CN116887478B - 一种同步整流汽车led灯驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同步整流汽车LED灯驱动电路，包括防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路；防反接电路是由MOS组成，用于避免输入端正负极反接导致整个驱动烧毁；LED驱动电路利用LED恒流驱动IC驱动MOS管实现降压置灯珠工作电压，用于给汽车LED灯组提供恒定的工作电流；所述同步整流电路由同步整流驱动电路和同步整流MOS管组成，用于LED驱动电路提供续流回路，配合LED驱动电路组成恒流驱动电路。本发明利用MOS管作为整流大大提高转换效率，提高了产品的稳定性，提升了驱动功率。

Description

一种同步整流汽车LED灯驱动电路
技术领域
本发明涉及汽车电路领域，具体涉及一种同步整流汽车LED灯驱动电路。
背景技术
LED汽车灯，是指车内外光源均采用LED技术，用来外部与内部照明。现在汽车LED灯的功率越来越大，原来汽车供电系统提供的功率有限，稳定性较差。由于车载的LED灯具的正常工作电压为低压，若车载的供电电压升高后，原来车载的LED灯具的驱动电路将无法正常工作。
现有的现有车载的LED灯具的驱动电路现有方案为二极管续流方案，利用二极管D2在Q2关断时在L1两端提供续流回路，L1的反向电压通过D2流向LED灯组正极流入从LED灯组负极流出回到电感负端，从而提供续流回路。
目前现有的二极管整流因材料特性在导通时存在0.3-0.7V压降，在大电流场合下工作功耗非常高，以10A工作电流，二极管压降为0.3V为例,仅仅在单二极管上的功耗为3W以上，这些损耗降以热量的形式在元件表现，转换效率极低，电流应用下发热严重导致自身损坏或影响周边元件的正常工作。
随着输入电压的提升，加在该续流二极管的电压越高损耗越大，在汽车电压系统有多种电压系统，如小车12V，货车24V，甚者一些电动车或摩托车(无蓄电池或电池损坏时)可达70-80V，这将大大提升工作损耗。
因此，需要对现有的汽车LED的驱动电路进行改进，解决因二极管在工作时产生的损耗，提高转换效率，降低功率损耗带来的发热问题，从而提高产品的稳定性。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出了一种转换效率高，功率损耗低，产品稳定的同步整流汽车LED灯驱动电路。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种同步整流汽车LED灯驱动电路，包括防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路；
所述防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路通过电信号依次连接，所述LED驱动电路和同步整流电路同步整流电路又分别与LED灯组连接；
所述防反接电路是由MOS组成，用于避免输入端正负极反接导致整个驱动烧毁；
所述LED驱动电路驱动MOS管调节电压达到LED灯组工作电压，用于为LED灯组提供恒定的工作电流；
所述同步整流电路包括同步整流驱动电路和同步整流MOS管，用于为所述LED驱动电路提供续流回路，配合LED驱动电路组成恒流驱动电路。
优选地，所述防反接电路包括N MOS管Q1、二极管WD1和电阻R1，所述N MOS管Q1、二极管WD1并联连接后再与电阻R1串联连接。
优选地，所述LED驱动电路至少包括芯片U1、N MOS管Q2、电感L1、电阻R2以及采样电阻RCS1、RCS2、RCS3；
所述电阻R2连接芯片U1的VDD引脚连接；
所述N MOS管Q2的G极通过二极管D1和电阻R7的并联支路后与芯片U1的DRV引脚连接，所述所述N MOS管Q2的D极与电感L1连接；
所述采样电阻RCS1、RCS2、RCS3并联连接后通过电阻R3与芯片U1的CS引脚连接。
优选地，所述芯片U1为OC5021；
优选地，如权利要求1所述的一种同步整流汽车LED灯驱动电路，其特征在于，所述同步整流电路至少包括芯片U2,电容C7,电阻R8和N MOS管Q3，所述N MOS管Q3通过电阻R9与芯片U2的DRV引脚连接，所述N MOS管Q3的S极分别与LED驱动电路的L1、N MOS管Q2连接。
优选地，所述芯片U2为LP35116。
本发明有益的技术效果：本发明利用MOS管导通内阻极低，使用MOS管作为整流大大提高转换效率，降低功率损耗带来的发热问题，从而提高产品的稳定性，可轻松提升驱动功率。
附图说明
图1为本发明的一种同步整流汽车LED灯驱动电路电路原理框图；
图2为本发明一种同步整流汽车LED灯驱动电路电子电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
如图1和图2所示，一种同步整流汽车LED灯驱动电路，包括防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路；
各电路之间的连接关系为：所述防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路通过电信号依次连接，所述LED驱动电路和同步整流电路同步整流电路又分别LED灯组连接；
具体地，所述防反接电路包括MOS管，用于在输入端正负极反接情况下断开电路；所述LED驱动电路利用LED恒流驱动IC驱动MOS管实现降压至灯珠工作电压，用于为汽车LED灯组提供恒定的工作电流；
所述同步整流电路包括同步整流驱动电路和同步整流MOS管组成，用于为LED驱动电路提供续流回路并配合LED驱动电路组成恒流驱动电路。
具体地，如图2所示，所述防反接电路包括N MOS管Q1、二极管WD1和电阻R1，所述NMOS管Q1、二极管WD1并联连接后再与电阻R1串联连接。
优选地，所述LED驱动电路至少包括芯片U1 OC5021、N MOS管Q2、电感L1、电阻R2以及采样电阻RCS1、RCS2、RCS3；所述电阻R2连接芯片U1的VDD引脚连接；所述N MOS管Q2的G极通过二极管D1和电阻R7的并联支路后与芯片U1的DRV引脚连接，所述所述N MOS管Q2的D极与电感L1连接；所述采样电阻RCS1、RCS2、RCS3并联连接后通过电阻R3与芯片U1的CS引脚连接。
所述同步整流电路至少包括芯片U2 LP35116,电容C7,电阻R8和N MOS管Q3，所述NMOS管Q3通过电阻R9与芯片U2的DRV引脚连接，所述N MOS管Q3的S极分别与LED驱动电路的L1、N MOS管Q2连接。
本发明的一种同步整流汽车LED灯驱动电路的原理如下：
在V-V+端输入反向电压，Q1处于关闭状态，此时整个电路不工作，防反接功能生效。在V-V+端输入正向电压，Q1开始导通给C1充电，同时R2给U1VDD端提供工作电压，U1开始工作。工作时将出现以下工作状态：
1)U1 DRV输出高电平驱动信号驱动Q2导通，电流从V+流入LED灯组正极后经LED负极流出给L1充电，电流流经Q2以及RCS1-RCS3采样电阻，此时LED灯组点亮，
2)当驱动IC U1 CS端检测到CS端电压高于0.2V时DRV输出低电平关断Q2，此时L1产生反向电动势通过Q3体二极管放电LED灯组继续工作，当U2 D端电压比GND端低于0.3V时开始给C7充电，当C7充电至U2的工作电压时，U2输出高电平，Q3的通道开始打开，此时Q3的导通内阻极低，从而减小Q3的导通损耗。
当驱动IC U1 CS端检测到CS端电压低于0.2V时DRV输出高电平打开Q2，重复状态1)的工作状态，当满足状态2)的条件时执行状态2)的操作，周而复始的进行循环1)，2)状态进行工作，从而建立恒流机制。
本发明利用MOS管导通内阻极低，使用MOS管作为整流大大提高转换效率，降低功率损耗带来的发热问题，从而提高产品的稳定性，可轻松提升驱动功率。
实践应用结果表明，使用单片机控制MOS管实现三路整流电路实现方式简单可靠。利用MOS低导通内阻可提升整个DC-DC系统的转换效率，减低工作因发热带来的损耗，从而提高产品的稳定性。在大功率应用场合下，同样功率可以做到轻量化，减小驱动整流元件的占用体积。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (3)

1.一种同步整流汽车LED灯驱动电路，其特征在于，包括防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路；
所述防反接电路、LED驱动电路和同步整流电路通过电信号依次连接，所述LED驱动电路和同步整流电路同步整流电路又分别LED灯组连接；
所述防反接电路包括MOS管，用于在输入端正负极反接情况下断开电路；
所述LED驱动电路驱动MOS管调节电压达到LED灯组工作电压，用于为LED灯组提供恒定的工作电流；
所述同步整流电路包括同步整流驱动电路和同步整流MOS管，用于为所述LED驱动电路提供续流回路，配合LED驱动电路组成恒流驱动电路；
所述LED驱动电路至少包括芯片U1、N MOS管Q2、电感L1、电阻R2以及采样电阻RCS1、RCS2、RCS3；
所述电阻R2连接芯片U1的VDD引脚连接；
所述N MOS管Q2的G极通过二极管D1和电阻R7的并联支路后与芯片U1的DRV引脚连接，所述所述N MOS管Q2的D极与电感L1连接；
所述采样电阻RCS1、RCS2、RCS3并联连接后通过电阻R3与芯片U1的CS引脚连接；所述芯片U1为OC5021；
所述同步整流电路至少包括芯片U2,电容C7,电阻R8和N MOS管Q3，所述N MOS管Q3通过电阻R9与芯片U2的DRV引脚连接，所述NMOS管Q3的S极分别与LED驱动电路的L1、N MOS管Q2连接；
1)U1 DRV输出高电平驱动信号驱动Q2导通，电流从V+流入LED灯组正极后经LED负极流出给L1充电，电流流经Q2以及RCS1-RCS3采样电阻，此时LED灯组点亮，
2)当驱动IC U1 CS端检测到CS端电压高于0.2V时DRV输出低电平关断Q2，此时L1产生反向电动势通过Q3体二极管放电LED灯组继续工作，当U2 D端电压比GND端低于0.3V时开始给C7充电，当C7充电至U2的工作电压时，U2输出高电平，Q3的通道开始打开，此时Q3的导通内阻极低，从而减小Q3的导通损耗；
当驱动IC U1 CS端检测到CS端电压低于0.2V时DRV输出高电平打开Q2，重复状态1)的工作状态，当满足状态2)的条件时执行状态2)的操作，周而复始的进行循环1)，2)状态进行工作，从而建立恒流机制。
2.如权利要求1所述的一种同步整流汽车LED灯驱动电路，其特征在于，所述防反接电路包括N MOS管Q1、二极管WD1和电阻R1，所述N MOS管Q1、二极管WD1并联连接后再与电阻R1串联连接。
3.如权利要求2所述的一种同步整流汽车LED灯驱动电路，其特征在于，所述芯片U2为LP35116。
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