CN202310246U

CN202310246U - Led驱动器电路

Info

Publication number: CN202310246U
Application number: CN2011204532057U
Authority: CN
Inventors: 张秀红; 张昌山; 方烈义
Original assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Current assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: TWM429286U

Abstract

公开了一种LED驱动器电路，包括电磁干扰抑制电路、桥式整流滤波电路、高频变压器、输出整流电路、开关管、电流检测电路、取样反馈电路、以及LED驱动器模块集成电路。其中，电磁干扰抑制电路的输入端与交流电源相连接，输出端与桥式整流滤波电路的输入端相连接；桥式整流滤波电路的输入端与电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与高频变压器的输入端相连接；高频变压器的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与开关管的输入端以及输出整流电路的输入端相连接；输出整流电路的输入端与高频变压器的输出端相连接，输出端与作为负载的LED灯相连接。

Description

LED驱动器电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种LED驱动器电路。

背景技术

在全球能源短缺、环保意识不断提高的背景下，世界各国都在大力发展绿色节能照明。发光二极管(LED)照明作为节能环保战略性新兴产业，受到国家和各级政府的高度重视，正在飞速发展。因此，LED驱动器电路的要求也在不断提高，高可靠性、高效率、高恒流精度、低系统成本、小电路尺寸、以及安全隔离等成为LED驱动器电路的关键性技术指标。原来的LED驱动器电路采用二次侧恒流控制方案，结构复杂，元器件多，系统成本高，不利于缩小LED驱动器的体积。

实用新型内容

鉴于以上所述的问题，本实用新型提供了一种新颖的LED驱动器电路。

根据本实用新型的一个实施例的LED驱动器电路，包括电磁干扰抑制电路、桥式整流滤波电路、高频变压器、输出整流电路、开关管、供电电路、取样反馈电路、LED驱动器模块集成电路、以及电流检测电路。其中，电磁干扰抑制电路的输入端与交流电源相连接，输出端与桥式整流滤波电路的输入端相连接；桥式整流滤波电路的输入端与电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与高频变压器的输入端、供电电路的输入端、以及LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；高频变压器的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与输出整流电路的输入端、开关管的输入端、以及供电电路的输入端相连接；输出整流电路的输入端与高频变压器的输出端相连接，输出端与作为负载的LED灯相连接；开关管的输入端与高频变压器的输出端和LED驱动器模块集成电路的输出端相连接，输出端与电流检测电路的输入端相连接；供电电路的输入端与桥式整流滤波电路的输出端和高频变压器的输出端相连接，输出端与取样反馈电路的输入端和LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；取样反馈电路的输入端与供电电路的输出端相连接，输出端与LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；LED驱动器模块集成电路的输入端与桥式整流滤波电路的输出端、供电电路的输出端、取样反馈电路的输出端、以及电流检测电路的输出端相连接，输出端与开关管相连接；并且电流检测电路的输入端与开关管的输出端相连接，输出端与LED驱动器模块集成电路的输入端相连接。输出整流电路输出整流电路

根据本实用新型的另一个实施例的LED驱动器电路，包括桥式整流滤波电路、电磁干扰抑制电路、高频变压器、输出整流电路、开关管、供电电路、取样反馈电路、LED驱动器模块集成电路、以及电流检测电路。其中，桥式整流滤波电路的输入端经由熔断电阻与交流电源相连接，输出端与电磁干扰抑制电路的输入端相连接；电磁干扰抑制电路的输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与高频变压器的输入端、供电电路的输入端、以及LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；高频变压器的输入端与电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与输出整流电路的输入端、开关管的输入端、以及供电电路的输入端相连接；输出整流电路的输入端与高频变压器的输出端相连接，输出端与作为负载的LED灯相连接；开关管的输入端与高频变压器的输出端和LED驱动器模块集成电路的输出端相连接，输出端与电流检测电路的输入端相连接；供电电路的输入端与电磁干扰抑制电路的输出端和高频变压器的输出端相连接，输出端与取样反馈电路的输入端和LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；取样反馈电路的输入端与供电电路的输出端相连接，输出端与LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；LED驱动器模块集成电路的输入端与电磁干扰抑制电路的输出端、供电电路的输出端、取样反馈电路的输出端、以及电流检测电路的输出端相连接，输出端与开关管相连接；并且电流检测电路的输入端与开关管的输出端相连接，输出端与LED驱动器模块集成电路的输入端相连接。

本实用新型克服了现有技术的缺陷而提供了一种高效率、高可靠性、全电压输入范围且系统成本低的隔离型恒流LED驱动器电路，具有电路简单、元器件少、体积小、以及效率高等特点。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的LED驱动器电路的框图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的LED驱动器电路的原理图；

图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的LED驱动器电路的原理图；以及

图4示出了根据本实用新型的又一个实施例的LED驱动器电路的原理图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更清楚的理解。本实用新型绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的LED驱动器电路的框图。如图1所示，该LED驱动器电路包括电磁干扰(EMI)抑制电路1、桥式整流滤波电路2、高频变压器T、开关管Q1、电流检测电路3、输出整流电路4、取样反馈电路5、以及LED驱动器模块集成电路(IC)6。图1中所示箭头连线代表信号的传输方向。

在图1所示的LED驱动器电路中，EMI抑制电路1可以放在桥式整流滤波电路2的前面，也可以放在桥式整流滤波电路2的后面，或者可以采用PI型滤波的形式直接连接高频变压器T；高频变压器T具有原边绕组、二次侧绕组、以及反馈绕组三个绕组，其中原边绕组连接桥式整流滤波电路2或者EMI抑制电路1，二次侧绕组连接输出整流电路4，反馈绕组经高压启动电阻连接桥式整流滤波电路2，同时给LED驱动器模块IC电路6供电，反馈绕组电路还连接取样反馈电路5，从而将输入交流电与输出直流电完全隔离，因此该LED驱动器电路中不使用光耦及光耦外围电路，降低了系统成本，缩小了电路体积；电流检测电路3连接开关管Q1和LED驱动器模块IC电路6，通过检测高频变压器T的原边绕组的电流来控制输出整流电路4输出恒流给LED灯。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的LED驱动器电路的原理图。如图2所示，在本实施例中，LED驱动器电路包括两个电源输入端(该两个电源输入端与交流电源AC连接)和一个电源输出端(该电源输出端输出提供给LED灯的恒流)；EMI抑制电路1一端和交流电源连接，一端连接桥式整流滤波电路2的输入端；桥式整流滤波电路2的输出端连接高频变压器T的初级绕组Np；高频变压器T包括三个绕组：初级绕组Np、次级绕组Ns和反馈绕组N_AUX；初级绕组Np的一端连接桥式整流滤波电路2，一端连接开关管Q1；次级绕组Ns连接输出整流电路4以提供恒流给LED灯；反馈绕组N_AUX一端连接取样反馈电路5(该取样反馈电路为LED驱动器电路模块IC电路6提供反馈信号)和供电电路7(该供电电路为LED驱动器电路模块IC电路6提供供电电压)，另一端接地；开关管Q1一端连接高频变压器T的初级绕组Np，一端连接电流检测电路3和高低压补偿电路8，一端连接LED驱动器模块IC电路6的驱动脚；电流检测电路3的一端连接开关管Q1和高低压补偿电路8，一端接地。

也就是说，根据本实用新型实施例的LED驱动器电路除了包括图1中所示的电路之外，还可以包括高低压补偿电路。其中，该高低压补偿电路的输入端与供电电路的输出端相连接，输出端与LED驱动器模块集成电路的输入端和电流检测电路的输入端相连接。

在图2所示的实施例中，EMI抑制电路1包括电感L1和电容CX，电感L1的一端连接交流电源AC，另一端连接电容CX和桥式整流滤波电路2的输入端，电容CX的另一端连接交流电源AC的另一端和桥式整流滤波电路2。EMI抑制电路1和桥式整流滤波电路2除了上述连接方式(记为连接方式I)外，还有连接方式II和连接方式III。在连接方式II中，桥式整流滤波电路2的输入端经熔断(Fuse)电阻RF连接交流电源AC，输出端连接EMI抑制电路1，EMI抑制电路1的输出端连接高频变压器T和供电电路7。在连接方式III中，采用PI型滤波EMI抑制电路，包括电容CX、电感L1、电容C1、和电感L2，其中电容CX并联在桥式整流滤波电路2的输出端，同时连接电感L1和电感L2，电感L1和电感L2的另一端分别连接电容C1的两端，电容C1的高压端连接高频变压器T的输入端(如果要求不高，电感L2可以省略，以降低系统成本)。

在图2所示的实施例中，高频变压器T包括原边绕组(也称为初级绕组)Np、二次侧绕组(也称为副边绕组或次级绕组)Ns、反馈绕组(也称为辅助绕组)N_AUX。高频变压器T根据功率可以采用的型号有EE10、EE13、EFD12.6、EFD15、EE16等。本实施例中没有采用吸收电路(RCDsnubber)，开关管Q1需要承受一定高压应力，高频变压器T采用不同的绕制方式可以降低对开关管的应力要求。高频变压器T中的反馈绕组采用两个并联绕制，一个反馈绕组和原边绕组相邻，一个反馈绕组和副边绕组相邻，可以抑制EMI同时又能降低开关管应力要求，采用普通应力的开关管即可以满足，节省系统成本。

在图2所示的实施例中，供电电路7包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、以及电容C2。电阻R1和电阻R2串联组成高压启动电路，高压启动电路一端连接桥式整流滤波电路2的输出端，另一端连接电容C2和二极管D1的负极，二极管D1的正极连接取样反馈电路5的一端，电容C2的另一端接地，高压启动电路、电容C2、二极管D1的连接点连接LED驱动模块IC电路6的电源脚。

在图2所示的实施例中，取样反馈电路5包括电阻R5和电阻R6。电阻R5一端连接高频电压器T的反馈绕组和供电电路7的二极管D1的负极，另一端连接电阻R6和LED驱动模块IC电路6的反馈脚；电阻R6的一端连接电阻R5和LED驱动器模块IC电路6的反馈脚，一端接地。

在图2所示的实施例中，高低压补偿电路8包括电阻R3和电阻R4。电阻R3一端连接供电电路7的电阻R1和电阻R2的串联点，一端连接LED驱动模块IC电路6的电流检测脚和电阻R4，电阻R4的另一端连接开关管Q1和电流检测电路3的连接点。

在图2所示的实施例中，输出整流电路4包括二极管D2和电容Co。二极管D2的正极连接高频变压器T的次级绕组Ns一端，二极管D2的另一端与电容Co的一端连接后接负载LED的正极，电容Co的另一端连接高频变压器T的次级绕组Ns的一端和负载LED的负极。

在图2所示的实施例中，LED驱动模块IC电路6是一颗采用原边反馈控制技术的脉冲宽度调制(PWM)控制芯片及必要的外围辅助元件，比如OB3390或类似功能的控制芯片，该芯片共5只功能脚：

驱动脚(BASE)：用于驱动开关管Q1(Q1是双载子晶体管BJT)，与开关管Q1相连接；

反馈控制脚(INV)：用于检测LED驱动器电路的输出电压，与取样反馈电路5相连接；

芯片供电脚(VDD)：用于给芯片提供工作电压，与供电电路7相连接；

电流检测脚(CS)：用于检测LED驱动器电路的输出电流，与电流检测电路3相连接；

芯片接地脚(GND)：用于与原边电路的地相连。

图3示出了根据本实用新型的另一个实施例的LED驱动器电路的原理图。与图2所示的原理图相比，图3中增加了吸收电路9和吸收电路10。

也就是说，根据本实用新型实施例的LED驱动器电路除了包括图1中所示的电路之外，还可以包括两个吸收电路，即，第一吸收电路和第二吸收电路。其中，第一吸收电路(对应于吸收电路9)横跨在高频变压器的初级绕组的两端，第二吸收电路(对应于吸收电路10)横跨在输出整流电路的输出整流器件的两端。

在图3所示的实施例中，吸收电路9包括电阻R7、电阻R8、电容C3、以及二极管D3。四个元器件有两种接法I和II，其中I为电阻R7和电容C3并联后一端连接桥式整流滤波电路2的输出端和高频变压器T的初级绕组Np一端，另一端和电阻R8连接，电阻R8的另一端连接二极管D3的负极，二极管D3的正极连接高频变压器T的初级绕组Np的一端和开关管Q1的一端；II为电阻R8和电容C3串联后与电阻R7并联，一端接高频变压器T的初级绕组Np一端和桥式整流滤波器2的输出端，另一端连接二极管D3的负极，二极管D3的正极连接高频变压器T的初级绕组Np的一端和开关管Q1的一端。其中，方案I中的电阻R8和二极管D3可以互换位置，方案II中的电阻R8和电容C3可以互换位置。吸收电路用于吸收开关管Q1的V_CE上尖峰，保护开关管Q1，同时还有一定的EMI抑制作用。

在图3所示的实施例中，吸收电路10包括电阻R9和电容C10。电阻R9和电容C10串联后与二极管D2并联，起到保护二极管D2的作用，同时还有一定的EMI抑制作用。

图4示出了根据本实用新型的又一个实施例的LED驱动器电路的原理图。与图3所示的原理图相比，图4增加了逐流式功率因数校正电路11。

也就是说，根据本实用新型实施例的LED驱动器电路除了包括图1中所示的电路之外，还可以包括逐流式功率因数校正电路，其输入端与桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与供电电路的输入端相连接。

在图4所示的实施例中，逐流式功率因数校正电路11包括电容C4、C5、二极管D4、D5、D6和电阻R11。电容C4的正极连接桥式整流滤波电路2的输出的正电压端、二极管D6的负极、供电电路7、以及高频变压器T的初级绕组Np，电容C4的另一端连接二极管D4的负极和二极管D5的正极，二极管D4的正极连接桥式整流滤波电路2的输出的接地端，二极管D5的负极连接电阻R11，电阻R11的另一端连接电容C5和二极管D6的正极，电容C5的另一端连接桥式整流滤波电路2的输出的接地端和二极管D4的正极。逐流式功率因数校正电路提高功率因数的原理在于增大桥式整流滤波电路2的导通角，在输入交流电压大于峰值电压一半时，整流桥BD1就可以导通，避免传统不控整流电路只在交流电压峰值附近才能瞬间导通引起的电流尖峰和电流畸变问题，提高系统的功率因数(PF值)，降低总谐波失真(THD)。

在根据本实用新型的各个实施例中，EMI抑制电路1和桥式整流滤波电路2的位置可以互换，如图4中的电路12所示，主要是考虑抑制EMI的不同频段。

另外，本实用新型中的吸收电路9和吸收电路10是考虑EMI、保护开关管Q1、二极管D2的作用，在要求不高的条件下，也可以省掉这两个电路中的一个或者两个以节省系统成本。

综上所述，根据本实用新型的实施例的LED驱动器电路可用于隔离型恒流LED驱动器，电路简单，系统成本低，体积小，特别适用于灯杯GU10、E27等。另外，本实用新型克服了现有技术的缺陷而提供一种高效率、高可靠性、全电压输入范围且系统成本低的隔离型恒流LED驱动器电路，具有电路简单，元器件少，体积小，效率高等特点。

以上已经参考本实用新型的具体实施例来描述了本实用新型，但是本领域技术人员均了解，可以对这些具体实施例进行各种修改、组合和变更，而不会脱离由所附权利要求或其等同物限定的本实用新型的精神和范围。此外，附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的，而不是限制性的，除非另有具体指示。当术语被预见为使分离或组合的能力不清楚时，组件或者步骤的组合也将被认为是已经记载了。

Claims

1.一种LED驱动器电路，包括电磁干扰抑制电路、桥式整流滤波电路、高频变压器、输出整流电路、开关管、供电电路、取样反馈电路、LED驱动器模块集成电路、以及电流检测电路，其中：

所述电磁干扰抑制电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述桥式整流滤波电路的输入端相连接；

所述桥式整流滤波电路的输入端与所述电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与所述高频变压器的输入端、所述供电电路的输入端、以及所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；

所述高频变压器的输入端与所述桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与所述输出整流电路的输入端、所述开关管的输入端、以及所述供电电路的输入端相连接；

所述输出整流电路的输入端与所述高频变压器的输出端相连接，输出端与作为负载的LED灯相连接；

所述开关管的输入端与所述高频变压器的输出端和所述LED驱动器模块集成电路的输出端相连接，输出端与所述电流检测电路的输入端相连接；

所述供电电路的输入端与所述桥式整流滤波电路的输出端和所述高频变压器的输出端相连接，输出端与所述取样反馈电路的输入端和所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；

所述取样反馈电路的输入端与所述供电电路的输出端相连接，输出端与所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；

所述LED驱动器模块集成电路的输入端与所述桥式整流滤波电路的输出端、所述供电电路的输出端、所述取样反馈电路的输出端、以及所述电流检测电路的输出端相连接，输出端与所述开关管相连接；并且

所述电流检测电路的输入端与所述开关管的输出端相连接，输出端与所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的LED驱动器电路，其特征在于，所述LED驱动器模块集成电路包括：

芯片供电脚，用于给所述LED驱动器模块集成电路提供工作电压，与所述供电电路的输出端相连接；

驱动脚，用于驱动所述开关管，与所述开关管的输入端相连接；

反馈控制脚，用于检测所述LED驱动器电路的输出电压，与所述取样反馈电路的输出端相连接；

电流检测脚，用于检测所述LED驱动器电路的输出电流，与所述电流检测电路相连接；以及

芯片接地脚，用于接地。

3.根据权利要求1所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括高低压补偿电路，其中所述高低压补偿电路的输入端与所述供电电路的输出端相连接，输出端与所述LED驱动器模块集成电路的输入端和所述电流检测电路的输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括第一吸收电路和/或第二吸收电路，其中所述第一吸收电路横跨在所述高频变压器的初级绕组的两端，所述第二吸收电路横跨在所述输出整流电路的输出整流器件的两端。

5.根据权利要求1所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括逐流式功率因数校正电路，其输入端与所述桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与所述供电电路的输入端相连接。

6.一种LED驱动器电路，包括桥式整流滤波电路、电磁干扰抑制电路、高频变压器、输出整流电路、开关管、供电电路、取样反馈电路、LED驱动器模块集成电路、以及电流检测电路，其中：

所述桥式整流滤波电路的输入端经由熔断电阻与交流电源相连接，输出端与所述电磁干扰抑制电路的输入端相连接；

所述电磁干扰抑制电路的输入端与所述桥式整流滤波电路的输出端相连接，输出端与所述高频变压器的输入端、所述供电电路的输入端、以及所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；

所述高频变压器的输入端与所述电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与所述输出整流电路的输入端、所述开关管的输入端、以及所述供电电路的输入端相连接；

所述供电电路的输入端与所述电磁干扰抑制电路的输出端和所述高频变压器的输出端相连接，输出端与所述取样反馈电路的输入端和所述LED驱动器模块集成电路的输入端相连接；

所述LED驱动器模块集成电路的输入端与所述电磁干扰抑制电路的输出端、所述供电电路的输出端、所述取样反馈电路的输出端、以及所述电流检测电路的输出端相连接，输出端与所述开关管相连接；并且

7.根据权利要求6所述的LED驱动器电路，其特征在于，所述LED驱动器模块集成电路包括：

芯片接地脚，用于接地。

8.根据权利要求6所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括高低压补偿电路，其中所述高低压补偿电路的输入端与所述供电电路的输出端相连接，输出端与所述LED驱动器模块集成电路的输入端和所述电流检测电路的输入端相连接。

9.根据权利要求6所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括第一吸收电路和/或第二吸收电路，其中所述第一吸收电路横跨在所述高频变压器的初级绕组的两端，所述第二吸收电路横跨在所述输出整流电路的输出整流器件的两端。

10.根据权利要求6所述的LED驱动器电路，其特征在于，还包括逐流式功率因数校正电路，其输入端与所述电磁干扰抑制电路的输出端相连接，输出端与所述供电电路的输入端相连接，所述电磁干扰抑制电路是PI型滤波电磁干扰抑制电路。