CN216122950U - Led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种LED驱动电路，包括前级整流滤波电路、带有变压器的功率转换电路、可输出PWM信号的调光电路和接收所述PWM信号且输出端耦接LED的稳压电路，所述变压器的次级绕组包括第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组为所述稳压电路供电，所述第二次级绕组为调光电路供电。本申请通过第一次级绕组为稳压电路供电，第二次级绕组为调光电路供电；在电路开关切换时，由于稳压电路和调光电路的供电来源不相同(第一次级绕组与第二次级绕组)，所以失电和上电的延迟均不相同；本申请通过稳压电路和调光电路在电路切换时延迟动作时间的差异化，实现LED驱动电路系统的快速重置。

Description

LED驱动电路

技术领域

本申请涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种LED驱动电路。

背景技术

在现有的LED驱动电路中，功率转换电路变压器的次级绕组输出的直流电经过分接或分压后同时为稳压电路和调光电路供电；稳压电路输出端耦接LED，调光电路能够调节稳压电路的工作状态。

在电路开关切换时，次级绕组输出的直流电延迟失电，由于稳压电路和调光电路共用电源，所以无法实现LED驱动电路系统的快速重置。

实用新型内容

为实现LED驱动电路的快速重置，本申请提供一种LED驱动电路。

本申请LED驱动电路，包括前级整流滤波电路、带有变压器的功率转换电路、可输出PWM信号的调光电路和接收所述PWM信号且输出端耦接LED的稳压电路，

所述变压器的次级绕组包括第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组为所述稳压电路供电，所述第二次级绕组为调光电路供电。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述第一次级绕组通过第一整流滤波电路为所述稳压电路供电；所述第二次级绕组通过第二整流滤波电路为调光电路供电。

可选的，所述第一整流滤波电路包括第一滤波电容；所述第一整流滤波电路包括第二滤波电容；

所述第一滤波电容是所述第二滤波电容的五到十倍。

可选的，所述稳压电路包括控制芯片U4，所述控制芯片U4具有接收所述PWM信号的使能端。

可选的，所述调光电路包括依次耦接的LDO线性稳压器和控制芯片U3；

所述第二整流滤波电路为所述LDO线性稳压器供电；

所述控制芯片U3输出PWM信号。

可选的，所述功率转换电路，包括控制芯片U1及其外围电路，

所述控制芯片U1带有供电端VIN和输出端DRV；

所述控制芯片U1通过与所述变压器连接的输出端DRV改变功率转换电路的输出功率。

可选的，所述前级整流滤波电路的高电位端与第一次级绕组的高电位端之间连接有耦合电容CY1。

可选的，所述前级整流滤波电路输出的低电位端接电路地，

所述第一整流滤波电路的低电位端与所述第二整流滤波电路的低电位端共同接实地；

所述实地与电路地之间连接有耦合电容CY3。

可选的，所述稳压电路包括电路结构相同的第一稳压电路和第二稳压电路，

所述第一稳压电路包括控制芯片YU4，所述控制芯片YU4具有接收所述PWM信号的使能端YEN；

所述第二稳压电路包括控制芯片WU4，所述控制芯片WU4具有接收所述PWM信号的使能端WEN。

可选的，所述调光电路包括控制芯片U3，所述控制芯片U3输出PWM信号，所述PWM信号包括第一PWM信号和第二PWM信号，

所述第一PWM信号作用于使能端YEN；

所述第二PWM信号作用于使能端WEN；

所述第一PWM信号与第二PWM信号相同或不同。

本申请的LED驱动电路至少具有以下技术效果：

本申请通过第一次级绕组为稳压电路供电，第二次级绕组为调光电路供电；在电路开关切换时，由于稳压电路和调光电路的供电来源不相同(第一次级绕组与第二次级绕组)，所以失电和上电的延迟均不相同；本申请通过稳压电路和调光电路在电路切换时延迟动作时间的差异化，实现LED驱动电路系统的快速重置。

附图说明

图1为本申请一实施中LED驱动电路的模块结构示意图；

图2为本申请一实施中LED驱动电路前级整流滤波电路的原理图；

图3～4为本申请一实施中LED驱动电路功率转换电路的原理图；

图5为本申请一实施中LED驱动电路稳压电路的原理图；

图6为本申请一实施中LED驱动电路调光的原理图；

图7为本申请一实施例中LED驱动电路的局部连接电路的原理图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“耦接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、次序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

本申请中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

本申请中，术语“相应的”，“对应的”，“相匹配的”，“相适应的”，例如“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A的形状、位置或功能具有对应关系，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息而确定B。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在现有的LED驱动电路中，功率转换电路变压器的次级绕组输出的直流电经过分接或分压后同时为稳压电路和调光电路供电；在电路开关切换时，次级绕组输出的直流电延迟失电，由于稳压电路和调光电路共用电源，所以无法实现LED驱动电路系统的快速重置。

为解决上述技术问题，参阅图1，本申请一实施例中，提供一种LED驱动电路，包括前级整流滤波电路100、带有变压器210的功率转换电路200、可输出PWM信号的调光电路300和接收PWM信号且输出端耦接LED的稳压电路400。本实施中前级整流滤波电路100接入交流电源，通过直流总线BUS输出直流电。直流总线BUS输出的直流电输入到带有变压器210的功率转换电路200，功率转换电路200改变输出功率后、通过变压器210的初级绕组表现出来；变压器210的次级绕组包括为稳压电路400供电的第一次级绕组211和为调光电路300供电第二次级绕组212。

稳压电路400的输入端接入第一次级绕组211提供的电源，输出端耦接LED实现LED的供电；调光电路300的输入端接入第二次级绕组212提供的电源，输出PWM信号，所述PWM信号控制稳压电路400的工作启停状态，进而实现稳压电路400的降压幅度。

在电路开关切换时，由于稳压电路400和调光电路300的供电来源不相同(分别来自于第一次级绕组211与第二次级绕组212)，所以失电的延迟时间和上电的延迟时间均不相同；本申请通过稳压电路400和调光电路300在电路切换时延迟动作时间的差异化，从而实现LED驱动电路系统的快速重置。

在以下不同的实施例中，通过电路原理图的方式分别以举例的形式说明本申请各实施例如图1所示的各模块包括前级整流滤波电路100、功率转换电路200、调光电路300和稳压电路400的功能实现方式。

为揭示前级整流滤波电路100的技术实现方案，在一个实施例中，参阅图2，所述前级整流滤波电路100接入交流电源，经过熔断F1、抗干扰电路、全桥整流桥BD1和滤波器，通过直流总线BUS输出直流电，直流总线BUS的接线如图1中的A1线路端。抗干扰电路和滤波器如图所示，也可以采用现有技术中非图2所示的抗干扰电路和非图2所示的滤波器电路。

为揭示功率转换电路200的技术实现方案，在一个实施例中，参阅图3、图4，控制芯片U1包括，供电端VIN、输出端DRV、接地端GND和电流采样端ISEN，

供电端VIN通过依次串联的电阻R4和电阻R5接入直流总线BUS，具体为如图3所示的A1线路端。输出端DRV通过一开关管调节变压器初级绕组(如图4所示)调整输出功率，实现功转换的功能，具体地通过如图所示的线路端A2实现图3与图4的电路连接。电流采样端ISEN采集输出端DRV的电流，形成反馈调节。

为便于芯片的功能实现和线路连接，如图3～4所示，控制芯片还包括用于回路补偿的环路补偿端COMP、检测电流安全性的过零检测端ZCS、NC(not connect)闲置端，由于电路连接中，通常控制芯片以8脚的方式出现，所以另设置闲置端，便于连接芯片和固定芯片。具体连接方式如图所示，不再进行赘述。控制芯片U1例如可以是型号为DIO8105的控制芯片。关于环路补偿端COMP、ZCS过零检测端的功能实现方式，可参照如图3所示的电路原理图，关于补偿端COMP和过零检测端ZCS的功能也可以参考现有技术中开关电源芯片的常用设计手册，在此不做赘述。

在一个实施例中，变压器210采用如图4所示的电路连接方式，初级绕组和次级绕组的绕线方向相反，形成反激式的功率调节，从而调节变压器初级绕组的输出功率。次级绕组包括第一次级绕组211和第二次级绕组212。

其中，第一次级绕组211通过整流二极管D10、第一滤波电容(并联的电容C9和与电容C10)、以及第一滤波电阻(与电容C9并联的电阻R24和R25)等三者形成的电路连接结构，实现输出50V的电压为稳压电路供电。进一步地，还包括保护整流二极管D10的保护子电路，包括电阻R22和电阻R23并联后与电容C8串接的支路，如图4所示。所述保护子电路保护二极管D10的正常工作。为提高第一次级绕组211供电的稳定性，二极管D10同方向并联有二极管D11，二极管D10和二极管D11形成互为备用关系，保证第一次级绕组211输出50V电压的正常工作。

其中，第二次级绕组212通过整流二极管D15、第二滤波电容(电容C11)、以及第一滤波电阻(R26)等三者形成的电路连接结构，实现输出10V的电压为调光电路300供电。

本实施例中，第一滤波电容(并联的电容C9和与电容C10)是第二滤波电容(电容C11)的五到十倍；具体地，电容C9和电容C10的型号均为470UF/63V，电容C11的型号为100UF/16V；可以计算得知，第一滤波电容容值为940UF，是第二滤波电容容值的9.4倍。

可以理解，在电路开关切换时，本实施通过滤波电容的倍数关系(第一滤波电容是第二滤波电容的五到十倍)，进一步使得第一次级绕组211与第二次级绕组212输出电压在失电的延迟时间和上电的延迟时间产生差异化。第二滤波电容由于容易小于第一滤波电容，所以存储电能小，在上电时，第二滤波电容比第一滤波电容更快充满，调光电路300提前工作；在失电时，第二滤波电容比第一滤波电容更快放电，调光电路300比稳压电路400提前停止工作，以实现LED驱动线路系统的快速重置切换。

为揭示功率转换电路200的技术实现方案，在一个实施例中，参阅图5，稳压电路400包括第一稳压电路和第二稳压电路，二者的电路结构相同。为便于解释说明，第一稳压电路的命名为Y电路，其中标识电路器件的参数均以Y加电路符号的方式表示，如YL代表电感，YC代表电容，YR代表电阻；第二稳压电路命名为W电路，电路符号与W相对应，如WL代表电感，WC代表电容，WR代表电阻。

为便于表述，现仅对第一稳压电路进行解释说明，第一稳压电路包括控制芯片YU4及其外围电路，控制芯片YU4包括接入第一次级绕组211输出的50V供电电压的VIN供电端，耦接LED的输出端SW(6脚)、耦接地线的SENN负电流感应端、耦接输入端的SEN正电流感应端、用以接收PWM控制信号的使能端YEN、接收模拟信号的CF端。

其中，输出端SW(6脚)具体为控制芯片内置的功率MOSFET的漏极引脚，第一稳压电路包括输出子电路，输出子电路包括，正极与输出端SW(6脚)相连接的二极管YD1，二极管YD1负极与50V输入电压相连接；第一端与二极管YD1正极相连接的电感YL1，电感YL1第二端同时与电阻YR3的一端、电容YC7的一端相连接；电容YC7的另一端接实地，电阻YR3的另一端通过线圈L4耦接LED。输入端VIN与输出端SW(6脚)还连接有电容YC3。

可以理解，用以接收PWM控制信号的使能端EN(包括第一稳压电路的控制芯片YU4的使能端YEN和第二稳压电路的控制芯片WU4的使能端WEN)在接收到PWM信号时开始工作，其中，使能端YEN接收第一PWM信号，使能端WEN接收第二PWM信号；在停止接收PWM信号信号时，控制芯片U4(包括第一稳压电路的控制芯片YU4和第一稳压电路的控制芯片WU4)停止工作，控制芯片U4停止输出，控制芯片U4输出端SW耦接的LED断电。控制芯片U4例如可以是型号为DIO8280的控制芯片。

为便于调节各电路器件的大小，电阻YR3同时与电阻YR4、电阻YR5并联，电容YC3与电容YC4并联。为保证芯片的功能实现，在集成芯片的过程中，可以使得5脚实现6脚的全部功能，以保证在异常状态下控制芯片U4的正常工作。

为实现稳压电路400的控制，如图6所示，通过调光电路300生成控制稳压电路400的PWM信号；调光电路300包括控制芯片U2、控制芯片U3、以及外围电路；其中，控制芯片U2接入第二次级绕组212产生的电压10V电压，经过集成有LDO线性稳压器的控制控制芯片U2，输出3.3V电压，为控制芯片U3供电；控制芯片U3包括接入3.3V电压的1脚供电端、接实地的2脚接地端、输出第一PWM信号的YPWM信号输出端以及输出第二PWM信号的WPWM信号输出端。控制芯片U2例如可以是型号为DIO7709330A的控制芯片。可以理解，YPWM信号(第一PWM信号)和WPWM信号(第二PWM信号)可以相同或不同。

在一个实施例中，YPWM信号和WPWM信号可以不同。由于YPWM信号和WPWM信号分别对第一稳压电路的使能端YEN和第二稳压电路的使能端WEN进行控制，进而第一稳压电路和第二稳压电路输出的电压产生异化，由此调节稳压电路的输出功率。

为实现电路信号的传递，在一个实施例中，如图7所示，直流总线BUS(前级整流滤波电路100的高电位端)与第一次级绕组211输出的电压(第一次级绕组211的高电位端，例如可以是50V)连接有耦合电容CY1，电路地(电路接地)与实地(接大地)之间连接有耦合电容CY3。本实施例中，前级整流滤波电路100输出的低电位接电路地，第一整流滤波电路的低电位端与所述第二整流滤波电路的低电位端共同接实地。本申请各实施例中的电路图所示，电路原理图中的电路地(电路接地线)和实地(接实地线)，均通过耦合电容CY3相连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.LED驱动电路，包括前级整流滤波电路、带有变压器的功率转换电路、可输出PWM信号的调光电路和接收所述PWM信号且输出端耦接LED的稳压电路，其特征在于，

所述变压器的次级绕组包括第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组为所述稳压电路供电，所述第二次级绕组为调光电路供电。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述第一次级绕组通过第一整流滤波电路为所述稳压电路供电；

所述第二次级绕组通过第二整流滤波电路为调光电路供电。

3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，

所述第一整流滤波电路包括第一滤波电容；

所述第一整流滤波电路包括第二滤波电容；

所述第一滤波电容是所述第二滤波电容的五到十倍。

4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述稳压电路包括控制芯片U4，所述控制芯片U4具有接收所述PWM信号的使能端。

5.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光电路包括依次耦接的LDO线性稳压器和控制芯片U3；

所述第二整流滤波电路为所述LDO线性稳压器供电；

所述控制芯片U3输出PWM信号。

6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述功率转换电路，包括控制芯片U1及其外围电路，

所述控制芯片U1带有供电端VIN和输出端DRV；

所述控制芯片U1通过与所述变压器连接的输出端DRV改变功率转换电路的输出功率。

7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述前级整流滤波电路的高电位端与第一次级绕组的高电位端之间连接有耦合电容CY1。

8.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述前级整流滤波电路输出的低电位端接电路地，

所述第一整流滤波电路的低电位端与所述第二整流滤波电路的低电位端共同接实地；

所述实地与电路地之间连接有耦合电容CY3。

9.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述稳压电路包括电路结构相同的第一稳压电路和第二稳压电路，

所述第一稳压电路包括控制芯片YU4，所述控制芯片YU4具有接收所述PWM信号的使能端YEN；

所述第二稳压电路包括控制芯片WU4，所述控制芯片WU4具有接收所述PWM信号的使能端WEN。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光电路包括控制芯片U3，所述控制芯片U3输出PWM信号，所述PWM信号包括第一PWM信号和第二PWM信号，

所述第一PWM信号作用于使能端YEN；

所述第二PWM信号作用于使能端WEN；

所述第一PWM信号与第二PWM信号相同或不同。

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