CN214708114U - 去频闪led驱动电路、led驱动芯片和光照系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种去频闪LED驱动电路、LED驱动芯片和光照系统,去频闪LED驱动电路包括电源输入端、电源输出端、纹波采样电路和去纹波开关管电路,纹波采样电路的采样端分别与电源输入端与电源输出端连接,去纹波开关管电路具有输入端、输出端和受控端,去纹波开关管电路的输入端与电源输入端连接,去纹波开关管电路的输出端与电源输出端连接,去纹波开关管电路的受控端与纹波采样电路的输出端连接,在实现了去除纹波电压以达成去频闪效果的同时降低了去频闪LED驱动电路的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED灯照明驱动的技术领域,特别涉及一种去频闪LED 驱动电路、LED驱动芯片和光照系统。
背景技术
目前,LED灯负载一般是通过交流转直流电路进行驱动,但是输出的驱动电压往往带有纹波电压,容易造成LED灯的频闪,导致对人眼产生刺激和伤害。若要想减少纹波电压,一般是通过在交流转直流电路的输出端并联上一个电容值较大的电解电容,但是电容值较大的电解电容往往价格昂贵,不利于降低去频闪LED驱动电路的生产成本。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种去频闪LED驱动电路、LED驱动芯片和光照系统。旨在降低去频闪LED驱动电路的生产成本。
为实现上述目的,本实用新型提出一种去频闪LED驱动电路,所述去频闪LED驱动电路包括:
电源输入端,用于接入供电电压,所述供电电压包括纹波电压和直流电压;
电源输出端,用于与待驱动LED连接;
纹波采样电路,所述纹波采样电路的采样端分别与所述电源输入端与电源输出端连接;
积分滤波电路,所述积分滤波电路的输入端与所述纹波采样电路的输出端连接;
去纹波开关管电路,所述去纹波开关管电路具有输入端、输出端和受控端,所述去纹波开关管电路的输入端与所述电源输入端连接,所述去纹波开关管电路的输出端与所述电源输出端连接,所述去纹波开关管电路的受控端与所述积分滤波电路的输出端连接;
其中,所述纹波采样电路,用于采样所述纹波电压后得到第二纹波电压,并将所述第二纹波电压与所述电源输出端输出的电压叠加后输出至所述积分滤波电路的输入端;
所述积分滤波电路,用于将所述第二纹波电压与所述电源输出端输出的电压一同进行滤波后输出第二直流电压,并将所述第二直流电压输出至所述去纹波开关管电路的受控端,以控制所述去纹波开关管电路工作在放大跟随状态。
可选地,所述纹波采样电路包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端与所述电源输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与电源输出端连接;其中,所述纹波采样电路的输出端为所述第二电阻的第一端,所述纹波采样电路的采集端包括所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端。
可选地,所述积分滤波电路包括第三电阻和第一电容,所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端接地;其中,所述积分滤波电路的输入端为第三电阻的第一端,所述积分滤波电路的输出端为第一电容的第一端。
可选地,所述去纹波开关管电路包括第一开关管、第四电阻、第二电容和第二稳压二极管,所述第一开关管的输入端与所述电源输入端连接,所述第一开关管的受控端、所述第四电阻的第二端、所述第二稳压二极管的第一端分别于所述第二电容的第二端连接,所述第一开关管的输出端、第二稳压二极管的第二端、第二电容的第一端分别于所述电源输出端连接;其中,所述去纹波开关管电路的输入端为所述第一开关管的输入端,所述去纹波开关管电路的受控端为所述第一开关管的受控端,所述去纹波开关管电路的输出端为所述第一开关管的输出端。
可选地,所述去频闪LED驱动电路还包括跟随加速电路,所述跟随加速电路的输入端与所述电源输入端内连接,所述跟随加速电路的输出端与所述积分滤波电路的输出端连接,并用于降低所述积分滤波电路的积分延时时间。
可选地,所述去频闪LED驱动电路还包括短路保护电路、交流转直流电路和电解电容;
所述交流转直流电路的输入端与市电连接,所述交流转直流电路的输出端与电源输出端连接,并用于将市电转换为所述供电电压,还用于在所述LED 短路时,停止输出供电电压;
所述电解电容并联在所述交流转直流电路的输出端,并用于滤除所述供电电压中的纹波电压;
所述短路保护电路的输入端与所述去纹波开关管电路的输出端连接,所述短路保护电路的输出端与所述电源输出端连接,并用于在所述LED短路时,消耗所述LED短路时所述电解电容泄放出的能量。
还提出一种LED驱动芯片,包括:
封装壳体;
安装基板,所述安装基板封装于所述封装壳体内,如上述任一项所述的去频闪LED驱动电路集成于所述安装基板上。
可选地,所述LED驱动芯片还包括:
电源引脚,所述电源引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述电源引脚另一端伸出于所述封装壳体外,所述电源引脚为所述电源输入端;
电容设置引脚,所述电容设置引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述电容设置引脚另一端伸出于所述封装壳体外;
采样深度设置引脚,所述采样深度设置引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述采样深度设置引脚另一端伸出于所述封装壳体外;
输出引脚,所述输出引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述输出引脚另一端伸出于所述封装壳体外。
还提出一种光照系统,包括上述LED驱动芯片。
本实用新型通过设置电源输入端、电源输出端、纹波采样电路和去纹波开关电路等构成了去频闪LED驱动电路,电源输入端用于接入供电电压,供电电压包括纹波电压和直流电压,纹波采样电路用于采样纹波电压后得到第二纹波电压,并将第二纹波电压与电源输出端输出的电压叠加后输出至积分滤波电路的输入端,积分滤波电路用于将第二纹波电压与电源输出端输出的电压一同进行滤波后输出第二直流电压,并将第二直流电压输出至去纹波开关管电路的受控端,以控制去纹波开关管电路工作在放大跟随状态。从而将开关管包电路保持工作在放大跟随状态,使输出的直流电流不变化,直流电压不变化,实现去除纹波,起到了去除LED工作时频闪的功能,并且电路结构简单,无需采用过大的电解电容,有利于降低去频闪LED驱动电路的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本是为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型去频闪LED驱动电路一实施例的功能模块示意图;
图2为本实用新型去频闪LED驱动电路一实施例的电路示意图;
图3为本实用新型去频闪LED驱动电路另一实施例的电路示意图;
图4为本实用新型LED驱动芯片一实施例的结构示意图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有设计“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特种可以明示或者隐含地包括至少一个该特种。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不再本实用新型要求的保护范围之内。
参考图1和图2,为降低去频闪LED驱动电路的生产成本,本实用新型提出一种去频闪LED驱动电路。
在本实用新型一实施例中,该去频闪LED驱动电路包括电源输入端、电源输出端、纹波采样电路20、积分滤波电路30和去纹波开关管电路10,纹波采样电路20的采样端分别与电源输入端与电源输出端连接,电源输出端用于与待驱动LED连接,积分滤波电路30的输入端与纹波采样电路20的输出端连接,去纹波开关管电路10具有输入端、输出端和受控端,去纹波开关管电路10的输入端与电源输入端连接,去纹波开关管电路10的输出端与电源输出端连接,去纹波开关管电路10的受控端与积分滤波电路30的输出端连接。
其中,电源输入端用于接入供电电压,供电电压包括纹波电压和直流电压。电源输出端用于与待驱动LED连接,纹波采样电路20用于采样纹波电压后得到第二纹波电压,并将第二纹波电压与电源输出端输出的电压叠加后输出至积分滤波电路30的输入端,积分滤波电路30用于将第二纹波电压与电源输出端输出的电压一同进行滤波后输出第二直流电压,并将第二直流电压输出至去纹波开关管电路10的受控端,以控制去纹波开关管电路10工作在放大跟随状态。
具体地,在驱动LED灯工作的过程中,往往会通过交流转直流电路将用户所用的市电或者其他交流电,进行交流转直流转换后,再输出以驱动LED 灯的工作,但是往往交流转直流所输出的供电电压除了直流电压外,还会带有交流电属性的纹波电压,纹波电压可以为锯齿波、正弦波等等波形,若直接驱动LED灯工作,LED灯会发生频闪,此时交流转直流电路与电源输入端连接,并用于将供电电压输出至去频闪LED驱动电路,纹波采样电路20用于采样纹波电压,可以采用第一电阻与第二电阻配合分压,可以直接通过采样芯片或者是采样电路对纹波进行采样后得到第二纹波电压,再叠加电源输出端的输出电压一起输出至积分滤波电路30,积分滤波电路30将上述电压转换成了第二直流电压后,再输出去纹波开关管电路10的受控端,以驱动去纹波开关管电路10工作在放大跟随状态。其中,去纹波开关管可以为场效应管 NMOS,以NMOS管为例,NMOS管被驱动后,工作在场效应管的放大跟随状态,也被称为恒流区。此时,根据场效应管工作在放大区的性质,NMOS 管栅极上(G极)上的Vg,即去纹波开关管电路10的受控端的电压Vg,满足Vg=Vth+VLED,即进入放大跟随状态,VLED为电源输出端的电压,Vth 为MOS管阈值电压,同时根据上述内容,采用电阻分压采样得到的第二纹波电压可以刚好为Vth的两倍,经过积分滤波电路30后刚好为Vth,此时第二直流电压刚好等于Vth+VLED,且第二直流电压也是输出至去纹波开关管电路10的受控端,作为去纹波开关管电路10的受控端的电压,则刚好满足了去纹波开关管电路10工作在放大跟随状态的条件。此时,若采样稳定,Vth 不变化,则根据场效应管工作的性质,在放大区时,输出至LED驱动端的直流电压也不会变化,从而实现防止LED灯发生频闪,并且电路结构简单,无需采用在电源输入端并联较大电解电容,有利于降低去频闪LED驱动电路的生产成本。同时,纹波采样电路20若采用了例如第一电阻和第二电阻结合的分压电路,那么可以通过第一电阻实现对于纹波采集深度的调节,具有灵活性,有利于兼容用户对于实际情况中对于不同的纹波深度的需求,有利于提高使用的便利性。
本实用新型通过设置电源输入端、电源输出端、纹波采样电路20和去纹波开关管电路10等构成了去频闪LED驱动电路,电源输入端用于接入供电电压,供电电压包括纹波电压和直流电压,纹波采样电路20用于采样纹波电压后得到第二纹波电压,并将第二纹波电压与电源输出端输出的电压叠加后输出至积分滤波电路30的输入端,积分滤波电路30用于将第二纹波电压与电源输出端输出的电压一同进行滤波后输出第二直流电压,并将第二直流电压输出至去纹波开关管电路10的受控端,以控制去纹波开关管电路10工作在放大跟随状态。从而将开关管包电路保持工作在放大跟随状态,使输出的直流电流不变化,直流电压不变化,实现去除纹波,起到了去除LED工作时频闪的功能,并且电路结构简单,无需采用过大的电解电容,有利于降低去频闪LED驱动电路的生产成本。
参考图2和图3,在本实用新型一实施例中,纹波采样电路20包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1的第一端与电源输入端连接,第一电阻 R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端与电源输出端连接;其中,纹波采样电路20的输出端为第二电阻的第一端,纹波采样电路20的采集端包括第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第二端。积分滤波电路30包括第三电阻R3和第一电容C1,第三电阻R3的第一端与第二电阻 R2的第一端连接,第三电阻R3的第二端与第一电容C1的第一端连接,第一电容C1的第二端接地;其中,积分滤波电路30的输入端为第三电阻的第一端,积分滤波电路30的输出端为第一电容的C1第一端。去纹波开关管电路 10包括第一开关管Q1、第四电阻R4、第二电容C2和第二稳压二极管ZD1,第一开关管Q1的输入端与电源输入端连接,第一开关管Q1的受控端、第四电阻R4的第二端、第二稳压二极管ZD2的第一端分别于第二电容C2的第二端连接,第一开关管Q1的输出端、第二稳压二极管ZD2的第二端、第二电容C2的第一端分别于电源输出端连接;其中,去纹波开关管电路10的输入端为第一开关管Q1的输入端,去纹波开关管电路10的受控端为第一开关管 Q1的受控端,去纹波开关管电路10的输出端为第一开关管Q1的输出端。
具体地,第一电阻R1可以为可变电阻,第二电阻R2的值可以为1K,第一开关管Q1为NMOS管,当NMOS管工作在放大跟随状态时,根据NMOS 管的工作性质和跟随器原理,NMOS管源极端输出至负载的电压也不会变化,电源输入端所输入的供电电压中的纹波电压部分会都消耗在Q1上。
由于第一电阻R1为可变电阻,第一开关管Q1为NMOS管,根据NMOS 管的工作特性与原理,NMOS管工作在放大区时,满足Vg=Vth+VLED,同时根据上述内容,第二纹波电压的值需要为2倍的Vth,即满足 2Vth=Vripple*[R2/(R1+R2)],其中Vripple为纹波电压的电压值,Vth为选用 NMOS管的阈值,用户可以通过采用检测电路或者是检测仪器进行检测纹波电压的电压值。若想Q1刚好工作的放大区,则要满足第二纹波电压的电压值刚好为2倍的Vth,因为第二纹波电压经过积分滤波电路30后电压值会减小一半,当通过调节的第一电阻R1的阻值并与第二电阻R2的电阻值满足上述公式时,刚好能够使NMOS管工作在放大区从而去除输入的纹波电压。若将第一电阻R1的电阻值进行调节使第二纹波电压的电压值大于了2倍的Vth 时,NMOS管会处于过通状态,无法完全去除之前输入的纹波电压,但是可以减小在NMOS管上的损耗,并且使输出至LED驱动端的VLED的值相对之前的输出的LED值较大,若客户所选用的LED灯对于去纹波的深度要求并不是那么高时,可以通过上述设置,从而减小在NMOS管上的损耗的供电电压。同时,若将调整第一电阻R1的阻值进行调节后使第二纹波电压的电压值小于了2倍的Vth时,根据NMOS管工作在放大跟随状态原理,会损失部分输出至LED的直流电压来维持驱动电压,即增大在NMOS管上的损耗,由于 2Vth=Vripple*[R2/(R1+R2)]时纹波全部去除为理想状态,在实际中,可以通过调整R1的电阻值使第二纹波电压的电压值小于了2倍的Vth,从而实现输出更小的纹波电流,实现对于去纹波电压深度的要求,例如“去除百分之99的纹波电压”。在一实施例中,NMOS管的耐压可以为20V到200V,同时, NMOS管的阈值不得大于纹波电压的二分之一。通过调节第一电阻R1的阻值实现改变第一电阻R1与第二电阻R2之间的电阻值的比例,可以调节第一电阻R1的阻值自由调节分压采样的纹波采样电压,从而实现对于去纹波深度的调节,满足客户对于不同去纹波深度的需求。通过采用可变电阻和固定电阻值电阻构成采样分压电路,精简了电路结构,并且可以根据需求方便灵活地调试第一电阻R1的电阻值,无需频繁更换电阻,提高了使用的便利性和兼容性,同时成本较低,有效的降低了去频闪LED驱动电路的成本。此外,由于可以通过第一电阻R1与第二电阻R2之间形成的分压电路进行对纹波电压的分压,则可以在满足NMOS阈值不大于纹波电压的二分之一与NMOS管的耐压的情况下,兼容任意电压值的纹波电压,有利于提高兼容性,并且成本低廉。同时,因为NMOS管工作在放大跟随状态,根据跟随器固有特性,输出的电流不会发生过冲,不会对灯珠造成损害,有利于保护LED灯珠的安全,提高了去频闪LED驱动电路工作的稳定性与安全性。
进一步的,在另一实施例中,电源输入端与交流转直流电路的输出端内连接,电解电容并联在交流转直流电路的输出端。若电解电容进行了替换,例如减小电解电容,则交流转直流电路输出的供电电压中的纹波电压会变大。此时,只需要调节第一电阻R1与R2电阻之间的电阻的比例,具体地,调节第一电阻R1的阻值,使其根据上述公式Vripple*[R2/(R1+R2)]得到的第二纹波电压值同样等于2Vth并叠加电源输出端的输出电压至积分滤波电路再输出至NMOS管的栅极以满足上述NMOS管工作在放大区的条件,从而同样产生去除纹波电压的效果。例如,在所需电流较低的场合,开关管损耗允许的情况下,可以采用较小的电解电容,通过调节第一电阻R1的电阻值以得到去除纹波电压的效果。通过上述的设置,有利于提高去频闪LED驱动电路使用的兼容性,同时更进一步降低了成本。
积分滤波电路30由电阻和电容组成,可以将纹波采样电压与叠加的驱动电路进行平滑转换为一个直流电压以驱动NMOS管Q1,电阻与电容的取值可以根据对于积分滤波电的时间常数的需求进行配置选择,在LED驱动芯片使用时,电容值较小的电容会使滤波电路的时间常数较小,从而使滤波电路有较快的响应速度从而使LED能够更快的速度点亮减少。电容值较大的电容会使时间常数较大,从而减少纹波增加,以有利于降低去频闪LED驱动电路的功耗和减少被驱动的LED灯频闪情况。电阻与电容的值可以选择了例如“R3 为51K,C1为4.7uF”,可以根据实际需求进行选择,此处不做过多的限定。通过积分滤波电路30,可以平滑第二纹波电压叠加电源输出端输出的电压进行滤波后输出第二直流电压以驱动NMOS管Q1处于放大跟随状态,有利于提高去频闪LED驱动电路工作的稳定性。
参考图2,在本实用新型一实施例中,去频闪LED驱动电路还包括跟随加速电路40,跟随加速电路40的输入端与电源输入端内连接,跟随加速电路 40的输出端与积分滤波电路30的输出端连接,并用于降低积分滤波电路30 的积分延时时间。
其中,跟随加速电路40包括第一二极管D1、第一稳压二极管ZD1,第一二极管D1的第一脚与电源输入端连接,第一二极管D1的第二脚与第一稳压二极管ZD1的第一脚连接,第一稳压二极管ZD1的第二脚与第一电容C1 的第一端连接。跟随加速电路40用于在去频闪LED驱动电路刚开始工作时,使电源输入端的供电电压VOUT减去ZD1的电压直接加到C1上,从而实现快速将C1充起,避免因为RC延迟时间过长导致的RC积分延后,造成VLED 爬升太慢致使刚开始工作的LED灯出现闪灯情况。通过跟随加速电路40,能够避免RC积分延后,防止出现LED刚开启时出现的闪灯情况,提高了去频闪LED驱动电路工作的稳定性。
参考图3,在本实用新型一实施例中,去频闪LED驱动电路还包括短路保护电路50、交流转直流电路和电解电容,交流转直流电路的输入端与市电连接,交流转直流电路的输出端与电源输出端连接,并用于将市电转换为供电电压,还用于在LED短路时,停止输出供电电压。电解电容并联在交流转直流电路的输出端,并用于滤除供电电压中的纹波电压。短路保护电路50的输入端与去纹波开关管电路10的输出端连接,短路保护电路50的输出端与电源输出端连接,并用于在LED短路时,消耗LED短路时电解电容泄放出的能量。
其中,短路保护电路50包括第一保护电阻RW1,第一保护电阻可以使用绕线电阻,绕线电阻的阻值远大于Q1的阻值。在正常的LED驱动电路的工作中,电源输入端往往会与交流转直流电路的输出端连接,交流转直流电路用于将市电或者其他交流电转换为供电电压,由于交流转直流电路的输出端往往会并联有一个电解电容C3用于滤波,所以在LED发生短路或者是去频闪LED驱动电路的去波纹模块的输出端发生短路时,交流转直流电路会执行保护动作,但是交流转直流电路的输出端的电解电容C3会在短路瞬间泄放其贮存的电量,Q1处于全导通状态,第一保护电阻RW1选用了绕线电阻,且阻值为Q1的几十倍,故根据电阻分压的原理,滤波电容会在短路瞬间泄放其贮存的电量大部分会消耗在RW1上,而不是消耗在Q1上。通过采用绕线电阻作为第一保护电阻RW1,具有良好的耐电流冲击能力,同时成本低廉,更换便利。
当电解电容内的能量泄放完了以后,交流转直流电路开始重启工作,若短路问题并未排除,由于ZD1与ZD2的限制,且它们相加的值小于交流转直流电路的最小带载电压,前级电路供电不足再次重启,从而保护了整个线路和NMOS不被击穿。直至短路故障解除后,才能正常重启,从而进一步提高了整体电路工作的安全性。进一步的,在NMOS的耐压选择方面,仅需要大于ZD1与ZD2稳定电压的相加的值且ZD2的稳定电压即NMOS上Vgs的钳位电压能够保证NMOS完全导通即可,因为在短路时,NMOS的Vgs被ZD2 拉到稳定电压导致NMOS完全导通,NMOS上不承受电压,且ZD1与ZD2 稳定电压的相加的值小于交流转直流电路的最小带载电压,前级电路会因为供电不足再次重启,从而保护了MOS管不会被击穿且在短路时不损坏。则 MOS管的耐压选择上,可以选择根据输出的供电电压,选择相对较小的耐压的NMOS管,例如交流转直流电路输出的100V的供电电压,NMOS选用30V 的耐压即可做到去除纹波电压,且在带载情况下,输出发生短路,30V耐压的MOS管依然不会因为输出短路导致损坏,提高了整体电路工作的稳定性的同时,降低了NMOS管选型的成本。
综上,本实用新型公开了一种去频闪LED驱动电路,可以通过调整第一电阻R1与第二电阻R2的比值,从而实现兼容处理不同电压值大小的纹波电压,跟随性好,提高了去频闪LED驱动电路工作的兼容性。同时可以根据实际使用的需求调整去纹波的深度,提高了用户调试的便利性。此外,在发生短路情况时,与现有技术相比,能够防止交流转直流电路输出端并联的电解电容在短路时能量泄放进而损坏开关管,保证了去频闪LED驱动电路工作的稳定性和安全性。进一步的,本实用新型去频闪LED驱动电路的电路结构简单且上述实施例中选用的器件较为常规,从而降低了去频闪LED驱动电路的成本。
参考图4,本实用新型还提出一种LED驱动芯片,LED驱动芯片包括:
封装壳体;
安装基板,安装基板设置于封装壳体内部,如上述的去频闪LED驱动电路均设置于安装基板上。
其中,LED驱动芯片包括电源引脚、电容设置引脚、采样深度设置引脚和输出引脚。同时,电源引脚为电源输入端且上述各引脚的一端均与与安装基板的电连接,另一端均伸出于封装壳体外,用于固定和安装LED驱动芯片。在一实施例中,上述引脚可以通过打线与安装基板实现电连接,打线的方式比较简单,结构上并不复杂。进一步的,在另一实施例中,还可以通过采用叠加安装基板与金属填充物配合走线的方式实现电连接,安装基板通过金属填充物与叠加安装基板电连接,叠加安装基板再通过布设于安装基板上的电路与多个引脚一一对应电连接,从而在起到抗氧化和提高使用寿命的效果同时,额外添加的安装基板还可以起到对于在安装基板上多个电子元件的协助散热作用,从而有利于提高LED驱动芯片的工作稳定性。
此外,在一实施例中,电源引脚、电容设置引脚、采样深度设置引脚和输出引脚均以管脚的形式由封装壳体的内部伸设于封装壳体的侧面,通过采用引脚设置,便于在LED驱动芯片安装时与外部安装基板上的线路实现电连接。
在另一实施例中,除了采用管脚的方式,还能够采用设置于侧面的侧面焊盘或设置于底面的底面焊盘实现LED驱动芯片与外部安装基板上的线路电连接,采用的焊盘可以为沉金焊盘,通过采用沉金焊盘,可以使LED驱动芯片的焊盘引脚具有良好的抗氧化性,防止生产后存储时间过长导致焊盘引脚氧化发生的虚焊情况。同时,沉金焊盘良好的导电性更有利于提高电电压传输的稳定性。
具体地,电源引脚为去频闪LED驱动电路的电源输入端。
电容设置引脚与第三电阻的第二端连接,在一实施例中,可以将原电容 C1不封装进LED驱动芯片中,在LED驱动芯片使用时,电容值较小的电容会使滤波电路的时间常数较小,从而使滤波电路有较快的响应速度从而使 LED能够更快的速度点亮减少。电容值较大的电容会使时间常数较大,从而减少纹波增加,以有利于降低去频闪LED驱动电路的功耗和减少被驱动的LED灯频闪情况。用户可以根据实际驱动的需求,自行选的合适的电容值的外部电容与电容设置引脚电连接,通过以上设置可以大幅提高对于不同使用环境和类型的LED灯驱动的不同需求,提高了LED驱动芯片的使用兼容性,并且仅需要通过改变与电容设置引脚连接的外部电容,方便更换,有利于提高使用的便利性。
采样深度设置引脚与第二电阻的第一端连接,在一实施例中,与上述电容设置引脚同理,可以将原第一电阻R1不封装进LED驱动芯片中,而通过设置外部电阻,将外部电阻的第一端与采样深度设置引脚连接,将外部电阻的第二端与电源引脚连接。
在LED驱动芯片使用中,用户可以根据实际使用应用场景中输入进LED 驱动芯片的供电电压的纹波电压电压值大小,再根据上述的公式内容,即“2Vth=(Vripple*[R2/(R1+R2)])”,得到所需要设置的外部电阻的阻值。同时,在实际使用中,若客户为了追求更彻底的去纹波深度,从而进一步降低纹波电流的电流值,从而使得Vripple*[R2/(R1+R2)]所获得的值小于2倍的 Vth,从而满足了对于客户不同需求的兼容性,且控制灵活,成本较低。
通过上述设置,可以通过设置不同的外部电阻,从而实现兼容不同LED 负载的使用与驱动要求,有利于提高LED驱动芯片使用的兼容性,进一步的,仅仅需要更换外部电阻,电路结构上简单,具有良好的便利性。
输出引脚与RW1的第二端连接,在用户使用中,将其输出引脚与LED 灯的驱动端连接即可。
在另一实施例中,还可以根据用户的选择,不将保护电阻RW1封进LED 驱动芯片的封装内,则输出引脚直接与Q1的源极脚电连接,用户可以根据自己LED负载大小的不同需求,进行选择合适的保护电阻在外部电路上串联接入输出引脚与LED负载的驱动端之间。
可以理解的是,LED驱动芯片的封装壳体的封装类型包括但不限于 SOP2X3、SOP8、TO-252等,封装越大,散热效果越好,封装越小,集成化程度越高,越有利于精简电路结构,此处可以根据实际需要进行设置,也可以设计多个不同封装版本以适用于不同客户的需求,此处不做更多的限定。
值得注意的是,因为本实用新型LED驱动芯片包含了上述去频闪LED驱动电路的全部实施例,因此本实用新型LED驱动芯片具有上述去频闪LED驱动电路的所有有益效果,此处不再赘述。
本实用新型还提出一种光照系统,该光照系统包括LED驱动芯片,该LED 驱动芯片的具体电路和结构参照上述实施例。
值得注意的是,因为本实用新型光照系统包含了上述LED驱动芯片的全部实施例,因此本实用新型光照系统具有上述LED驱动芯片的所有有益效果,此处不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述去频闪LED驱动电路包括:
电源输入端,用于接入供电电压,所述供电电压包括纹波电压和直流电压;
电源输出端,用于与待驱动LED连接;
纹波采样电路,所述纹波采样电路的采样端分别与所述电源输入端与电源输出端连接;
积分滤波电路,所述积分滤波电路的输入端与所述纹波采样电路的输出端连接;
去纹波开关管电路,所述去纹波开关管电路具有输入端、输出端和受控端,所述去纹波开关管电路的输入端与所述电源输入端连接,所述去纹波开关管电路的输出端与所述电源输出端连接,所述去纹波开关管电路的受控端与所述积分滤波电路的输出端连接;
其中,所述纹波采样电路,用于采样所述纹波电压后得到第二纹波电压,并将所述第二纹波电压与所述电源输出端输出的电压叠加后输出至所述积分滤波电路的输入端;
所述积分滤波电路,用于将所述第二纹波电压与所述电源输出端输出的电压一同进行滤波后输出第二直流电压,并将所述第二直流电压输出至所述去纹波开关管电路的受控端,以控制所述去纹波开关管电路工作在放大跟随状态。
2.如权利要求1所述的去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述纹波采样电路包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的第一端与所述电源输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与电源输出端连接;其中,所述纹波采样电路的输出端为所述第二电阻的第一端,所述纹波采样电路的采集端包括所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端。
3.如权利要求2所述的去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述积分滤波电路包括第三电阻和第一电容,所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端接地;其中,所述积分滤波电路的输入端为第三电阻的第一端,所述积分滤波电路的输出端为第一电容的第一端。
4.如权利要求3所述的去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述去纹波开关管电路包括第一开关管、第四电阻、第二电容和第二稳压二极管,所述第一开关管的输入端与所述电源输入端连接,所述第一开关管的受控端、所述第四电阻的第二端、所述第二稳压二极管的第一端分别于所述第二电容的第二端连接,所述第一开关管的输出端、第二稳压二极管的第二端、第二电容的第一端分别于所述电源输出端连接;其中,所述去纹波开关管电路的输入端为所述第一开关管的输入端,所述去纹波开关管电路的受控端为所述第一开关管的受控端,所述去纹波开关管电路的输出端为所述第一开关管的输出端。
5.如权利要求1所述的去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述去频闪LED驱动电路还包括跟随加速电路,所述跟随加速电路的输入端与所述电源输入端内连接,所述跟随加速电路的输出端与所述积分滤波电路的输出端连接,并用于降低所述积分滤波电路的积分延时时间。
6.如权利要求1所述的去频闪LED驱动电路,其特征在于,所述去频闪LED驱动电路还包括短路保护电路、交流转直流电路和电解电容;
所述交流转直流电路的输入端与市电连接,所述交流转直流电路的输出端与电源输出端连接,并用于将市电转换为所述供电电压,还用于在所述LED短路时,停止输出供电电压;
所述电解电容并联在所述交流转直流电路的输出端,并用于滤除所述供电电压中的纹波电压;
所述短路保护电路的输入端与所述去纹波开关管电路的输出端连接,所述短路保护电路的输出端与所述电源输出端连接,并用于在所述LED短路时,消耗所述LED短路时所述电解电容泄放出的能量。
7.一种LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片包括:
封装壳体;
安装基板,所述安装基板封装于所述封装壳体内,如权利要求1至6任一项所述的去频闪LED驱动电路集成于所述安装基板上。
8.如权利要求7所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片还包括:
电源引脚,所述电源引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述电源引脚另一端伸出于所述封装壳体外,所述电源引脚为所述电源输入端;
电容设置引脚,所述电容设置引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述电容设置引脚另一端伸出于所述封装壳体外;
采样深度设置引脚,所述采样深度设置引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述采样深度设置引脚另一端伸出于所述封装壳体外;
输出引脚,所述输出引脚的一端固定于所述安装基板上电连接,所述输出引脚另一端伸出于所述封装壳体外。
9.一种光照系统,其特征在于,所述光照系统包括如权利要求7所述的LED驱动芯片。
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CN202120368490.6U CN214708114U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 去频闪led驱动电路、led驱动芯片和光照系统 |
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Cited By (1)
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US11943853B2 (en) * | 2021-12-29 | 2024-03-26 | Shanghai Bright Power Semiconductor Co., Ltd. | Full voltage sampling circuit, driving chip, LED driving circuit and sampling method |
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2021
- 2021-02-08 CN CN202120368490.6U patent/CN214708114U/zh active Active
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US11943853B2 (en) * | 2021-12-29 | 2024-03-26 | Shanghai Bright Power Semiconductor Co., Ltd. | Full voltage sampling circuit, driving chip, LED driving circuit and sampling method |
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