灯后，三分钟灯没有点亮时，可以进行多次重启，但是当灯一旦点亮并处于热态后，再次启动，需要电解电容C2放电，由于有个二极管的存在，导致电容只能通过500K与10M的电阻放电，这样可以通过调节电容与电阻的值来控制放电的时间，一旦放电完成，灯已冷却，且能够自动重启，灯点亮后，若关断重启，重复刚才的保护动作。由于该方案没有采样电路，且只用了一个两位的比较器，节约了成本，但是能够完成一体灯的保护功能。同时，在该主电源电路输入端使用L型EMI滤波器抑制电路的电磁干扰，使用全桥整流电路将交流输入电压转换为直流电压，使用Boost电路拓扑结构进行功率因数校正。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims

1.一种LED驱动电路，包括主电源电路、连接主电源电路的IC震荡电路及IC驱动电路、连接IC驱动电路的IC芯片、连接IC芯片电源端的IC工作电源电路；其特征在于：其中IC芯片具有芯片保护端，该芯片保护端连接保护电路电源电路；所述保护电路电源电路包括两个比较器及连接于两个比较器之间的mos管，且该mos管源极引出两个相串联且同向导通的二极管，该两个二极管相连接处导出连接所述芯片保护端的供电连接端向芯片保护端提供电源；同时，该保护电路电源电路的保护输出端同时连接所述芯片保护端。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述供电连接端向芯片保护端提供脉冲电压供电。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述IC驱动电路连接有开关电路，开关电路连接有负载，所述负载为LED光源。

4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：IC芯片的芯片保护端的端口具有关断芯片的功能，当芯片保护端端电压高于1/2芯片电源电压时，开启IC芯片，反之则关断IC芯片。

5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：采用了专用IC芯片，专用IC芯片的型号为SEU1005B。

6.根据权利要求1或2或3所述的LED驱动电路，其特征在于：IC芯片包括振荡器、预热电路、延时电路、分频电路、用于功率因数校正控制的比较器和迟滞比较器电路、驱动电路；振荡器通过芯片管脚RT、CT的外接电阻、电容控制芯片输出的驱动频率；预热电路根据芯片管脚PHC外接的电阻、电容调节灯的预启动时间，并且预启动电路使IC芯片具有双频工作方式；延时电路和分频电路主要起到死区时间调节作用，死区时间通过芯片管脚CT外接的电阻、电容设置；迟滞比较器用以控制功率因数校正级输出电压；当功率因数校正级的输出电压高于某一设定值时，通过采样在迟滞比较器输入端的电压大于参考电位Vref2+，电子镇流器的功率因数校正功能关断，只有输出电压低于预设的阈值，迟滞比较器的输入电压小于参考电位Vref2-，IC芯片的功率因数校正功能开启；驱动电路为功率开关管提供足够高的驱动电流，使功率开关管迅速的导通和关断。

7.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于：在该主电源电路输入端使用L型EMI滤波器抑制电路的电磁干扰，使用全桥整流电路将交流输入电压转换为直流电压，使用Boost电路拓扑结构进行功率因数校正。