CN107404788B - 同步实现调光及无频闪的led驱动ic - Google Patents

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    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明提供了同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，包括：控制调光器维持电流大小的第一控制模块、控制LED电流大小的第二控制模块和第三控制模块、降低LED波纹电流的第四控制模块；在调光器由最大功率往下调时，第一控制模块输出的维持电流由小变大；第二控制模块和第三控制模块通过一接于驱动IC外的可变电阻R3为LED工作提供回路，改变可变电阻R3的阻值从而改变流经LED的电流；第四控制模块包括开关管Q4、快速启动回路和阻抗改变回路；当整流桥输出的电压大于LED的正向电压时，阻抗改变回路限制LED的电流峰值的过度上升；当整流桥输出的电压低于LED的正向电压时，阻抗改变回路限制LED的电流谷值的过度下降。

Description

同步实现调光及无频闪的LED驱动IC
技术领域
本发明涉及LED，尤其涉及LED驱动IC。
背景技术
越来越小型化的LED照明灯设计，造成了驱动放置空间的限制，特别是灯丝灯类型，驱动只能放在灯头空杯里面，导致很多功能没办法在灯丝灯上面全部实现，比如，实现调光就无法实现低频闪(无频闪)的光输出，实现无频闪就很难实现调光功能；本发明就是想用1颗IC加上简单的外围线路，在简单的layout下即可实现如上的2种功能。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种LED驱动IC，同步实现调光和 LED无频闪。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，包括：控制调光器维持电流大小的第一控制模块、控制LED电流大小的第二控制模块和第三控制模块、降低LED波纹电流的第四控制模块；
在调光器由最大功率往下调时，第一控制模块输出的维持电流由小变大；
所述第二控制模块和第三控制模块通过一接于驱动IC外的可变电阻R3为 LED工作提供回路，改变所述可变电阻R3的阻值从而改变流经LED的电流；
所述第四控制模块包括开关管Q4、快速启动回路和阻抗改变回路；当整流模块输出的电压大于LED的正向电压Vf时，阻抗改变回路限制LED的电流峰值Imax的过度上升；当整流模块输出的电压低于LED的正向电压Vf时，阻抗改变回路限制LED的电流谷值Imin的过度下降，从而使得Ipp＝Imax-Imin变小，从而减小LED的纹波电流值。
在一较佳实施例中：所述快速启动回路包括稳压管ZD1和二极管D1；所述稳压管ZD1的阳极连接至开关管Q4的控制极，阴极连接至二极管D1的阴极；二极管D1得阳极连接至LED的负极；所述开关管Q4的集电极连接至LED的负极。
在一较佳实施例中：所述阻抗改变回路包括设置在驱动IC外的电容C1和电阻R4；所述电容C1和电阻R4并联连接，一端与所述开关管Q4的控制极连接，另一端与开关管Q4的发射极连接。
在一较佳实施例中：所述开关管Q4的发射极与电解E的负极连接，电解E 的正极连接至LED的正极；电解E与电阻R5并联。
在一较佳实施例中：所述第一控制模块的第一输出端通过电阻R1连接至 LED的正极，第二输出端通过可变电阻R2、R3接地；所述第二、第三控制模块的输出端通过可变电阻R3接地。
在一较佳实施例中：所述整流模块为全桥整流电路，其正极输出端连接至 LED的正极。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供的同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，集成了调光和去纹波 2种功能，既可以实现调光功能，又能很好降低LED的纹波电流，是调光全过程都会降低LED的纹波电流，这使得LED的光输出变得很平稳，从而有效降低了光的频闪指数和闪烁百分比，更能够被市场所接受。因此，本发明的方案能够使像灯丝灯这种超小结构空间下，实现更多的功能。
附图说明
图1为本发明优选实施例中驱动IC内部的电路图；
图2为本发明优选实施例中LED驱动电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
参考图1-2，同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，以及应用该IC的LED 驱动电路，该驱动IC包括：控制调光器维持电流大小的第一控制模块Q1、控制LED电流大小的第二控制模块Q2和第三控制模块Q3、降低LED波纹电流的第四控制模块；
在调光器由最大功率往下调时，第一控制模块Q1输出的维持电流由小变大；
所述第二控制模块Q2和第三控制模块Q3通过一接于驱动IC外的可变电阻R3为LED工作提供回路，改变所述可变电阻R3的阻值从而改变流经LED的电流；
所述第四控制模块包括开关管Q4、快速启动回路和阻抗改变回路；所述快速启动回路包括稳压管ZD1和二极管D1；所述稳压管ZD1的阳极连接至开关管 Q4的控制极，阴极连接至二极管D1的阴极；二极管D1得阳极连接至LED的负极；所述开关管Q4的集电极连接至LED的负极。所述阻抗改变回路包括设置在驱动IC外的电容C1和电阻R4；所述电容C1和电阻R4并联连接，一端与所述开关管Q4的控制极连接，另一端与开关管Q4的发射极连接。
所述开关管Q4的发射极与电解E的负极连接，电解E的正极连接至LED 的正极；电解E与电阻R5并联。
所述第一控制模块Q1的第一输出端通过电阻R1连接至LED的正极，第二输出端通过可变电阻R2、R3接地；所述第二、第三控制模块Q3得输出端通过可变电阻R3接地。
所述整流模块BR为全桥整流电路，其正极输出端连接至LED的正极。
上述的驱动IC集成了调光和去纹波2种功能，既可以实现调光功能，又能很好降低LED的纹波电流，是调光全过程都会降低LED的纹波电流，这使得 LED的光输出变得很平稳，从而有效降低了光的频闪指数和闪烁百分比，更能够被市场所接受；本发明的驱动IC封装为ESOP-8，但不仅限于这个封装，不限于这样的引脚顺序，驱动IC的有效引脚有7个脚，分别是B、GND、LED-、 COMP、S、CS1、CS2，功能分别为如下：
B脚：是给traic调光器提供维持电流回路的引脚，保证调光全过程，调光器工作稳定，不会出现调光器重复开启而导致整灯闪烁；
GND脚：IC的地，连接整流电路的负极输出端；
LED-脚：连接LED的负极，是输入引脚；
COMP脚：IC补偿脚，可以保证IC正常工作，同时是LED纹波校正端口；
S脚：LED纹波校正端口；
CS1脚：为提供调光器维持电流提供回路，可以改变外接阻值的大小，从而改变调光性；
CS2脚：为LED工作提供回路，可以改变外接阻值的大小，从而改变LED 的电流，最终改变功率大小。
进一步参考图2，所述整流电路BR的两个AC端连接交流电，输出端输出一个直流电供后极使用，直流输出端得正极与电阻R1一端LED正极连接，电阻R1的另一端与IC的B脚相连，为调光器提供维持电流回路；LED负极与IC 的LED-相连，电解E的正极连接LED正极，电解E的负极与IC的S脚相连，电阻R5并接于电解E的两端；IC的COMP脚和S脚之间串接入电容C1和电阻 R4，电容C1和电阻R4的选值可以改变LED的纹波电流大小；IC的CS1、CS2 分别为输出脚，CS1外接电阻的大小可以改变调光性能，CS2外接电阻的大小可以改变LED的电流，从而改变流明输出的大小；IC的GND接整流电路BR的直流输出负极。
驱动IC的调光原理描述如下：调光器在工作过程中，是不能在半个工频周期内出现多次开通关断的现象，容易使回路的电流不稳，出现调光时闪烁现象，因此就需要给调光器提供一个维持电流，这个维持电流是给调光器里面的可控硅提供持续导通的电流。
在调光器调到最大功率时，此时LED的电流比较大，在R3产生的压降也比较大，此时CS1的电压也比较高，Q1流过的电流小，因此经R1、Q1提供 Bleeding的回路电流也比较小，大部分的bleeding电流由LED来提供，此时驱动的效率高；
在调光器慢慢往下调时，LED的电流变小，R3的压降变低，CS1的电压也变小，此时Q1的电流会慢慢的变大，因此R1、Q1就给调光器提供了很好的 Bleeding电流，因此就不会出现调光器重复关断开通的现象；调光器往低端调试时，随之L N两端的电压也变小，给LED提供的电流也变小，因此整灯的功率也变小，从而实现调光。
本IC包含了降低LED纹波电流的功能，由稳压管ZD1、二极管D1、电阻R、开关管Q4及外围的电容C1、电阻R4、电解E构成，二极管D1、稳压管ZD1为开关管Q4提供一个快速启动的回路，电容C1和电阻R1是决定开关管Q4的线性工作深度，实现改变开关管Q4阻抗；当整流电路BR输出的电压大于LED的正向电压Vf时，此时电源给LED供电和给电解E充电，电解E电压的电压会上升，但有开关管Q4阻抗的存在，限制LED的电流峰值Imax的过度上升，这个Imax会比没有开关管Q4阻抗存在时的低；当整流电路BR输出的电压低于 LED的正向Vf时，此时电解E开始对LED放电，但由于有开关管Q4阻抗的存在，会减缓电解E的放电速度，此时Imin会比没有加Q4时的高；综上2种情况，有开关管Q4阻抗存在的情况下，会使得Ipp(Ipp＝Imax-Imin)变小，从而减小LED的纹波电流值，最终降低光输出闪烁百分比。
该方案的应用线路接于市电，可提供约130V，30mA的LED驱动输出，可实现调光和保证调光全过程光输出无频闪的功能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，本实施例意在说明该发明的想法和工作原理，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作任何形状和结构的细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，其特征在于包括：控制调光器维持电流大小的第一控制模块、控制LED电流大小的第二控制模块和第三控制模块、降低LED波纹电流的第四控制模块； 在调光器由最大功率往下调时，第一控制模块输出的维持电流由小变大； 所述第二控制模块和第三控制模块通过一接于驱动IC外的可变电阻R3为LED工作提供回路，改变所述可变电阻R3的阻值从而改变流经LED的电流； 所述第四控制模块包括开关管Q4、快速启动回路和阻抗改变回路；当整流模块输出的电压大于LED的正向电压Vf时，阻抗改变回路限制LED的电流峰值Imax的过度上升；当整流模块输出的电压低于LED的正向电压Vf时，阻抗改变回路限制LED的电流谷值Imin的过度下降，从而使得Ipp＝Imax-Imin变小，从而减小LED的纹波电流值Ipp；
所述快速启动回路包括稳压管ZD1和二极管D1；所述稳压管ZD1的阳极连接至开关管Q4的控制极，阴极连接至二极管D1的阴极；二极管D1的阳极连接至LED的负极；所述开关管Q4的集电极连接至LED的负极；
所述阻抗改变回路包括设置在驱动IC外的电容C1和电阻R4；所述电容C1和电阻R4并联连接，一端与所述开关管Q4的控制极连接，另一端与开关管Q4的发射极连接；
所述驱动IC封装为ESOP-8。
2.根据权利要求1所述的同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，其特征在于：所述开关管Q4的发射极与电解电容E的负极连接，电解电容E的正极连接至LED的正极；电解电容E与电阻R5并联。
3.根据权利要求2所述的同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，其特征在于：所述第一控制模块的第一输出端通过电阻R1连接至LED的正极，第二输出端通过可变电阻R2、R3接地；所述第二、第三控制模块的其中一输出端通过可变电阻R3接地。
4.根据权利要求3所述的同步实现调光及无频闪的LED驱动IC，其特征在于：所述整流模块为全桥整流电路，其正极输出端连接至LED的正极。
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