本发明专利技术提供了一种基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，主要解决现有LED驱动电路内部及外围电路复杂的问题。它包括整流桥、功率开关器件M、输出二极管D、电感L、输出电容COUT和控制电路(1)。整流桥正向端连接到电感L的一端，电感L的另一端与功率开关器件M的漏极和输出二极管D的正向端相连；控制电路(1)跨接于功率开关器件M的漏极与栅极之间，通过控制功率开关器件M的关断时间，对电感L的放电时间进行调制；输出二极管D的负向端连接到负载LED，该负载LED与输出电容COUT并联后跨接于输出二极管D与整流桥正向端之间，通过控制电感放电时间实现对输出功率的调节。本发明专利技术具有内部及外围电路简单的优点，可应用于LED球泡灯和LED灯管之中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子电路
，尤其是涉及一种基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，可用于模拟集成电路的设计。
技术介绍
发光二极管LED在照明应用中，因其具有发光效率高、寿命长、高亮度、节能、环保和耐用等特点，被认为是当前最具潜力的光源之一。为了充分发挥其优势，并且与前代照明产品如白炽灯、节能灯管等充分兼容,需要配备体积小,寿命长,成本低,并直接以交流市电为电源的LED驱动电路，以最大限度发挥LED自身优势。目前以交流市电为电源的LED驱动电路种类繁多，其中降压型AC-DC开关电源LED驱动电路以其电压低，安全性高，隔离性好的优势在LED中占有重要位置。降压型AC-DC开关电源LED驱动电路主要可以分为两类。参考图1，第一种为非隔离型AC-DC变换器，或称Buck型AC-DC变换器，源于经典降压型开关电源设计。当开关MOSFET管S导通时，续流二极管D截止，交流电源通过整流桥后为电感充电，同时为负载LED供电；当开关MOSFET管S关断时，电感放电，续流二极管D导通，继续为负载LED供电。控制器C控制开关MOSFET管S的反复导通与关断使电感L充放电，以驱动LED负载。此类LED驱动电路优点为效率高；但是也有明显的缺点，即开关MOSFET管S的源极电位是浮动的，这导致控制器C需要用自举电路或变压器隔离驱动方式对其进行驱动，增加了控制器内部电路的复杂度，所以实际上以这种方式驱动LED的实例非常少。参考图2，第二种为隔离型AC-DC变换器，或称反激式AC-DC变换器，现今大量应用于LED驱动领域。开关MOSFET管S导通时，交流输入电源为变压器主电感Lp充电，此时续流二极管D截止，输出电容Co为负载LED供电。S断开瞬间，变压器主电感Lp放电，极性反转，次级线圈LI极性反转，续流二极管D导通，主电感通过变压器耦合为负载LED供电，同时为输出电容Co充电。反馈线圈L2与次级线圈LI同名端相对应，L2的耦合电压与LI两端电压成比例，通过电阻Rl，R2分压后反馈至控制器C。控制器C通过检测反馈电压VFB的值改变开关占空比、频率等参数，以根据Vfb调节Vwt，实现恒流输出。隔离型AC-DC变换器的优势在于高低压之间的隔离，可以做到较小的输出电压和较大的输出电流，符合一些特定的安全规范；其缺点也很明显，变压器的存在使得其转换效率无法做到很高，小功率应用下甚至达不到80%，并且外围器件繁多，调试复杂。对LED器件的保护也是一个不可忽视的问题。在用传统降压结构驱动串联结构LED时，一旦输入电压出现突波，上述两种结构会直接将此突波传递至输出端，对LED器件形成损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有电源系统芯片供电技术的缺陷，提供一种基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，以简化芯片内部电路以及外围电路，提高转换效率，有效抑制电压突波对LED器件的影响。为实现上述目的，本专利技术基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，包括整流桥、功率开关器件M、输出二极管D、电感L和输出电容Cott ;其特征在于整流桥正向端连接到电感L的一端，电感L的另一端与功率开关器件M的漏极和输出二极管D的正向端相连，功率开关器件M的漏极与栅极之间跨接有控制电路，该控制电路通过控制功率开关器件M的关断时间，对电感L的放电时间进行调制；输出二极管D的负向端连接到负载LED，该负载LED与输出电容Cot并联后跨接于输出二极管D与整流桥正向端之间。上述基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，其中所述的控制电路包括电流检测电路、放电计时电路和逻辑电路；所述峰值电流检测电路，其输入端接电感L的电流采样信号，其输出端接逻辑电路；用于对电感电流L的采样信号进行判断，当电感电流采样信号超过设定的电流阈值Ium时，输出逻辑信号至逻辑电路，通过逻辑电路使功率开关器件M关断，以保证电感的峰值电流恒定；所述放电计时电路，其输出端接逻辑电路；用于对开关M的关断时间进行计时，当达到设定的计时时间Tsrt时，输出逻辑信号至逻辑电路，通过逻辑电路使功率开关器件M重新导通，以保证输出功率恒定；所述逻辑电路，其两个输入端分别为峰值电流检测电路的输出端和放电计时电路的输出端，其输出端接功率开关器件M的栅极；通过对峰值检测电路和放电计时电路输出的两个逻辑信号进行逻辑综合，控制开关M的导通与关断，通过控制功率开关器件M的关断时间来实现电感放电时间调制。本专利技术与现有技术相比具有如下优点(I)本专利技术由于采用降压型架构，负载LED两端电压低于输入电压，因此外围电路中不需要变压器，简化了外围电路；(2)本专利技术对电感放电时间进行调制,控制输出电流的大小,输出电流恒定则负载LED两端电压恒定，因此不需要对输出电压进行采样，简化了外围电路；(3)本专利技术由于功率开关器件M的源极接地，因此无需自举式或变压器线圈去驱动具有浮动源极的高压M0SFET，简化了驱动电路结构；(4)本专利技术由于电感放电计时时间长，则输出功率小，放电计时时间短，则输出功率大，用户可以根据需求进行定制，输出功率灵活多变。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1是现有非隔离型AC-DC变换器作为LED驱动电路的原理图；图2是现有隔离型AC-DC变换器作为LED驱动电路的原理图；图3是本专利技术的原理图；图4是本专利技术中的控制电路方框图；图5是本专利技术中的电感放电回路等效架构示意图；图6是本专利技术中的电感充电回路等效架构示意图；图7是本专利技术的工作时序波形图。具体实施例方式以下结合附图及其实施例对本专利技术作进一步描述。参考图3，本专利技术基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路包括整流桥、功率开关器件M、输出二极管D、电感L、输出电容Qjut和控制电路I ;其中整流桥输入接交流市电，其负向端接地，正向端连接到电感L的一端；电感L的另一端连接到功率开关器件M的漏极，用于储存能量；开关器件M的源极接地，用于控制电感L的充电和放电；控制电路I的输入端a连接到开关功率器件M的漏极，输出端b连接到开关器件M的栅极，用于控制开关器件M的导通与关断；输出二极管D的正向端连接到开关控制器件M的漏极，其负向端连接至1J输出电容Qm和负载LED正向端,用于防止输出电容Cotjt的放电电流通过开关器件M倒灌到地；输出电容Cot与负载LED并联后跨接于输出二极管D与整流桥的正向端之间，负载电容Qm用于在电感L充电期间为负载LED供电,保证输出电压及电流恒定。 参照图4，所述控制电路I，包括峰值电流检测电路11，放电计时电路12，逻辑电路13 ;其中峰值电流检测电路11，其输入端接电感L的电流采样信号，其输出端接逻辑电路13 ;用于对电感电流L的采样信号进行判断，当电感电流采样信号超过设定的电流阈值Ium时，输出控制峰值电流的逻辑信号至逻辑电路13，通过逻辑电路13使功率开关器件M关断，以保证电感的峰值电流恒定；放电计时电路12，其输出端接逻辑电路13，用于对开关M的关断时间进行计时，当达到设定的计时时间Tsrt时，输出控制放电时间的逻辑信号至逻辑电路13，通过逻辑电路13使功率开关器件M重新导通，以保证输出功率恒定；逻辑电路13输出端接功率开关器件M的栅极；通过对峰值检测电路11和放电计时电路12输出的两个逻辑信号进行逻辑综合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，包括整流桥、功率开关器件M、输出二极管D、电感L和输出电容COUT；其特征在于：整流桥正向端连接到电感L的一端，电感L的另一端与功率开关器件M的漏极和输出二极管D的正向端相连，功率开关器件M的漏极与栅极之间跨接有控制电路(1)，该控制电路(1)通过控制功率开关器件M的关断时间，对电感L的放电时间进行调制；输出二极管D的负向端连接到负载LED，该负载LED与输出电容COUT并联后跨接于输出二极管D与整流桥正向端之间。
【技术特征摘要】
1.一种基于电感放电时间调制的降压LED驱动电路，包括整流桥、功率开关器件Μ、输出二极管D、电感L和输出电容Ctot ;其特征在于整流桥正向端连接到电感L的一端，电感L的另一端与功率开关器件M的漏极和输出二极管D的正向端相连，功率开关器件M的漏极与栅极之间跨接有控制电路(I)，该控制电路(I)通过控制功率开关器件M的关断时间，对电感L的放电时间进行调制；输出二极管D的负向端连接到负载LED，该负载LED与输出电容Qm并联后跨接于输出二极管D与整流桥正向端之间。2.根据权利要求1所述的降压LED驱动电路，其特征在于所述的控制电路(1)，包括电流检测电路(11)、放电计时电路(12)和逻辑电路(13)； 所述峰值电流检测电路(11)，其输入端接电感L的电流采样信号，其输出端接逻辑电路(13);用于对电感电流L的采样信号进行判断，当电感电流采样信号超过设定的电流阈值Ium时，输出逻辑信号至逻辑电路(13)，通过逻辑电路(13)使功率开关器件M关断，以保证电感的峰...
【专利技术属性】
技术研发人员：来新泉，刘从，韩杰，邵丽丽，
申请(专利权)人：西安铨芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。