一种高效率的LED驱动电路制造技术

一种高效率的LED驱动电路，用以驱动一LED装置，包括控制电路、LED电流检测电路和功率开关管；其中，所述LED电流检测电路用以产生表征所述LED装置的驱动电流的反馈信号；所述控制电路与所述LED电流检测电路连接，用以接收所述反馈信号,并据此产生一PWM驱动信号；所述功率开关管接收输入电压源和所述PWM驱动信号，并据此周期性地导通和截止来驱动所述LED装置，并且保证所述LED装置的驱动电流维持恒定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，更具体的说，涉及一种应用于LED装置的驱动电路。
技术介绍
随着照明行业的不断创新和迅速发展，加之节能和环保日益重要，LED照明作为一种革命性的节能照明技术，正在飞速发展。然而，由于LED灯的亮度与光输出强度参数相关，其与它的电流及正向压降成正比，并随温度变化而变化。因此，LED的驱动需要恒流电源，以保证LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。可见，选择正确的LED驱动至关重要。没有好的LED驱动电源的匹配，LED照明的优势无法得以体现。现有技术中，LED驱动电源多采用升压型转换方法。然而，基于降压型结构的驱动电源可以与很多环路控制结构进行很好的匹配，而且不用考虑稳定性的限制，滞回控制也适合在开关频率变换比较快和输入范围较小的情况下应用。这种特性刚好满足LED电源的要求。现有的降压型转换方法由于种种限制应用并不广泛。参考图1，所示为一种现有的采用降压转换的LED驱动电路，包括功率级电路、控制电路和驱动电路等。采用这种实现方法，为了给控制电路提供供电电源，额外设置了一辅助绕组104与功率级电路中的电感105耦合来获取电量，而增加了电感的体积，不符合当今小型化的需求。另外，由于功率级电路中的功率开关管101和控制电路103不是在同一电位上，因此功率开关管101的驱动器102需要采用浮驱动技术，增加了电路复杂度，成本也相对较高；并且，一般的浮驱动电路的损耗也比采用直接驱动方式的驱动电路的损耗大一些。参考图2，所示为另一种采用现有技术的降压转换的LED驱动电路，与图1所述的驱动电路结构不同的地方在于:其采用一单独的线性降压管201给所述控制电路提供供电电源。但是采用这种供电方法，线性稳压管的损耗会随着交流输入电源的变换而变化。对于输入电源电压较高的场合，线性稳压管的损耗也较大，并且是不可忽略的，使得驱动电路的转换效率较低。同时，由于采样电阻203只能采样功率开关管204导通时的输出电感电流，使得控制电路202无法直接接收LED上的电流信号，因此LED电流的调整精度下降。尤其对于输入电压范围较宽，输出电感的电感量变化较大的场合，LED电流的调整精度会更差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高效率的LED驱动电路，其可以通过外围电路的设置，配置为降压型驱动电路和升压-降压型驱动电路，以解决功率开关管驱动电路复杂以及采样精度不准的问题。依据本专利技术的一实施例的LED驱动电路，用以驱动一 LED装置，包括一整流桥，其接收一交流输入源以获得第一输入电平和第二输入电平，所述LED驱动电路进一步包括一功率级电路，控制电路和LED电流检测电路；其中，所述功率级电路包括功率开关管，二极管和输出电感；所述功率开关管包括控制端、第一功率端和第二功率端； 所述第一功率端接收所述第一输入电平；所述第二功率端直接连接至所述LED电流检测电路，并连接至一参考电位；并且，所述LED电流检测电路与所述LED装置串联连接，用以产生表征流过所述LED装置的驱动电流的反馈信号；所述控制电路与所述LED电流检测电路连接，用以接收所述反馈信号，并据此产生一 PWM驱动信号；所述控制端直接接收所述PWM驱动信号；所述功率开关管根据所述PWM驱动信号周期性地导通和截止来驱动所述LED装置，并且保证所述LED装置的驱动电流维持恒定。优选的，所述功率开关管为一功率MOSFET晶体管，所述控制端为栅极，所述第一功率端为漏极，所述第二功率端为源极。进一步的，所述控制电路包括一误差放大器和一 PWM控制器；其中，所述误差放大器接收所述反馈信号和第一基准源，并产生第一误差信号；所述PWM控制器接收所述第一误差信号以产生所述PWM驱动信号。优选的，所述二极管，所述输出电感与所述功率开关管形成一降压型驱动电路；其中，所述二极管连接在所述第二输入电平和所述功率开关管的第二功率端之间；所述LED电流检测电路、所述LED装置和所述输出电感连接在所述功率开关管的第二功率端和所述第二输入电平之间的连线上。优选的，所述LED电流检测电路为一检测电阻。优选的，所述LED驱动电路进一步包括一输出电容，所述输出电容与所述LED装置并联连接。优选的，所述LED驱动电路进一步包括第二二极管和第一滤波电容；其中，所述第二二极管的第一端连接至所述输出电感和所述LED装置的公共连接点，所述第二二极管的第二端连接至第一滤波电容的一端，所述第一滤波电容的另一端连接至所述参考电位；所述第二二极管的第二端和所述第一滤波电容的公共连接点上的电压作为输入至所述控制电路的偏置电源。进一步的，所述二极管，所述输出电感，所述功率开关管和一输出电容组成一升压-降压型驱动电路；其中，所述输出电感串联连接在所述第二输入电平和所述功率开关管的第二功率端之间；所述二极管、所述LED装置和所述LED电流检测电路依次串联连接在所述第二输入电平和所述功率开关管的第二功率端之间；所述输出电容连接在所述二极管和所述LED装置的公共连接点和所述功率开关管的第二功率端之间。优选的，所述二极管和所述LED装置的公共连接点上的电压作为输入至所述控制电路的偏置电源。优选的，所述功率开关管为一复合功率开关管；所述复合功率开关管包括第一功率开关管和第二功率开关管；其中，所述第一功率开关管的第一功率端为所述复合功率开关管的第一功率端，所述第二功率开关管的第二功率端为所述符合功率开关管的第二功率端，所述第二功率开关管的控制端为所述复合功率开关管的控制端；所述第一功率开关管的第二功率端连接至所述第二功率开关管的第一功率端；所述第一功率开关管的控制端和所述第二功率开关管的第二功率端分别连接至第二基准源的两端。优选的，所述PWM驱动信号的占空比跟随所述交流输入源的电压而变化，以使平均输入电流与所述交流输入源的电压大致成比例。采用本专利技术的LED驱动电路，至少可以达到以下有益效果:(I)可以根据输入电源和输出电压的关系，设置不同的外围电路，而配置为与应用场合匹配的不同的降压型驱动电路和升压-降压型驱动电路，从而可以应用于更多的场合；(2)简化了功率开关管的驱动电路，减小了电路板的体积，降低了电路的成本；(3)控制电路能直接接收LED的电流反馈，提高了 LED电流的调制精度；(4)控制电路能直接驱动功率开关管，有利于降低驱动损耗，同时能较容易实现软开关的驱动，减少开关损耗；(5)不需要复杂的磁性元件如变压器或者多绕组的电感，从而进一步降低成本和功耗。附图说明图1所示为采用现有技术的一种降压型LED驱动电路的原理图；图2所示为采用现有技术的另一种降压型LED驱动电路的原理图；图3A所示为依据本专利技术的降压型LED驱动电路的第一实施例的原理框图；图3B所示为依据本专利技术的降压型LED驱动电路的第二实施例的原理框图；图3C所示为采用降压型LED驱动电路的交流输入电源、输出电压和输入平均电流的波形图；图4A所示为依据本专利技术的升压-降压型LED驱动电路的第一实施例的原理框图；图4B所示为依据本专利技术的升压-降压型LED驱动电路的第二实施例的原理框图；图4C所不为米用升压-降压型LED驱动电路的交流输入电源、输出电压和输入平均电流的波形图；图5A所示为依据本专利技术的具有串联的两个功率开关管的功率电路的原理框图；图5B所示为采用图5A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率的LED驱动电路，用以驱动一LED装置，包括一整流桥，其接收一交流输入源以获得第一输入电平和第二输入电平，其特征在于，所述LED驱动电路进一步包括一功率级电路，控制电路和LED电流检测电路；其中，所述功率级电路包括功率开关管，二极管和输出电感；所述功率开关管包括控制端、第一功率端和第二功率端；所述第一功率端接收所述第一输入电平；所述第二功率端直接连接至所述LED电流检测电路，并连接至一参考电位；并且，所述LED电流检测电路与所述LED装置串联连接，用以产生表征流过所述LED装置的驱动电流的反馈信号；所述控制电路与所述LED电流检测电路连接，用以接收所述反馈信号,并据此产生一PWM驱动信号；所述控制端直接接收所述PWM驱动信号；所述功率开关管根据所述PWM驱动信号周期性地导通和截止来驱动所述LED装置，并且保证所述LED装置的驱动电流维持恒定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，陈圣伦，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：