CN216217660U - 发光二极管驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发光二极管LED驱动电路。一种发光二极管LED驱动电路包括：输入电路和降压控制电路，其中：输入电路的第一端子和降压控制电路的第一端子连接在一起以为降压控制电路提供输入电压，输入电路的第二端子和降压控制电路的第二端子连接在一起以为降压控制电路提供供电电压，输入电路的第三端子和降压控制电路的第三端子连接在一起以为降压控制电路提供模拟调光直流信号，输入电路的第四端子和降压控制电路的第四端子连接在一起以为降压控制电路提供脉冲宽度调制PWM调光信号，并且降压控制电路的第一端子和第五端子被连接到LED负载。根据本实用新型的LED驱动电路，能够实现兼容多种调光信号的模拟调光控制。

Description

发光二极管驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，更具体地涉及一种发光二极管(LED)驱动电路。

背景技术

随着照明市场的需求发展，对于诸如发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的照明装置的调光应用的需求也越来越多。传统地的PWM(Pulse Width Modulation)调光方式对输出电流进行斩波控制，因此导致输出电流有频闪存在。目前市面中还采用模拟调光方式，其多数将高频的PWM信号转为模拟来进行调光控制，或者使用DC(Direct Current)信号进行模拟调光控制，然而这将无法兼容传统PWM调光的软件控制。

实用新型内容

鉴于上述一个或多个问题，本实用新型提供了新型的能够兼容多种调光方式的LED驱动电路。

根据本实用新型的实施例的一方面，提供了一种LED驱动电路，该LED驱动电路包括输入电路和降压控制电路，其中：输入电路的第一端子和降压控制电路的第一端子连接在一起以为降压控制电路提供输入电压，输入电路的第二端子和降压控制电路的第二端子连接在一起以为降压控制电路提供供电电压，输入电路的第三端子和降压控制电路的第三端子连接在一起以为降压控制电路提供模拟调光直流信号，输入电路的第四端子和降压控制电路的第四端子连接在一起以为降压控制电路提供脉冲宽度调制PWM调光信号，并且降压控制电路的第一端子和第五端子被连接到LED负载。

根据本实用新型的实施例的LED驱动电路，能够实现利用直流信号的调光控制，也能实现将超宽频率范围PWM信号转为模拟的调光控制，因此能够实现兼容多种调光信号的模拟调光控制。

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实施例的示例性LED驱动电路的示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的示例性LED驱动电路中降压驱动电路的控制芯片的示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的实施例的另一示例性LED驱动电路的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。示例实现方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于本文阐述的实现方式；相反，提供这些实现方式以使得本实用新型更全面和完整，并将示例实现方式的构思全面地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰，可能夸大了区域和组件的尺寸。此外，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，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很明显的是，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的更好的理解。本实用新型决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元素和部件的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。另外，需要说明的是，这里使用的用语“A与B连接”可以表示“A与B直接连接”也可以表示“A与B经由一个或多个其他元件间接连接”。

如上所述，目前市面上的模拟调光方式不能兼容传统PWM调光的软件信号。鉴于此，本实用新型提供了一种新型LED驱动电路，可以兼容传统的PWM调光的软件信号，并实现模拟调光控制。下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的LED驱动电路。

图1示出了根据本实用新型的实施例的示例性LED驱动电路的示意图。如图1所示，LED驱动电路100包括输入电路101和降压控制电路102，其中：输入电路101的第一端子和降压控制电路102的第一端子连接在一起以为降压控制电路102提供输入电压VIN，输入电路101的第二端子和降压控制电路102的第二端子连接在一起以为降压控制电路102提供供电电压，输入电路101的第三端子和降压控制电路102的第三端子连接在一起以为降压控制电路102提供模拟调光直流信号，输入电路101的第四端子和降压控制电路102的第四端子连接在一起以为降压控制电路102提供脉冲宽度调制PWM调光信号，并且降压控制电路102的第一端子和第五端子被连接到LED负载103。

在一些实施例中，降压控制电路102根据第三端子和第四端子的信号来产生针对LED负载103的输出电流的内部基准电压。

在一些实施例中，降压控制电路102包括控制芯片U₁，该控制芯片U₁包括：模拟调光直流信号输入脚ADIM，该模拟调光直流信号输入脚ADIM作为降压控制电路102的第三端子；以及PWM调光信号输入脚PWM，该PWM调光信号输入脚PWM作为降压控制电路102的第四端子。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括调光滤波脚LPF，该调光滤波脚经LPF由第一电容C₁而接地。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括电流检测脚CS，该电流检测脚CS经由功率开关管Q₁和续流管D₁而连接到降压控制电路102的第一端子，并经由第一电阻R₁而接地。如图1所示，功率开关管的漏极连接到续流管D₁，并且功率开关管的源极连接到第一电阻R₁。续流管D₁可以为续流二极管。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括芯片驱动脚GATE，该芯片驱动脚GATE连接到功率开关管Q₁的栅极。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括退磁及输出过压检测脚ZVS，该退磁及输出过压检测脚ZVS经由第二电阻R₂和第二电容C₂连接到功率开关管Q1的漏极，并经由第三电阻R₃而接地。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括第三电容C₃和第一电感L₁，该第三电容C₃连接在降压控制电路102的第一端子和第五端子之间，并且该第一电感L₁连接在降压控制电路102的第五端子和功率开关管Q1的漏极之间。应理解，第三电容C₃和第一电感L₁作为控制芯片U₁的输出电容和输出电感。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括：供电电压接收脚VDD，该供电电压接收脚VDD作为降压控制电路102的第二端子。

在一些实施例中，供电电压接收脚VDD经由第四电容C₄而接地。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括芯片基准地脚GND，该芯片基准地脚GND接地。

图2示出了根据本实用新型的实施例的示例性LED驱动电路中降压驱动电路的控制芯片的示意图。如图2所示，控制芯片U₁具有八个引脚，即VDD引脚、GND引脚、GATE引脚、ADIM引脚、PWM引脚、LPF引脚、CS引脚和ZVS引脚。

VDD引脚是供电电压接收脚，用于接收供电电压以为控制芯片U₁供电。GND引脚是芯片基准地脚，用于接地。GATE引脚是芯片驱动脚，用于接通或关断LED负载。ADIM引脚用于接收模拟调光直流信号。PWM引脚用于接收脉冲宽度调制PWM调光信号，根据PWM调光信号的占空比来实施控制。如此，通过ADIM引脚和PWM引脚的设置，控制芯片U₁能够基于来自这两引脚的信号来产生针对LED负载的输出电流的内部基准电压，LED负载电流跟随此内部基准电压变化，从而对LED负载实现模拟调光控制。应理解，ADIM引脚的信号决定模拟调光最大电流值，进而决定内部基准电压的最大值。LPF引脚可以外接滤波电容，被设计用于在PWM调光信号的频率较低情况下进行辅助滤波。如图所示，通过ADIM引脚、PWM引脚、LPF引脚的配合，控制芯片U₁可以同时兼容DC调光、PWM转模拟调光，并可以根据应用需求灵活设置最大工作电流。

另外，如图2所示，CS引脚是电流检测脚，其连接到恒流控制电路，与退磁检测电路共同实现恒流控制。ZVS引脚是退磁及输出过压检测脚ZVS，其连接到过压检测电路和退磁检测电路，例如图1中所示，将功率开关管(如MOSFET)的漏极电压通过隔直电容C₂及电阻R₁、R₂分压后，可以得到表征输出电压及退磁的波形信号，用于退磁检测以及OVP过压检测。

如图2所示，恒流控制电路、退磁检测电路、过压检测电路连同其他保护电路的信号都被传送到逻辑控制电路以产生用于驱动控制芯片U₁的芯片驱动脚GATE，以控制对功率开关管的接通或关断。

应理解，上面的描述是以功率开关管Q₁位于控制芯片U₁外部的实施例而论述的，但是在某些实施例中，功率开关管Q₁也可以集成到控制芯片U₁内部，实现外部电路的简化。

图3示出了根据本实用新型的实施例的另一示例性LED驱动电路的示意图。如图3所示，该LED驱动电路300与图1所示的LED驱动电路100的区别在于上述功率开关管Q₁被集成在控制芯片U₁内部。因此，为了清楚起见，与图1相同的元件也以相同的标号来表示。下面的描述中主要针对上述区别进行具体描述，而省略对与图1相同的构成的描述。

具体地，如图3所示，控制芯片U₁包括功率开关管(由于功率开关管已经集成到控制芯片中，因此在图中并未具体示出)，并且该功率开关管的漏极作为控制芯片U₁的漏极脚DRAIN。该漏极脚DRAIN经由续流管D₁而连接到降压控制电路300的第一端子。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括电流检测脚CS，该电流检测脚CS经由第一电阻R₁而接地(在控制芯片内部，电流检测脚CS实际还被连接到功率开关管的源极，而功率开关管的栅极被连接到控制芯片内的逻辑控制电路所产生的驱动信号)。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括退磁及输出过压检测脚ZVS，该退磁及输出过压检测脚ZVS经由第二电阻R₂和第二电容C₂连接到漏极脚DRAIN，并经由第三电阻R₃而接地。

在一些实施例中，控制芯片U₁包括第三电容C₃和第一电感L，该第三电容C₃连接在降压控制电路300的第一端子和第五端子之间，并且该第一电感L连接在降压控制电路300的第五端子和漏极脚DRAIN之间。

如上所述，根据本实用新型的实施例的LED驱动电路，其基于降压Buck架构，能够实现利用直流信号的调光控制，也能实现将超宽频率范围PWM信号转为模拟的调光控制，因此能够实现兼容多种调光信号的模拟调光控制。由于控制芯片还内置了多项保护，能够检测系统的异常状态，提高系统的可靠性。本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变都被包括在本实用新型的范围中。

本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。

Claims (14)

1.一种发光二极管LED驱动电路，其特征在于包括输入电路和降压控制电路，其中：

所述输入电路的第一端子和所述降压控制电路的第一端子连接在一起，以为所述降压控制电路提供输入电压，

所述输入电路的第二端子和所述降压控制电路的第二端子连接在一起，以为所述降压控制电路提供供电电压，

所述输入电路的第三端子和所述降压控制电路的第三端子连接在一起，以为所述降压控制电路提供模拟调光直流信号，

所述输入电路的第四端子和所述降压控制电路的第四端子连接在一起，以为所述降压控制电路提供脉冲宽度调制PWM调光信号，并且

所述降压控制电路的第一端子和第五端子被连接到LED负载。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述降压控制电路根据所述第三端子和第四端子的信号来产生针对LED负载的输出电流的内部基准电压。

3.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其中所述降压控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括：

模拟调光直流信号输入脚，所述模拟调光直流信号输入脚作为所述降压控制电路的所述第三端子；以及

PWM调光信号输入脚，所述PWM调光信号输入脚作为所述降压控制电路的所述第四端子。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括调光滤波脚，所述调光滤波脚经由第一电容而接地。

5.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括电流检测脚，所述电流检测脚经由功率开关管和续流管而连接到所述降压控制电路的所述第一端子，并经由第一电阻而接地。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括：芯片驱动脚，所述芯片驱动脚连接到所述功率开关管的栅极。

7.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括退磁及输出过压检测脚，所述退磁及输出过压检测脚经由第二电阻和第二电容连接到所述功率开关管的漏极，并经由第三电阻而接地。

8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括第三电容和第一电感，所述第三电容连接在所述降压控制电路的所述第一端子和所述第五端子之间，并且所述第一电感连接在所述降压控制电路的所述第五端子和所述功率开关管的漏极之间。

9.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中所述控制芯片包括供电电压接收脚，所述供电电压接收脚作为所述降压控制电路的所述第二端子。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其中所述供电电压接收脚经由第四电容而接地。

11.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中，所述控制芯片包括功率开关管，并且所述功率开关管的漏极作为所述控制芯片的漏极脚，所述漏极脚经由续流管而连接到所述降压控制电路的所述第一端子。

12.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其中，所述控制芯片包括电流检测脚，所述电流检测脚经由第一电阻而接地。

13.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其中，所述控制芯片包括退磁及输出过压检测脚，所述退磁及输出过压检测脚经由第二电阻和第二电容连接到所述漏极脚，并经由第三电阻而接地。

14.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其中，所述控制芯片包括第三电容和第一电感，所述第三电容连接在所述降压控制电路的所述第一端子和所述第五端子之间，并且所述第一电感连接在所述降压控制电路的所述第五端子和所述漏极脚之间。

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