[實用新型]恒流控制電路及LED驅動系統

有效

• 申請號: 201720707532.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN206851092U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王棟
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 蔡純,范芳茗

技術領域

本實用新型涉及LED控制技術領域，更具體地，涉及恒流控制電路及LED驅動系統。

背景技術

目前，隨著發光二極管(Light Emitting Diode,LED)照明以及LED顯示產品的普及，市場對LED驅動系統的成本和性能提出的要求日益增多，減少LED驅動系統中的恒流控制芯片的管腳、簡化系統結構、減少恒流控制芯片的外圍元件數量、降低封裝成本等已成為本領域的重點研發趨勢。

圖1示出了傳統的LED驅動系統的結構示意圖。

如圖1所示，傳統的LED驅動系統1000包括整流濾波電路1100、恒流控制電路1200、驅動電路1300、供電電路1400以及功率管M1。各電路之間的連接關系為：整流濾波電路1100用于將交流信號Vac轉換為直流信號形式的輸入信號Vin；供電電路1400根據輸入信號Vin產生供電電壓Vcc；功率管M1的第一端接收輸入信號Vin，第二端與驅動電路1300相連，控制端接收由恒流控制電路1200提供的開關控制信號drv；驅動電路1300對LED燈串100產生驅動電流ILED，并提供采樣信號S1至恒流控制電路1200；恒流控制電路1200具有過零檢測端口ZCD、環路補償端口COMP、采樣端口CS、電源端口VCC、地端口GND以及驅動端口DRV，其中過零檢測端口ZCD通過多個外圍元件獲得過零信號S2，環路補償端口COMP通過外圍元件實現環路補償，采樣端口CS接收由驅動電路1300提供的采樣信號S1，電源端口VCC接收由供電電路1400提供的供電電壓Vcc，地端口采用浮地連接，恒流控制電路1200在供電電壓Vcc的作用下根據采樣信號S1、過零信號S2等信號提供并調節開關控制信號drv，從而實現LED驅動系統的環路控制。

下面根據圖1對傳統的LED驅動系統1000中各部分電路的結構進行說明。

整流濾波電路1100包括整流橋和濾波電容C1，其中，整流橋包括二極管D11至D14。

驅動電路1300包括變壓器的原邊繞組L1、電容Cout1、二極管D15以及電阻Rs1，驅動電路1300的第一輸出端與LED燈串100的陽極端相連、第二輸出端與LED燈串100的陰極端相連以對LED燈串100提供驅動電流ILED。驅動電路1300的第二輸出端接收外部地電壓gnd，電容Cout1連接在驅動電路1300的第一輸出端和第二輸出端之間，變壓器的原邊繞組L1的第一端與驅動電路1300的第一輸出端相連，變壓器的原邊繞組L1的第二端與電阻Rs1的第二端相連，電阻Rs1的第一端與二極管D5的陰極相連，二極管D5的陽極接收外部地電壓gnd。

供電電路1400包括變壓器的輔助繞組L2、二極管D16、電阻R1和R2以及電容C1。變壓器的輔助繞組L2的第一端、電容C1的第一端與電阻Rs1的第一端相連，電容C1的第二端、電阻R1的第一端以及電阻R2的第一端相連并輸出供電電壓Vcc，電阻R1的第二端接收輸入信號Vin，電阻R2的第二端與二極管D16的陰極相連，二極管D16的陽極與輔助繞組L2的第二端相連。

恒流控制電路1200的環路補償端口COMP與外部電容C2的第一端相連，外部電容C2的第二端與電阻Rs1的第一端相連以實現頻率補償；采樣端口CS與電阻Rs1的第二端相連以對流經電阻Rs1的電流進行檢測；電源端口VCC與電容C1的第二端相連以接收供電電壓Vcc；地端口GND與電阻Rs1的第一端相連；驅動端口DRV與功率管M1的控制端相連以提供控制開關控制信號drv；零電流檢測端口ZCD與外部電阻R3的第一端、外部電阻R4的第一端相連，外部電阻R3的第二端與二極管D16的陽極相連，外部電阻R4的第二端與電阻Rs1的第一端相連。

由于恒流控制電路1200集成于一顆芯片，因此從上述對傳統LED驅動系統1000的描述中可以看出，用于實現恒流控制電路1200的芯片需要設置眾多外圍元件(如圖1所示的電阻R1、R2、R3、R4、電容C1、C2、二極管D16、變壓器的輔助繞組L2等)以及至少6個管腳來實現對驅動端電流ILED的恒流控制并維持供電電壓Vcc，因此，管腳數目多、封裝成本高、外圍元件數量多導致LED驅動系統的尺寸大。由于這些不足，傳統的LED驅動系統無法適用于小尺寸的整機設計。

實用新型內容