CN108633136B - 一种高度集成的led驱动封装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高度集成的LED驱动封装，包括基板，基板上电路连接有恒流控制电路，恒流控制电路分别连接有滤波电路和LED负载电路，滤波电路和LED负载电路连接，恒流控制电路、滤波电路、LED负载电路均封装在基板上。本发明具有结构简单、造价便宜、制造效率高及使用效果好等特点。

Description

一种高度集成的LED驱动封装
技术领域
本发明涉及LED灯驱动封装技术，具体来说是一种高度集成的LED驱动封装。
背景技术
随着社会的不断发展，照明产业日新月异，作为替换白炽灯、节能灯等非节能光源的LED照明产品，以其寿命长，无污染，绿色环保节能灯优势得到越来越多的消费者的青睐。
但是随着LED照明产品的快速普及，出现对整灯成本也是越做越低，面对竞争日益激烈的LED照明市场，LED照明产品的成本不断下降，要求原材料更好的设计实现成本下降，生产制造可以实现更高的自动化来降低制造成本，所以驱动电路、装配结构、LED灯珠如何系统综合设计，实现LED产品更好性价比是我们当前面临的挑战。
针对LED控制装置，目前市场上LED光源类产品主流使用的非隔离线路，俗称“三条腿”方案。这样的电路方式还是会存在价格成本过高、使用效果不好等技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、制造效率高及使用效果好的高度集成的LED驱动封装。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高度集成的LED驱动封装，包括基板，基板上电路连接有恒流控制电路，恒流控制电路分别连接有滤波电路和LED负载电路，滤波电路和LED负载电路连接，恒流控制电路、滤波电路、LED负载电路均封装在基板上。
所述恒流控制电路包括控制芯片U1，控制芯片的L端连接过流保护器FR1的一端，FR1的另一端连接电源L端，控制芯片的N端连接电源N端，控制芯片U1的GND端连接接地端、控制芯片U1的GND端连接电阻RS2一端及电阻RS3一端，控制芯片U1的CS端连接电阻RS2另一端及电阻RS3另一端；控制芯片U1的VBUS端连接母线，控制芯片U1的Drain端连接储能电感L2一端，储能电感L2一端连接LED负载电路。
所述控制芯片U1包括恒流驱动控制系统，恒流驱动控制系统的GND端连接控制芯片U1的GND端，恒流驱动控制系统的CS端连接控制芯片U1的CS端；恒流驱动控制系统的GND端与控制芯片U1的GND端之间分别连接二极管D3和二极管D4的一端，二极管D3另一端连接二极管D1的一端，二极管D4另一端连接二极管D2的一端；二极管D1另一端和二极管D2另一端连接控制芯片U1的VBUS端；二极管D1与二极管D3共同端连接控制芯片的L端；二极管D2与二极管D4共同端连接控制芯片的N端；恒流驱动控制系统的GATE端连接MOS管Q1的栅极，恒流驱动控制系统的CS端连接MOS管Q1的源极，MOS管Q1的漏极连接二极管D5的一端，二极管D5的另一端连接控制芯片U1的VBUS端；MOS管Q1的漏极和二极管D5的共同端连接控制芯片U1的Drain端。
所述滤波电路包括电感L1，电感L1一端分别连接控制芯片U1的VBUS端和电容C1一端，电容C1另一端分别接地和连接电容C2的一端，电感L1另一端连接电容C2的另一端，电感L1和电容C2共同端连接LED负载电路。
所述LED负载电路包括并联的电阻RS4、电容CS2和LED灯组，电阻RS4一端连接滤波电路一端，电阻RS4另一端连接储能电感L2一端。
所述电阻RS4一端连接电感L1一端。
所述LED灯组包括若干个串联的LED灯。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明包括基板，基板上电路连接有恒流控制电路，恒流控制电路分别连接有滤波电路和LED负载电路，滤波电路和LED负载电路连接，恒流控制电路、滤波电路、LED负载电路均封装在基板上，具有结构简单、造价便宜、制造效率高及使用效果好等特点。
2、本发明与现有技术中的驱动相比，整流电路直接封装在一起，节省外围独立的整流二极管和续流二极管，降低了材料成本。
3、本发明中与现有技术中的驱动相比，可以实现资源整合，将原来三次不同封装，现在一次就可以完成封装，减少了不同供应商、不同生产基地等多元化生产、购买、运转等，实现了资源整合。
4、本发明中与现有技术中的驱动相比，使整个驱动方案电路器件更少，对驱动设计更加简洁，驱动电路体积可以更加小型化，满足更多小型驱动空间的应用。
5、本发明中与现有技术中的驱动相比，使电子材料数量更加少，提供制造效率，降低制造成本。
附图说明
图1为一种高度集成的LED驱动封装的电路示意图；
图2为本发明中控制芯片U1的电路示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～2所示，一种高度集成的LED驱动封装，包括基板，基板上电路连接有恒流控制电路，恒流控制电路分别连接有滤波电路和LED负载电路，滤波电路和LED负载电路连接，恒流控制电路、滤波电路、LED负载电路均封装在基板上。
本实施例中的恒流控制电路包括控制芯片U1，控制芯片的L端连接过流保护器FR1的一端，FR1的另一端连接电源L端，控制芯片的N端连接电源N端，控制芯片U1的GND端连接接地端、控制芯片U1的GND端连接电阻RS2一端及电阻RS3一端，控制芯片U1的CS端连接电阻RS2另一端及电阻RS3另一端；控制芯片U1的VBUS端连接滤波电路，控制芯片U1的Drain端连接储能电感L2一端，储能电感L2一端连接LED负载电路。
如图2所示，控制芯片U1包括恒流驱动控制系统，恒流驱动控制系统的GND端连接控制芯片U1的GND端，恒流驱动控制系统的CS端连接控制芯片U1的CS端；恒流驱动控制系统的GND端与控制芯片U1的GND端之间分别连接二极管D3和二极管D4的一端，二极管D3另一端连接二极管D1的一端，二极管D4另一端连接二极管D2的一端；二极管D1另一端和二极管D2另一端连接控制芯片U1的VBUS端；二极管D1与二极管D3共同端连接控制芯片的L端；二极管D2与二极管D4共同端连接控制芯片的N端；恒流驱动控制系统的GATE端连接MOS管Q1的栅极，恒流驱动控制系统的CS端连接MOS管Q1的基极，MOS管Q1的漏极连接二极管D5的一端，二极管D5的另一端连接控制芯片U1的VBUS端；MOS管Q1的漏极和二极管D5的共同端连接控制芯片U1的Drain端。本实施例中的恒流驱动控制系统可以采用上海晶丰明源半导体有限公司公司生产的BP9938X系列的驱动控制系统。
本实施例中的滤波电路包括电感L1，电感L1一端分别连接控制芯片U1的VBUS端和电容C1一端，电容C1另一端分别接地和连接电容C2的一端，电感L1另一端连接电容C2的另一端，电感L1和电容C2共同端连接LED负载电路。
本实施例中的LED负载电路包括并联的电阻RS4、电容CS2和LED灯组，电阻RS4一端连接滤波电路一端，电阻RS4另一端连接储能电感L2一端；电阻RS4一端连接电感L1一端；LED灯组包括若干个串联的LED灯。
本发明的实现原理：当输入L、N通电后，L端经过保险丝或者保险丝电阻FR1等安全器件，对U1的L、N两端同步通电，此时交流电通过U1内部D1、D2、D3、D4进行AC-DC整流，使U1的VBUS和GND产生一个直流电压，同步U1的VBUS端连接滤波电路C1、L1、C2进行整流滤波。此时C2正极和地之间产生一个1.414倍输入L/N端AC电压，直流电压按照以下器件顺序形成电流，C2正极到LED1～LEDn，然后流到储能电感L2，然后流向U1的Drain脚，Drain脚经过U1内部MOS管Q1的漏级流向MOS管Q1的源极，然后经过U1的CS端流向电阻RS2和RS3进行分流汇总到地，以此形成基本的电流回路，使LED1～LEDn发光。当U1内部恒流控制系统内部逻辑产生关断，使U1内部的MOS管Q1截止工作，此时储能电感L2能量进行释放，L2一端经过连接U1的Drain端和内部二极管D5正极，电流由二极管D5正极流向二极管D5负极，然后到U1的VBUS端，从U1的VBUS端流到电感L1，经过L1电流流到LED1～LEDn，最后流向储能电感L2另外一端，以此形成储能电感放电回路，让LED1～LEDn形成工作电流发光。当放电结束后U1内部恒流控制系统再次给U1内部MOS管的栅极提供供电信号，让MOS管Q1导通，此时通过母线直流电压继续通过C2+、LED1～LEDn、L2、U1的Drain、U1的CS、RS2和RS3到地形成完整的电流回路，让LED1～LEDn流过电流发光，以此类推进行循环工作让LED1～LEDn连续发光。
通过上述连接方式，完整的电路结构已经完成，与现有技术中的电路结构相比，本实施例中的电路结构更加简单，使恒流控制器U1集成度更高，整个完整的驱动电路更加简单。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高度集成的LED驱动封装，其特征在于：包括基板，基板上电路连接有恒流控制电路，恒流控制电路分别连接有滤波电路和LED负载电路，滤波电路和LED负载电路连接，恒流控制电路、滤波电路、LED负载电路均封装在基板上；
所述恒流控制电路包括控制芯片U1，控制芯片U1的L端连接过流保护器FR1的一端，FR1的另一端连接电源L端，控制芯片U1的N端连接电源N端，控制芯片U1的GND端连接接地端、控制芯片U1的GND端连接电阻RS2一端及电阻RS3一端，控制芯片U1的CS端连接电阻RS2另一端及电阻RS3另一端；控制芯片U1的VBUS端连接滤波电路，控制芯片U1的Drain端连接储能电感L2一端，储能电感L2一端连接LED负载电路。
2.根据权利要求1所述的高度集成的LED驱动封装，其特征在于：所述控制芯片U1包括恒流驱动控制系统，恒流驱动控制系统的GND端连接控制芯片U1的GND端，恒流驱动控制系统的CS端连接控制芯片U1的CS端；恒流驱动控制系统的GND端与控制芯片U1的GND端之间分别连接二极管D3和二极管D4的一端，二极管D3另一端连接二极管D1的一端，二极管D4另一端连接二极管D2的一端；二极管D1另一端和二极管D2另一端连接控制芯片U1的VBUS端；二极管D1与二极管D3共同端连接控制芯片U1的L端；二极管D2与二极管D4共同端连接控制芯片U1的N端；恒流驱动控制系统的GATE端连接三极管Q1的集电极，恒流驱动控制系统的CS端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接二极管D5的一端，二极管D5的另一端连接控制芯片U1的VBUS端；极管Q1的发射极和二极管D5的共同端连接控制芯片U1的Drain端。
3.根据权利要求2所述的高度集成的LED驱动封装，其特征在于：所述滤波电路包括电感L1，电感L1一端分别连接控制芯片U1的VBUS端和电容C1一端，电容C1另一端分别接地和连接电容C2的一端，电感L1另一端连接电容C2的另一端，电感L1和电容C2共同端连接LED负载电路。
4.根据权利要求3所述的高度集成的LED驱动封装，其特征在于：所述LED负载电路包括并联的电阻RS4、电容CS2和LED灯组，电阻RS4一端连接滤波电路一端，电阻RS4另一端连接储能电感L2一端。
5.根据权利要求4所述的高度集成的LED驱动封装，其特征在于：所述电阻RS4一端连接电感L1一端。
6.根据权利要求4所述的高度集成的LED驱动封装，其特征在于：所述LED灯组包括若干个串联的LED灯。
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