發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片包括PWM模塊和開關(guān)管，PWM模塊包括限流單元，限流單元用于設(shè)定開關(guān)管在每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間的上限值。本實(shí)用新型專利技術(shù)的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間Ton到達(dá)上限值時(shí)，輸入電流無法再增大，從而能夠保證LED驅(qū)動(dòng)電路中相應(yīng)的元器件不會(huì)因輸入電流的大幅上升引起的升溫而損壞。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路
本技術(shù)涉及電技術(shù)，特別是涉及一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)電路。
技術(shù)介紹
目前主流的非隔離式LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的框圖如圖1所示，恒流芯片通過控制輸出給LED的驅(qū)動(dòng)電壓的占空比來控制LED的電流。具體地，恒流芯片通過一個(gè)電流檢測引腳來檢測LED的電流，當(dāng)電流檢測引腳采樣得到的電壓達(dá)到恒流芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓時(shí)(即電流達(dá)到設(shè)定值)，關(guān)閉恒流芯片內(nèi)部的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)，使LED得到的電流不再上升。MOSFET從開啟到關(guān)閉時(shí)間間隔即導(dǎo)通時(shí)間Ton。恒流芯片的輸入電壓越低，則Ton越大。在某些應(yīng)用場合，由于LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓(例如市電或發(fā)電機(jī)的供電)Vacin不穩(wěn)定，變化范圍會(huì)特別大，例如90-300V。這樣通常在LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓范圍220-240V范圍設(shè)定的參數(shù)，在輸入電壓大幅變動(dòng)時(shí)也會(huì)有大幅變動(dòng)，如恒流芯片的輸入電流Iin在Vacin＝100V時(shí)，會(huì)增長到Vacin＝230V的2.3倍，造成某些元器件在此惡劣的情況下因溫度劇烈上升而損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種在LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，輸入電流不會(huì)升得太高的LED驅(qū)動(dòng)電路。一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測引腳連接發(fā)光二極管，用于進(jìn)行電流采樣，所述驅(qū)動(dòng)芯片包括PWM模塊和第一開關(guān)管，所述PWM模塊的輸出端連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述PWM模塊根據(jù)所述電流檢測引腳采樣得到的電流大小調(diào)整輸出端輸出的控制信號(hào)的占空比，從而通過控制所述第一開關(guān)管在每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)整所述發(fā)光二極管的電流，所述PWM模塊包括限流單元，所述限流單元用于設(shè)定所述導(dǎo)通時(shí)間的上限值。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限流單元包括：信號(hào)發(fā)生單元，用于輸出電壓幅值與所述導(dǎo)通時(shí)間正相關(guān)的導(dǎo)通電壓信號(hào)；第一比較器，所述第一比較器的第一輸入端用于輸入所述導(dǎo)通電壓信號(hào)，所述第一比較器的第二輸入端用于輸入第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)，當(dāng)所述導(dǎo)通電壓信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)時(shí)，所述第一比較器的輸出端輸出截止信號(hào)控制所述第一開關(guān)管在當(dāng)前周期內(nèi)截止。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限流單元還包括RS觸發(fā)器，所述第一比較器的輸出端連接所述RS觸發(fā)器的R端，所述RS觸發(fā)器的Q端連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述RS觸發(fā)器的Q非端連接所述信號(hào)發(fā)生單元的輸入端，所述導(dǎo)通電壓信號(hào)的電壓隨所述Q非端輸出的低電平信號(hào)的時(shí)長增加而增大。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生單元包括：第二開關(guān)管，所述第二開關(guān)管的控制端作為所述信號(hào)發(fā)生單元的輸入端，所述第二開關(guān)管的輸出端接地，所述第二開關(guān)管的輸入端連接所述第一比較器的第一輸入端，當(dāng)所述第二開關(guān)管的控制端的電壓大于第二開關(guān)管的導(dǎo)通電壓時(shí)、所述第二開關(guān)管導(dǎo)通；電流源，負(fù)極接地，正極連接所述第一比較器的第一輸入端以輸出所述導(dǎo)通電壓信號(hào)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述PWM模塊還包括：運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的正相輸入端用于輸入第二基準(zhǔn)電壓信號(hào)，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述電流檢測引腳；第二比較器，所述第二比較器的正相輸入端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，所述第二比較器的反相輸入端連接所述電流源的正極；或門，所述或門的第一輸入端連接所述第二比較器的輸出端，所述或門的第二輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述或門的輸出端連接所述RS觸發(fā)器的R端。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生單元還包括電容，所述電容的一端連接所述電流源的正極，另一端接地。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管均為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)通電壓信號(hào)為三角波信號(hào)。上述發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間Ton到達(dá)限流單元設(shè)定的上限值時(shí)，輸入電流無法再增大，從而能夠保證LED驅(qū)動(dòng)電路中相應(yīng)的元器件不會(huì)因輸入電流的大幅上升引起的升溫而損壞。附圖說明圖1是一種傳統(tǒng)的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路框圖；圖2是一實(shí)施例中發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；圖3是LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)電感L2的電流與導(dǎo)通時(shí)間Ton的關(guān)系曲線；圖4是一實(shí)施例中PWM模塊的電路圖；圖5是再一實(shí)施例中PWM模塊的電路圖；圖6是另一實(shí)施例中PWM模塊的電路圖；圖7是LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓-輸出電流曲線。具體實(shí)施方式為了便于理解本技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本技術(shù)進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本技術(shù)的首選實(shí)施例。但是，本技術(shù)可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本技術(shù)的公開內(nèi)容更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本技術(shù)的
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本技術(shù)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本技術(shù)。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。圖2是一實(shí)施例中發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖，包括驅(qū)動(dòng)芯片U1。簡單介紹一下驅(qū)動(dòng)芯片U1驅(qū)動(dòng)LED工作的原理：驅(qū)動(dòng)芯片U1的電流檢測引腳ISEN連接發(fā)光二極管，用于進(jìn)行電流采樣。驅(qū)動(dòng)芯片集成有PWM模塊和第一開關(guān)管，PWM模塊的輸出端連接第一開關(guān)管的控制端。PWM模塊根據(jù)電流檢測引腳ISEN采樣得到的電流大小調(diào)整其輸出端輸出的控制信號(hào)的占空比，從而通過控制第一開關(guān)管在每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間Ton來調(diào)整發(fā)光二極管的電流。具體地，本實(shí)施例中是通過如下方案來實(shí)現(xiàn)當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，對(duì)輸入電流的提升的限制：PWM模塊包括限流單元，限流單元用于設(shè)定第一開關(guān)管在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間Ton的上限值。當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片U1如果要達(dá)到恒流的效果，就必須要把占空比設(shè)得很高，則勢(shì)必導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電流大幅上升。而通過限流單元將導(dǎo)通時(shí)間Ton設(shè)定一個(gè)上限值，就可以保證在輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，PWM模塊輸出的占空比是有上限值的，從而當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間Ton到達(dá)上限值時(shí)，輸入電流無法再增大，以保證LED驅(qū)動(dòng)電路中相應(yīng)的元器件不會(huì)因輸入電流的大幅上升引起的升溫而損壞。而LED驅(qū)動(dòng)電路處于正常的輸入電壓環(huán)境時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間Ton不會(huì)達(dá)到該上限值，驅(qū)動(dòng)芯片U1仍與傳統(tǒng)的LED恒流芯片采用同一工作模式，可以保證LED的恒流工作，維持LED的亮度穩(wěn)定。參見圖3，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為圖2中的電感L2的電流，其電流值大小可以反映LED的電流大小。圖3示出了在LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓大幅低于通常值時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)電感L2的電流與導(dǎo)通時(shí)間Ton的關(guān)系曲線。導(dǎo)通時(shí)間Ton從t0開始增長，由于此時(shí)的輸入電壓很低，傳統(tǒng)的恒流芯片會(huì)在電感L2的電流達(dá)到I2后才會(huì)控制MOSFET截止(對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t2)，以維持LED的電流恒定。而上述驅(qū)動(dòng)芯片U1，在達(dá)到Ton的上限值后(圖中的t1-t0)，導(dǎo)通時(shí)間Ton不能繼續(xù)增加，第一開關(guān)管關(guān)閉，電感L2的電流在達(dá)到I1后就不會(huì)繼續(xù)增加，因此驅(qū)動(dòng)芯片U1的實(shí)際輸出電流將開始下降，從而降低了輸出電流，可以達(dá)到降低LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電流的目的。圖4是一實(shí)施例中PWM模塊的電路圖。在該實(shí)施例中，限流單元包括信號(hào)發(fā)生單元110和第一比較器12本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測引腳連接發(fā)光二極管，用于進(jìn)行電流采樣，所述驅(qū)動(dòng)芯片包括PWM模塊和第一開關(guān)管，所述PWM模塊的輸出端連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述PWM模塊根據(jù)所述電流檢測引腳采樣得到的電流大小調(diào)整輸出端輸出的控制信號(hào)的占空比，從而通過控制所述第一開關(guān)管在每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)整所述發(fā)光二極管的電流，其特征在于，所述PWM模塊包括限流單元，所述限流單元用于設(shè)定所述導(dǎo)通時(shí)間的上限值。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，包括驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測引腳連接發(fā)光二極管，用于進(jìn)行電流采樣，所述驅(qū)動(dòng)芯片包括PWM模塊和第一開關(guān)管，所述PWM模塊的輸出端連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述PWM模塊根據(jù)所述電流檢測引腳采樣得到的電流大小調(diào)整輸出端輸出的控制信號(hào)的占空比，從而通過控制所述第一開關(guān)管在每個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)整所述發(fā)光二極管的電流，其特征在于，所述PWM模塊包括限流單元，所述限流單元用于設(shè)定所述導(dǎo)通時(shí)間的上限值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述限流單元包括：信號(hào)發(fā)生單元，用于輸出電壓幅值與所述導(dǎo)通時(shí)間正相關(guān)的導(dǎo)通電壓信號(hào)；第一比較器，所述第一比較器的第一輸入端用于輸入所述導(dǎo)通電壓信號(hào)，所述第一比較器的第二輸入端用于輸入第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)，當(dāng)所述導(dǎo)通電壓信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)時(shí)，所述第一比較器的輸出端輸出截止信號(hào)控制所述第一開關(guān)管在當(dāng)前周期內(nèi)截止。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述限流單元還包括RS觸發(fā)器，所述第一比較器的輸出端連接所述RS觸發(fā)器的R端，所述RS觸發(fā)器的Q端連接所述第一開關(guān)管的控制端，所述RS觸發(fā)器的Q非端連接所述信號(hào)發(fā)生單元的輸入端，所述導(dǎo)通電壓信號(hào)的電壓隨所述Q非端輸出的低電平信號(hào)的時(shí)長增加而增大。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪德文，李家紅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳深愛半導(dǎo)體股份有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44