一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1等组成，其特征在于，在开关电流源与驱动芯片M之间还串接有光束激发式逻辑放大电路，而在驱动芯片M与该光束激发式逻辑放大电路之间则还串接有逻辑保护射极耦合式放大电路。本实用新型专利技术不仅具有短路保护、过压保护及开路保护的功能，而且其功耗较低，其启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4。同时，本实用新型专利技术设有开关功率放大电路，因此能确保输入驱动芯片M中的功率信号不会产生衰减，进而确保整体的性能稳定。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED驱动电路，具体是指一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统。
技术介绍
目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动电路来进行驱动。然而，当前人们广泛使用的栅极驱动电路由于其设计结构的不合理性，导致了目前栅极驱动电路存在能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服目前栅极驱动电路存在的能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长的缺陷，提供一种结构设计合理，能有效降低能耗和电流噪音，明显缩短启动时间的一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统。本技术的目的通过下述技术方案实现:一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M,串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管Dl，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7，串接于开关电流源与驱动芯片M之间的开关功率放大电路，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C4和电容C5后接地、而发射极接地的晶体管Q4组成。同时，在开关电流源与驱动芯片M之间还串接有光束激发式逻辑放大电路，而在驱动芯片M与该光束激发式逻辑放大电路之间则还串接有逻辑保护射极耦合式放大电路；所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P4，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C11，一端与极性电容Cll的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R17，正极与电阻R17和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C13，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R18，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R19，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R20，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C12，以及一端与极性电容C13的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R21组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，功率放大器P4的正极输入端则与开关电流源相连接。所述逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q8，三极管Q9，功率放大器P5，功率放大器P6，串接在功率放大器P5的负极输入端与输出端之间的电阻R23，串接在功率放大器P6的正极输入端与输出端之间的极性电容C17，串接在功率放大器P5的正极输入端与三极管Q8的集电极之间的电阻R22，串接在三极管Q8的集电极与三极管Q9的基极之间的电阻R24，与电阻R24相并联的电容C15，负极与功率放大器P5的正极输入端相连接、正极经电阻R25后与三极管Q8的发射极相连接的极性电容C14，串接在三极管Q9的基极与极性电容C14的正极之间的电阻R26，正极与三极管Q9的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R27后与功率放大器P5的输出端相连接的电容C16，P极与功率放大器P6的输出端相连接、N极经电阻R29和电阻R28后与稳压二极管D5与电阻R27的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C16的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R29的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q8的基极与极性电容C14的正极相连接，其发射极与三极管Q9的发射极相连接，其集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接；三极管Q9的集电极与功率放大器P6的负极输入端相连接，功率放大器P6的正极输入端与功率放大器P5的输出端相连接；所述极性电容C14的正极与与非门IC3的输出端相连接，而电阻R29与电阻R28的连接点则与驱动芯片M的TD管脚相连接。所述开关功率放大电路则由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器Pl的输出端与负极输入端之间的电阻R9和电容C6，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻RlO和电容C7，基极与功率放大器Pl的输出端相连接、集电极经电阻Rll后与功率放大器P3的正极输入端相连接的三极管Q5，基极与三极管Q5的发射极相连接、集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接的三极管Q6，基极经电阻R14后与功率放大器P2的输出端相连接、集电极经电阻R13后与三极管Q6的基极相连接的三极管Q7，正极与功率放大器P3的负极输入端相连接、而负极与三极管Q6的发射极相连接并接地的电容C8，与电阻R14相并联的电容C9，一端与三极管Q7的基极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R15，一端与三极管Q7的发射极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R16，与电阻R16相并联的电容C10，以及N极与三极管Q5的集电极相连接、P极外接-4V电压的二极管D2组成；所述功率放大器Pl的负极输入端与功率放大器P2的正极输入端相连接，功率放大器P3的输出端与驱动芯片M的VCC管脚相连接，三极管Q7的集电极与驱动芯片M的INP管脚相连接，而功率放大器Pl的正极输入端和功率放大器P2的负极输入端则均与开关电流源相连接。进一步地，所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C4和电容C5的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q4的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q4的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Yl和抽头Y2。所述的开关电流源由晶体管Q1，晶体管Q2，晶体管Q3，直流电源S，串接在晶体管Ql的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在晶体管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在晶体管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，与直流电源S相并联的电阻R5，串接在晶体管Q3的发射极与直流电源S的负极之间的电阻R6，串接在晶体管Q3的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R4，以及正极与晶体管Q2的集电极相连接、负极与直流电源S的负极相连接的极性电容C2组成；所述晶体管Q2的基极还与晶体管Ql的集电极相连接，而晶体管Q3的基极则分别与晶体管Q2的发射极和直流电源S的正极相连接；所述极性电容C2的正极与功率放大器Pl的正极输入端相连接，其负极则与功率放大器P2的负极输入端相连接；所述功率放大器P4的正极输入端则与直流电源S的负极相连接。为确保本技术的使用效果，所述驱动芯片M优先采用LTC4440A集成芯片来实现。本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:(I)本技术不仅具有短路保护、过压保护及开路保护的功能，而且其功耗较低，其启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4。(2)本技术设有自带的开关电流源，因此能有效的避免外部电磁干扰，同时，能显著的降低电流噪音。(3)本技术设有开关功率放大电路，因此能确保输入驱动芯片M中的功率信号不会产生衰减，进而确保整体的性能稳定。【附图说明】图1为本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光束激发和逻辑保护式的栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7，串接于开关电流源与驱动芯片M之间的开关功率放大电路，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C4和电容C5后接地、而发射极接地的晶体管Q4组成，其特征在于，在开关电流源与驱动芯片M之间还串接有光束激发式逻辑放大电路，而在驱动芯片M与该光束激发式逻辑放大电路之间则还串接有逻辑保护射极耦合式放大电路；所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P4，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C11，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R17，正极与电阻R17和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C13，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R18，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R19，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R20，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C12，以及一端与极性电容C13的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R21组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，功率放大器P4的正极输入端则与开关电流源相连接；所述逻辑保护射极耦合式放大电路主要由三极管Q8，三极管Q9，功率放大器P5，功率放大器P6，串接在功率放大器P5的负极输入端与输出端之间的电阻R23，串接在功率放大器P6的正极输入端与输出端之间的极性电容C17，串接在功率放大器P5的正极输入端与三极管Q8的集电极之间的电阻R22，串接在三极管Q8的集电极与三极管Q9的基极之间的电阻R24，与电阻R24相并联的电容C15，负极与功率放大器P5的正极输入端相连接、正极经电阻R25后与三极管Q8的发射极相连接的极性电容C14，串接在三极管Q9的基极与极性电容C14的正极之间的电阻R26，正极与三极管Q9的发射极相连接、负极顺次经稳压二极管D5和电阻R27后与功率放大器P5的输出端相连接的电容C16，P极与功率放大器P6的输出端相连接、N极经电阻R29和电阻R28后与稳压二极管D5与电阻R27的连接点相连接的二极管D6，以及P极与电容C16的负极相连接、N极与二极管D6与电阻R29的连接点相连接的稳压二极管D7组成；所述三极管Q8的基极与极性电容C14的正极相连接，其发射极与三极管Q9的发射极相连接，其集电极与功率放大器P5的负极输入端相连接；三极管Q9的集电极与功率放大器P6的负极输入端相连接，功率放大器P6的正极输入端与功率放大器P5的输出端相连接；所述极性电容C14的正极与与非门IC3的输出端相连接，而电阻R29与电阻R28的连接点则与驱动芯片M的TD管脚相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高小英，车容俊，
申请(专利权)人：成都措普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51