[實(shí)用新型]高效率恒流LED驅(qū)動(dòng)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920073795.3
• 申請(qǐng)日: 2009-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201388313Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙新江;胡黎強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/00
• 分類號(hào): H05B37/00;H05B37/02;F21V23/00;F21Y101/02
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王光輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種高效率恒流LED驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

圖1是傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。如圖1所示，在電源VIN與地之間串聯(lián)連接電阻R1和穩(wěn)壓管Z1，穩(wěn)壓管Z1的正極連接到地，穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極連接到電阻R1的一端，電阻R1的另一端連接到電源VIN；電容器C1并聯(lián)連接于穩(wěn)壓管Z1的兩端；續(xù)流二極管D1的負(fù)極連接到負(fù)載LED的正極和電源VIN，續(xù)流二極管D1的正極連接到電感L的第一端，電感L的第二端連接到負(fù)載LED的負(fù)極；開(kāi)關(guān)管M1連接于電感L與采樣電阻RCS之間，該開(kāi)關(guān)管M1受控制于虛線框內(nèi)示出的控制電路，它由電阻R1、電容器C1、穩(wěn)壓管Z1從電源VIN取電。控制電路通常包括計(jì)時(shí)器12、比較器11和RS觸發(fā)器13。

開(kāi)關(guān)管M1導(dǎo)通時(shí)，電感L電流增加，節(jié)點(diǎn)CS處電壓增加，直到節(jié)點(diǎn)CS處電壓升高到參考電壓V1時(shí)，比較器11翻轉(zhuǎn)，RS觸發(fā)器13清零，開(kāi)關(guān)管M1關(guān)斷，計(jì)時(shí)器12開(kāi)始計(jì)時(shí)，電感L通過(guò)續(xù)流二極管D1、負(fù)載LED放電，電流降低；計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，RS觸發(fā)器13置高，開(kāi)關(guān)管M1重新開(kāi)啟，完成一個(gè)周期。

上述傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路中，存在如下兩個(gè)缺點(diǎn)：第一，電源VIN通過(guò)電阻R1、電容器C1、穩(wěn)壓管Z1給驅(qū)動(dòng)電路供電。通常驅(qū)動(dòng)電路工作電壓在12伏左右，而電源上電壓可能為兩百伏以上的高壓，這樣在電阻R1上就會(huì)有幾百伏壓降，即使驅(qū)動(dòng)電路部分消耗電流為1mA，電阻上也會(huì)消耗幾百毫瓦，另外由于系統(tǒng)采用紋波很大的交流供電，為了滿足在電壓波谷時(shí)也能提供驅(qū)動(dòng)電路所需電流，而在電壓波峰時(shí)，電阻R1上的電流會(huì)大大增加，這個(gè)多余的電流通過(guò)穩(wěn)壓管Z1釋放到地，例如波谷電源電壓為100V時(shí)，電阻R1上電流1mA，在波峰電壓200V時(shí)，電阻R1上電流約為2mA，多余的1mA通過(guò)穩(wěn)壓管Z1到地。另外，由于開(kāi)關(guān)管M1為高壓功率MOS管，其柵極寄生電容很大，因而驅(qū)動(dòng)該功率管需要很大的電流，導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的靜態(tài)電流大，從而使得電阻R1上的功耗更大。第二，該驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)控制峰值電流和紋波電流來(lái)恒定輸出電流，峰值電流由比較器11，參考電壓V1和采樣電阻RCS確定，電感L的電流下降斜率與輸出電壓Vout成正比，如圖2所示，紋波電流由下式可得出

Ipp=VoutL*Toff]]>

圖2中虛線對(duì)應(yīng)于高輸出電壓時(shí)的電感電流波形及平均電感電流，很明顯，在相同的關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，輸出電壓高，紋波電流大，平均電流低。

可見(jiàn)，傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)效率低，而且輸出電流受輸出電壓的影響大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提供一種高效率恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，以提高驅(qū)動(dòng)效率并且降低輸出電壓對(duì)輸出電流的影響使輸出電流恒定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高效率恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，包括串聯(lián)連接的電阻R1和穩(wěn)壓管Z1、與穩(wěn)壓管Z1并聯(lián)連接的第一電容器C1、以及連接于負(fù)載LED兩端的串聯(lián)連接的續(xù)流二極管D1和電感L，所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括：功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管，其柵極連接到穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極，漏極連接到電感L與續(xù)流二極管D1之間，源極連接到饋流二極管D2的正極，該饋流二極管D2的負(fù)極連接到穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極；源極驅(qū)動(dòng)控制電路，該源極驅(qū)動(dòng)控制電路連接于功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管的源極與采樣電阻RCS的一端之間，從而從功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管的源極控制功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管，采樣電阻RCS的另一端接地。

優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路可進(jìn)一步包括連接于功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管的源極和漏極之間的第三電容器C3。

優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路還可進(jìn)一步包括連接于功率開(kāi)關(guān)MOS晶體管的源極和饋流二極管的正極之間的電阻R2。

由于采用了源極驅(qū)動(dòng)，并從源極通過(guò)饋流二極管給控制電路供電，所以大大降低了供電通路上的電壓；同時(shí)驅(qū)動(dòng)電流由電源通過(guò)LED負(fù)載提供，使得驅(qū)動(dòng)電路部分靜態(tài)電流小，這兩方面的因素使得系統(tǒng)功耗降低，效率得到提高。另外，本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)關(guān)斷時(shí)間控制，使得電流紋波在寬輸出電壓范圍下保持不變，與峰值電流控制一起實(shí)現(xiàn)了恒流輸出。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)電路示意圖；

圖2示出了圖1所示的LED驅(qū)動(dòng)電路中流過(guò)電感的電流；