[實用新型]低成本緊湊型LED驅動電路芯片

有效

• 申請號: 201420492547.3
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN204014223U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 涂才根;黃飛明;趙文遐;勵曄;吳霖;朱勤為
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及LED電路，尤其是一種LED驅動電路芯片的架構。

背景技術

LED燈目前已廣泛應用于照明領域，并因其獨特的優勢逐漸成為新一代的照明光源，各家公司在該領域的競爭異常激烈，如何縮減驅動電源應用方案的成本成為競爭者們必須要考慮的問題。

現有的隔離式電源模塊變壓器包含三個繞組；原邊繞組儲存能量；次級繞組為輸出供電；輔助繞組為IC供電。圖1為現有的LED驅動電路的應用原理圖，101為交流電源；102～105為橋式整流器，106為濾波電容，與橋式整流器一起將交流電源轉化為直流電源；107～108為IC電源腳的RC充電網絡；109為連接輔助繞組的供電二極管；110為IC，內置功率管MOS；111～112為輔助繞組的分壓電阻，電阻的連接點與芯片的FB腳相連；113為采樣電阻；114為變壓器，包括初級繞組N_P、次級繞組N_S及輔助繞組N_A；115為續流二極管；116為輸出濾波電容；117為LED。

系統上電后，經整流后的直流電源通過RC充電網絡對芯片電源VIN充電，當VIN電壓達到芯片的啟動點后，芯片內部模塊開始工作，隨后功率管MOS導通，功率管MOS導通后，原邊繞組開始充電，電流逐漸升高，采樣電阻113由于電流的逐漸升高，其電壓也在不斷上升。當采樣電阻113的電壓升到芯片基準Vref時，OCP(限流模塊)翻轉，并控制功率管MOS關閉，這時能量從原邊繞組傳至次級繞組。次級繞組通過放電的形式為輸出供電，同時次級繞組上的電流逐漸減小。這時輔助繞組通過耦合的方式獲得電壓，并通過供電二極管109為芯片電源VIN供電。當次級繞組電流放電至零時，系統發生準諧振，芯片FB腳檢測到準諧振，并通過ZCS(零電流檢測)模塊處理后，再經CC(恒流)模塊處理，最終控制功率管重新導通。

現有技術常用的恒流原理參考圖2，輸出電流可表示如下：

Iout=12Ips·TdemTon+Tdem+Td]]>

Iout=12IpkNPNS·TdemTon+Tdem+Td]]>

式中，I_out表示輸出電流，I_pk表示原邊繞組峰值電流，I_ps表示次級繞組峰值電流，N_P表示原邊繞組匝數，N_S表示次級繞組匝數，Ton表示導通時間，Tdem表示消磁時間，Td表示死區時間。ZCS模塊用來采樣消磁時間Tdem，CC模塊用來固定消磁時間的占空比OCP模塊用來固定原邊繞組峰值電流I_pk。根據輸出電流公式，系統可以實現恒流。

采用這種架構，只要IC及外圍器件設計合理，可以獲得很好的性能。但是這樣一種架構對IC的封裝要求較高，必須采用較多管腳的封裝形式，封裝成本高，同時需要匹配的外圍器件數量多，這給整個系統的體積和成本造成了不小的壓力。

發明內容