CN213991100U - 一种内置整流桥的led恒流线路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置整流桥的LED恒流线路，包括芯片U1，所述芯片U1包括两组ACIN引脚、GND引脚、ROVP引脚、CS引脚、DRAIN引脚和HV引脚，所述芯片U1的一组ACIN引脚和市电的N极电连接，所述芯片U1的另一组ACIN引脚电连接有过流保护开关F1，所述过流保护开关F1的另一端与市电的L极电连接，所述芯片U1的ROVP引脚电连接有电阻R1，所述芯片U1的CS引脚电连接有电阻R4；本实用新型电路无VCC启动线路，具备过温自动调节功能，整流桥堆及续流二极管内置于IC内部，节省设计布板空间，实际使用电压范围宽AC85‑265V，可以使用于‑40至60度的环境温度，可以实现全球使用，减少IC外围辅助元器件，使设计更简便，成本更低，性能更稳定。操作便简，提高生产效率。

Description

一种内置整流桥的LED恒流线路

技术领域

本实用新型涉及LED照明电路技术领域，具体为一种内置整流桥的LED 恒流线路。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明已普及应用，为社会带来巨大节能贡献。由于现在市场竞争非常的激烈，为了在市场上有更强的竞争力，现设计研发出一款线路极其简单的LED恒流线路。分立的电子器件越来越集成化。在保证产品性能及稳定性的前提下，降低产品的成本，为此，提出一种内置整流桥的LED恒流线路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内置整流桥的LED恒流线路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种内置整流桥的LED 恒流线路，包括芯片U1，所述芯片U1包括两组ACIN引脚、GND引脚、ROVP 引脚、CS引脚、DRAIN引脚和HV引脚，所述芯片U1的一组ACIN引脚和市电的N极电连接，所述芯片U1的另一组ACIN引脚电连接有过流保护开关F1，所述过流保护开关F1的另一端与市电的L极电连接，所述芯片U1的ROVP引脚电连接有电阻R1，所述芯片U1的CS引脚电连接有电阻R4，所述芯片U1 的DRAIN引脚电连接有电感元件L1，所述电感元件L1的另一端与二极管LED- 的负极电连接，所述芯片U1的HV引脚和电容C1的正极电连接，且芯片U1 的HV引脚与二极管LED+的正极电连接。

优选的：所述芯片U1的型号为LQ6057XT。

优选的：所述电阻R4、电阻R1和芯片U1的GND引脚均接地。

优选的：所述电容C1的负极接地。

优选的：所述过流保护开关F1为保险丝/PTC热敏电阻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电路无VCC启动线路，具备过温自动调节功能，整流桥堆及续流二极管内置于IC内部，节省设计布板空间，实际使用电压范围宽AC85-265V，可以使用于-40至60度的环境温度，可以实现全球使用，减少IC外围辅助元器件，使设计更简便，成本更低，性能更稳定，操作便简，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的电路图；

图2为本实用新型中芯片U1的管脚封装结构图；

图3为本实用新型的内部结构框图；

图4为本实用新型PCB板的结构示意图；

图5为本实用新型的电气原理框架图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种内置整流桥的LED恒流线路，包括芯片U1，芯片U1包括两组ACIN引脚、GND引脚、ROVP引脚、 CS引脚、DRAIN引脚和HV引脚，芯片U1的一组ACIN引脚和市电的N极电连接，芯片U1的另一组ACIN引脚电连接有过流保护开关F1，所述过流保护开关F1的另一端与市电的L极电连接，芯片U1的ROVP引脚电连接有电阻R1，芯片U1的CS引脚电连接有电阻R4，芯片U1的DRAIN引脚电连接有电感元件L1，电感元件L1的另一端与二极管LED-的负极电连接，芯片U1的HV引脚和电容C1的正极电连接，且芯片U1的HV引脚与二极管LED+的正极电连接。

本实施例中，具体的：芯片U1的型号为LQ6057XT；LQ6057XT是一款集成高压启动、整流桥、续流管以及MOS管的高精度LED恒流驱动芯片，适合于85V-265V全范围交流输入电压的非隔离降压型LED恒流电源系统。

LQ6057XT内部集成500VJFET为芯片供电，无需启动电阻与VCC电容；集成整流桥和续流二极管，使得系统外围精简；降低系统成本，减小系统体积。

LQ6057XT芯片内带有高精度的电流取样电路，同时采用了先进的恒流控制技术，实现高精度的LED恒流输出和优异的线性调整率。芯片工作在电感电流临界模式，系统输出电流不随电感量和LED工作电压的变化而变化，实现优异的负载调整率。

LQ6057XT具有多重保护功能，包括逐周期电流限制保护(OCP)，LED短路保护，LED开路保护，过温调节技术等。

LQ6057XT提供7-Pin的SOP-7封装。

本实施例中，具体的：电阻R4、电阻R1和芯片U1的GND引脚均接地；提高本电路的安全性能。

本实施例中，具体的：电容C1的负极接地；提高本电路的安全性能。

本实施例中，具体的：过流保护开关F1为保险丝/PTC热敏电阻。

本实施例中，具体的：电感元件L1电感峰值电流的计算公式为Ipk＝Vcs/Rcs＝415/Rcs(mA)；

式中，RCS为电流检测电阻阻值，IPK是电感的峰值电流，Vcs是CS引脚的逐周期关断阈值(0.415V)。

(1)功能描述

LQ6057XT是一款集成高压启动、整流桥、续流管以及MOS管，专为LED 照明设计的高性能、低成本的恒流驱动芯片，应用于非隔离的降压型LED电源系统。采用先进的恒流控制方法，只需要很少的外围元件就可以达到优异的恒流特性，系统成本低，效率高。

(2)启动

系统上电后，母线电压通过HV脚对芯片内部供电，当内部供电电压达到芯片开启阈值(约30V)时，芯片内部控制电路开始工作。芯片正常工作时，所需的工作电流通过内部的JFET来提供。

(3)恒流控制，输出LED电流设置

LQ6057XT采用专利的恒流控制方法，只需要很少的外围元件，即可实现高精度的恒流输出。芯片逐周期检测电感的峰值电流，CS端连接到内部峰值电流比较器的输入端，与内部415mV阈值电压进行比较，当CS端电压达到内部检测阈值时，功率管关断。CS比较器的输出还包括一个350nS的前沿消隐时间。

电感峰值电流的计算公式：Ipk＝Vcs/Rcs＝415/Rcs(mA)其中，RCS为电流检测电阻阻值。LED输出电流计算公式：Iled＝Ipk/2其中，IPK是电感的峰值电流。

(4)储能电感L的设计

LQ6057XT工作在电感电流临界模式，当芯片输出脉冲时，内置功率MOSFET 导通，流过储能电感的电流从零开始上升，功率管的导通时间为： Ton＝L*Ipk/Vin-Vled其中，L是电感的感量；Ipk是流过电感的电流峰值；Vin 是输入交流经后的直流电压；Vled是输出LED上的电压。

当芯片输出脉冲关断时，内置功率MOSFET也被关断，流过储能电感的电流从峰值开始往下降，当电感电流下降到零时，芯片再次输出脉冲。功率管的关断时间为：Toff＝L*Ipk/Vled

储能电感的计算公式为：L＝Vled*(Vin-Vled)/(F*Ipk*Vin)其中f为系统工作频率.LQ6057XT的系统工作频率和输入电压成正比关系，设置LQ6057XT 系统工作频率时，选择在输入电压最低时设置系统的最低工作频率，而当输入电压最高时，系统的工作频率也最高。

LQ6057XT设置了系统的最小退磁时间和最大退磁时间，分别为2uS和 370uS。由Toff的计算公式可知，如果电感量很小时，Toff很可能会小于芯片的最小退磁时间，这时系统就会进入电感电流断续模式，LED输出电流会背离设计值；而当电感量很大时，Toff又可能会超出芯片的最大退磁时间，这时系统就会进入电感电流连续模式，输出LED电流同样也会背离设计值。所以选择合适的电感值很重要。

(5)线电压补偿

LQ6057XT内置线电压补偿功能，使得LED电流在全电压范围内都能保持一致，确保高的恒流精度。

(6)过温调节技术

当芯片表面温度达到约125℃时，触发芯片过温调节功能，输出电流逐渐降低，提高了系统高温可靠性。

(7)LED开路保护

开路保护电压可以通过Rovp引脚电阻设置，Rovp引脚输出电流60uA。

当LED开路时，输出电压逐渐上升，消磁时间逐渐变短，开路保护时的消磁时间，如下式：

Tovp＝L*Vcs/(Rcs*Vovp)其中，Vcs是CS的逐周期关断阈值(0.415V)；Vovp是所设定的过压保护点；再根据Tovp(uS)时间，来计算所需Rovp电阻大小：Rovp≈78/Tovp*0.001

ROVP PIN复用使能端：当Rovp电压小于250mV，系统被关断；当Rovp电压大于300mV的时间超过5mS，系统恢复工作。

(8)LED短路保护

当输出LED短路时，1)应用系统有OVP时，LQ6057X进入打嗝模式，芯片重启周期约18mS；2)当应用系统无OVP功能(OVP失效)时，LQ6057X会以约2.7KHZ的工作频率工作，使系统具有极低的短路功耗，保证系统的安全。

(9)PCB布线考虑

在设计LQ6057XPCB时，需要遵循以下指南：

功率环路：芯片Drain和CS管脚是高频率节点，走线长度尽可能短和宽；整个大电流环路的面积要尽量小，以减小EMI辐射干扰。

DRAIN脚：适当增加此管脚的铺铜面积可以帮助提高芯片的散热。

HV脚：HV脚尽量远离CS脚与其它低电压管脚。

地线：电流采样电阻的功率地线尽可能短，和芯片的地线一起接到Bulk 电容的地端。

本实用新型还提供了芯片U1的管脚封装功能示意表，如下表所示：

引脚名	引脚号	功能说明
			ACIN	1	高压交流输入
ACIN	7	高压交流输入
			HV	6	芯片高压供电
DRAIN	5	内部高压MOSFET的漏极
			GND	2	芯片地
ROVP	3	输出OVP外置可调电阻
			CS	4	电流采样端电阻到地

本实用新型的发展前景：

1、应用广泛，适用于LED球泡灯，LED吸顶灯,LED蜡烛灯及小功率照明灯具等。

2、该款线路无需整流桥堆，续流二极管,VCC电容和启动电阻，使其外围器件更简单，节约了外围的成本和体积，使生产的故障率降低。操作简易，生产效率高。

3、提高产品的性价比，优化产品的成本。增强市场的竞争力。

本实用新型的产品特点：

(1)：集成高压启动和供电；

(2)：集成整流桥堆；

(3)：集成续流二极管；

(4)：专利无需VCC电容控制技术；

(5)：OVP电压外部可调；

(6)：过温调节技术；

(7)：兼容宽电压输入应用；

(8)：LED开路保护，短路保护；

(9)：关机无回闪，低输入不闪灯。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种内置整流桥的LED恒流线路，包括芯片U1，其特征在于：所述芯片U1包括两组ACIN引脚、GND引脚、ROVP引脚、CS引脚、DRAIN引脚和HV引脚，所述芯片U1的一组ACIN引脚和市电的N极电连接，所述芯片U1的另一组ACIN引脚电连接有过流保护开关F1，所述过流保护开关F1的另一端与市电的L极电连接，所述芯片U1的ROVP引脚电连接有电阻R1，所述芯片U1的CS引脚电连接有电阻R4，所述芯片U1的DRAIN引脚电连接有电感元件L1，所述电感元件L1的另一端与二极管LED-的负极电连接，所述芯片U1的HV引脚和电容C1的正极电连接，且芯片U1的HV引脚与二极管LED+的正极电连接。

2.根据权利要求1所述的一种内置整流桥的LED恒流线路，其特征在于：所述芯片U1的型号为LQ6057XT。

3.根据权利要求1所述的一种内置整流桥的LED恒流线路，其特征在于：所述电阻R4、电阻R1和芯片U1的GND引脚均接地。

4.根据权利要求1所述的一种内置整流桥的LED恒流线路，其特征在于：所述电容C1的负极接地。

5.根据权利要求1所述的一种内置整流桥的LED恒流线路，其特征在于：所述过流保护开关F1为保险丝/PTC热敏电阻。

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