CN217116452U - Led驱动电路 - Google Patents

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朱力强
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Abstract

提供了一种LED驱动电路，包括输入整流滤波电路、降压结构驱动电路、以及调光调色驱动电路，其中：输入整流滤波电路的第一和第二端子分别用于连接交流电源的正端和负端、第三端子连接到降压结构驱动电路的第一端子和调光调色驱动电路的第一端子、第四端子接地；降压结构驱动电路的第二端子连接到调光调色驱动电路的第二端子、第三端子用于连接LED光源、第四端子接地；调光调色驱动电路的第三和第四端子分别用于从外部接收脉宽调制调光信号和脉宽调制调色信号、第五和第六端子分别用于连接LED光源、第七端子接地。

Description

LED驱动电路
技术领域
本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种LED驱动电路。
背景技术
随着发光二极管(LED)光源的普及，用户对于可调光调色的LED照明系统的需求增大。图1示出了传统的采用脉宽调制(PWM)方式实现调光和调色控制的LED驱动电路的示意图。在采用图1所示的LED驱动电路的情况下，由于LED的正端连接至输入整流滤波电容C1的正端，LED的散热铝基板存在漏电问题，导致在LED照明系统处于待机状态时LED无法完全关闭而出现微亮状态，所以需要通过额外的工序增加LED与散热铝基板的绝缘性，这使得LED照明系统的成本增高、生产效率降低。
实用新型内容
根据本实用新型实施例的LED驱动电路，包括输入整流滤波电路、降压结构驱动电路、以及调光调色驱动电路，其中：输入整流滤波电路的第一和第二端子分别用于连接交流电源的正端和负端、第三端子连接到降压结构驱动电路的第一端子和调光调色驱动电路的第一端子、第四端子接地；降压结构驱动电路的第二端子连接到调光调色驱动电路的第二端子、第三端子用于连接LED光源、第四端子接地；调光调色驱动电路的第三和第四端子分别用于从外部接收脉宽调制调光信号和脉宽调制调色信号、第五和第六端子分别用于连接LED光源、第七端子接地。
根据本实用新型实施例的LED驱动电路，可以避免由于LED的散热铝基板漏电引起的在LED照明系统处于待机状态时LED无法完全关闭而出现微亮状态的问题，并能符合LED驱动应用的要求。
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示出了传统的采用PWM方式实现调光和调色控制的LED驱动电路的示意图；
图2示出了根据本实用新型实施例的LED驱动电路的示意图；
图3示出了图2所示的降压驱动芯片U1的内部功能的框图；
图4示出了图2所示的调光调色芯片U2的内部功能的框图；
图5示出了根据本实用新型另一实施例的LED驱动电路的示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。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”。
根据本实用新型实施例的LED驱动电路是基于降压架构驱动电路开发的，可以通过PWM方式来实现LED的调光和调色控制。下面结合图2至图5，详细描述根据本实用新型实施例的LED驱动电路。
图2示出了根据本实用新型实施例的LED驱动电路200的电路图。如图2所示，根据本实用新型实施例的LED驱动电路200包括输入整流滤波电路202、降压结构驱动电路204、以及调光调色驱动电路206，其中：输入整流滤波电路202的第一和第二端子分别用于连接交流电源的正端和负端、第三端子连接到降压结构驱动电路204的第一端子和调光调色驱动电路206的第一端子、第四端子接地；降压结构驱动电路204的第二端子连接到调光调色驱动电路206的第二端子、第三端子用于连接LED光源、第四端子接地；调光调色驱动电路206的第三和第四端子分别用于从外部接收脉宽调制调光信号和脉宽调制调色信号、第五和第六端子分别用于连接LED光源、第七端子接地。
如图2所示，在一些实施例中，输入整流滤波电路202包括保险丝F1，输入整流二极管D1、D2、D3、D4，以及输入整流滤波电容C1。
如图2所示，在一些实施例中，降压结构驱动电路204包括降压驱动芯片U1，其中，降压驱动芯片U1包括内部开关管漏极脚(即，DRAIN脚)、芯片供电脚(即，VDD脚)、输出过压保护设定脚(即，OVP脚)、电流采样脚(CS脚)、环路补偿脚(即，COMP脚)、调光信号输入脚(即，SYNC脚)、以及芯片基准地(即，GND脚)。
如图2所示，在一些实施例中，降压驱动芯片U1的内部开关管漏极脚(即，DRAIN脚)可以用作降压结构驱动电路204的第一端子，降压驱动芯片U1的调光信号输入脚(即，SYNC脚)可以用作降压结构驱动电路204的第二端子。
如图2所示，在一些实施例中，降压结构驱动电路204还包括供电电容C2，其中，降压驱动芯片U1的芯片供电脚(即，VDD脚)经由供电电容C2连接到降压结构驱动电路204的参考地。
如图2所示，在一些实施例中，降压结构驱动电路204还包括补偿电容C3，其中，降压驱动芯片U1的环路补偿脚(即，COMP脚)经由补偿电容C3连接到降压结构驱动电路204的参考地。
如图2所示，在一些实施例中，降压结构驱动电路204还包括过压保护设定电阻R1，其中，降压驱动芯片U1的输出过压保护设定脚(即，OVP脚)经由过压保护设定电阻R1连接到降压结构驱动电路204的参考地。
如图2所示，在一些实施例中，降压结构驱动电路204还包括电流感测电阻R2、降压电感L1、以及输出电容C4，其中，降压驱动芯片U1的芯片基准地(即，GND脚)连接到降压结构驱动电路204的参考地并经由电流感测电阻R2和降压电感L1连接到降压结构驱动电路204的第三端子，降压驱动芯片U1的电流采样脚(即，CS脚)经由降压电感L1连接到降压结构驱动电路204的第三端子，输出电容C4的第一端子连接到降压结构驱动电路204的第三端子、第二端子接地。
图3示出了图2所示的降压驱动芯片U1的内部功能的框图。如图3所示，降压驱动芯片U1包括逻辑控制单元302、栅极驱动器单元304、内部开关管MU1、以及低压差线性稳压器单元306，其中：逻辑控制单元302的第一至第六端子分别连接到调光信号输入脚(即，SYNC脚)、输出过压保护设定脚(即，OVP脚)、环路补偿脚(即，COMP脚)、电流采样脚(即，CS脚)、芯片基准地(即，GND脚)、以及栅极驱动器单元304的第一端子；栅极驱动器单元304的第二端子连接到内部开关管MU1的栅极；内部开关管MU1的源极和漏极分别连接到内部开关管漏极脚(即，DRAIN脚)和芯片基准地(即，GND脚)；低压差线性稳压器单元306的第一和第二端子分别连接到内部开关管漏极脚(即，DRAIN脚)和芯片供电脚(即，VDD脚)。
如图2所示，在一些实施例中，调光调色驱动电路206包括调光调色控制芯片U2，其中，调光调色控制芯片U2包括芯片供电脚(即，VIN脚)、脉宽调制调光信号输入脚(即，PWM1脚)、脉宽调制调色信号输入脚(即，PWM2脚)、调色补偿脚(即，CMP脚)、调色开关管栅极驱动脚(即，G1脚和G2脚)、调光信号输出脚(SYNC脚)、以及芯片基准地(即，GND脚)。
如图2所示，在一些实施例中，调光调色控制芯片U2的芯片供电脚(即，VIN脚)可用作调光调色驱动电路206的第一端子，调光调色控制芯片U2的调光信号输出脚(即，SYNC脚)可以用作调光调色驱动电路206的第二端子，调光调色控制芯片U2的脉宽调制调色信号输入脚(即，PWM2脚)和脉宽调制调光信号输入脚(即，PWM1脚)可以分别用作调光调色驱动电路206的第三和第四端子。
如图2所示，在一些实施例中，调光调色驱动电路306还包括调色补偿电阻R3，其中，调光调色控制芯片U2的调色补偿脚(即，CMP脚)经由调色补偿电阻R3接地。
如图2所示，在一些实施例中，调光调色驱动电路206还包括调色开关管M1和M2，其中，调光调色控制芯片U2的调色开关管栅极驱动脚(即，G1脚和G2脚)分别连接到调色开关管M1和M2的栅极，调色开关管M1和M2的源极和漏极分别用于连接LED光源和接地。
图4示出了图2所示的调光调色芯片U2的内部功能的框图。如图4所示，在一些实施例中，调光调色控制芯片U2包括逻辑控制单元402、低压差线性稳压器单元404、以及电平转换器单元406，其中：逻辑控制单元402的第一至第六端子分别连接到脉宽调制调光信号输入脚(即，PWM1脚)、脉宽调制调色信号输入脚(即，PWM2脚)、调色补偿脚(即，CMP脚)、调色开关管栅极驱动脚(即，G1脚和G2脚)、芯片基准地(即，GND脚)、以及电平转换器单元406的第一端子；电平转换器单元406的第二端子连接到调光信号输出脚(即，SYNC脚)；低压差线性稳压器单元404连接到芯片供电脚(即，VIN脚)。
图5示出了根据本实用新型另一实施例的LED驱动电路500的示意图。结合图2和图5可以看出，LED驱动电路500与LED驱动电路200的不同主要在于，降压驱动芯片U1的电流采样脚(即，CS脚)经由电流感测电阻R2和降压电感L1连接到降压结构驱动电路504的第三端子，并经由电流感测电阻R2连接到降压结构驱动电路504的参考地；降压驱动芯片U1的芯片基准地(即，GND脚)直接连接到降压结构驱动电路504的参考地。图5所示的LED驱动电路500可以实现与图2所示的LED驱动电路200相同的调光调色功能。
应该明白的是，图5所示的LED驱动电路500的其他方面与图2所示的LED驱动电路200的相应方面相同，这里不再赘述。
综上所述，根据本实用新型实施例的LED驱动电路可以通过PWM方式实现LED的调光和调色控制且具有保护功能齐全的特点，同时可以避免由于LED的散热铝基板漏电引起的LED照明系统处于待机状态时LED无法完全关闭而出现微亮状态的问题，并能符合LED驱动应用的要求。
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。

Claims (17)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括输入整流滤波电路、降压结构驱动电路、以及调光调色驱动电路，其中：
所述输入整流滤波电路的第一和第二端子分别用于连接交流电源的正端和负端、第三端子连接到所述降压结构驱动电路的第一端子和所述调光调色驱动电路的第一端子、第四端子接地，
所述降压结构驱动电路的第二端子连接到所述调光调色驱动电路的第二端子、第三端子用于连接LED光源、第四端子接地，并且
所述调光调色驱动电路的第三和第四端子分别用于从外部接收脉宽调制调光信号和脉宽调制调色信号、第五和第六端子分别用于连接所述LED光源、第七端子接地。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路包括降压驱动芯片，其中，所述降压驱动芯片包括内部开关管漏极脚、芯片供电脚、输出过压保护设定脚、电流采样脚、环路补偿脚、调光信号输入脚、以及芯片基准地。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压驱动芯片的所述内部开关管漏极脚用作所述降压结构驱动电路的第一端子。
4.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压驱动芯片的所述调光信号输入脚用作所述降压结构驱动电路的第二端子。
5.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路还包括供电电容，所述降压驱动芯片的所述芯片供电脚经由所述供电电容连接到所述降压结构驱动电路的参考地。
6.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路还包括补偿电容，所述降压驱动芯片的所述环路补偿脚经由所述补偿电容连接到所述降压结构驱动电路的参考地。
7.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路还包括过压保护设定电阻，所述降压驱动芯片的所述输出过压保护设定脚经由所述过压保护设定电阻连接到所述降压结构驱动电路的参考地。
8.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路还包括电流感测电阻、降压电感、以及输出电容，所述降压驱动芯片的所述芯片基准地经由所述电流感测电阻和所述降压电感连接到所述降压结构驱动电路的第三端子，所述降压驱动芯片的所述电流采样脚经由所述降压电感连接到所述降压结构驱动电路的第三端子，所述输出电容的第一端子连接到所述降压结构驱动电路的第三端子、第二端子接地。
9.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压结构驱动电路还包括电流感测电阻、降压电感、以及输出电容，所述降压驱动芯片的所述电流采样脚经由所述电流感测电阻和所述降压电感连接到所述降压结构驱动电路的第三端子，所述输出电容的第一端子连接到所述降压结构驱动电路的第三端子、第二端子接地。
10.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述降压驱动芯片包括逻辑控制单元、栅极驱动器单元、内部开关管、以及低压差线性稳压器单元，其中：
所述逻辑控制单元的第一至第六端子分别连接到所述调光信号输入脚、所述输出过压保护设定脚、所述环路补偿脚、所述电流采样脚、所述芯片基准地、以及所述栅极驱动器单元的第一端子，
所述栅极驱动器单元的第二端子连接到所述内部开关管的栅极，
所述内部开关管的源极和漏极分别连接到所述内部开关管漏极脚和所述芯片基准地，并且
所述低压差线性稳压器单元的第一和第二端子分别连接到所述内部开关管漏极脚和所述芯片供电脚。
11.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色驱动电路包括调光调色控制芯片，所述调光调色控制芯片包括芯片供电脚、脉宽调制调色信号输入脚、脉宽调制调光信号输入脚、调色补偿脚、调色开关管栅极驱动脚、调光信号输出脚、以及芯片基准地。
12.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色控制芯片的所述芯片供电脚用作所述调光调色驱动电路的第一端子。
13.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色控制芯片的所述调光信号输出脚用作所述调光调色驱动电路的第二端子。
14.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色控制芯片的所述脉宽调制调色信号输入脚和所述脉宽调制调光信号输入脚分别用作所述调光调色驱动电路的第三和第四端子。
15.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色驱动电路还包括调色补偿电阻，所述调光调色控制芯片的所述调色补偿脚经由所述调色补偿电阻接地。
16.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色驱动电路还包括调色开关管，所述调光调色控制芯片的所述调色开关管栅极驱动脚连接到所述调色开关管的栅极，所述调色开关管的源极和漏极分别用于连接所述LED光源和接地。
17.根据权利要求11所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光调色控制芯片包括逻辑控制单元、低压差线性稳压器单元、以及电平转换器单元，其中：
所述逻辑控制单元的第一至第六端子分别连接到所述脉宽调制调色信号输入脚、所述脉宽调制调光信号输入脚、所述调色补偿脚、所述芯片基准地、所述调色开关管栅极驱动脚、以及所述电平转换器单元的第一端子，
所述电平转换器单元的第二端子连接到所述调光信号输出脚，并且
所述低压差线性稳压器单元连接到所述芯片供电脚。
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