LED驱动电路制造技术

技术编号:7902459 阅读:113 留言:0更新日期:2012-10-23 17:46
本发明专利技术涉及一种LED驱动电路,尤其涉及一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,其包括:占空比控制电路;功率开关器件;振荡电路,其提供时间基准以便得到所述功率开关器件用的开关基准频率。变压器具有初级绕组和两个次级绕组。所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电。在一个实施例中,一个或多个电阻控制通过所述功率开关器件的峰值电流从而设置通过所述LED照明元件的电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED驱动电路。更特别地但非排他地,本专利技术涉及一种用于LED照明的开关型电源和相关线路。
技术介绍
在AC供电干线工作的典型的LED照明通常在次级侧具有带LED的开关型变换电路以提供绝缘,同时以恒定电流源驱动LED。图I示出这种典型的现有技术的LED照明应用电路。在图I中,AC_L和AC_N代表AC干线的带电(live)点和中性点。二极管D1-D4形成将AC干线转换为高压DC的桥式整流器,高压DC被电容器Cl滤波。Rl是用于占空比控制电路Ul的启动电阻,占空比控制电路Ul产生选通信号来驱动功率开关器件Ql。Ul能够通过分立的元件来实现或实现为单独的集成电路(IC)。另外,Ul和Ql能够被集成在单独的芯片上。变压器Tl包括三个绕组。初级绕组连接在高压DC和开关器件Ql的输出端之间,并且经由二极管D5、电阻R3和电容器C4形成初级续流电路。一个次级绕组经由D7和C3向LED输送能量,而另一个次级绕组经由二极管D6和电容器C2为占空比控制电路Ul提供电力供应。在驱动LED的次级电路中,二极管D7和电容器C3对由初级电路传送的脉冲能量进行整流。电阻R2、R5和开关器件Q2设置通过LED的电流。对初级的反馈通过光耦电路U2来实现。在初级侧的占空比控制电路Ul对开关电路的占空比进行调节,从而实现驱动LED的期望的恒定电流。由于在一些典型的电灯泡类型(例如⑶10和E14)内的空间有限,因此期望使元件个数最少化同时排除体积大的元件。另外,由于较高温度(典型地大约为90-100°C )的应用环境,这需要高可靠性的光耦(图I中的U2)。但是由于此种光耦成本高并且体积大,因此又非常期望排除此种光耦。在现有技术中,初级侧调节器(PSR)被用于排除对光耦的需求。图2示出这种典型电路,其来自由iWatt制造的iW3620 PSR功率变换IC的发行制造商的应用说明。在图2中,不是经由光耦获得控制通过LED的电流的反馈,而是经由连接至VSENSE输入引脚的电阻分压器从为占空比控制电路提供电力供应的次级绕组获得反馈。来自制造商“iWatt”的相关应用说明提供了进一步的细节。支持PSR的变换IC相对较昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服或基本上改善以上缺点中的至少一个和/或更一般地降低LED照明变换电路的尺寸、复杂度和成本。在此公开了一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,包括占空比控制电路;、功率开关器件;振荡电路,其提供时间基准以便得到所述功率开关器件用的开关基准频率;变压器,其具有初级绕组和两个次级绕组,所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电;以及一个或多个电阻,其用于控制通过所述功率开关器件的峰值电流以便设置通过所述LED照明元件的电流。优选地,所述电阻的值为固定的。可替代地,所述电阻为可调/可变类型。 优选地,所述变换电路进一步包括外电路用户可控频率确定元件以便设置所述基准频率。在此进一步公开了一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,包括占空比控制电路;功率开关器件;振荡电路,其频率通过选自由电阻、电感器和电容器构成的群组的外电路频率确定元件来确定,用于建立时间基准以便得到所述功率开关器件的开关频率;变压器,其具有初级绕组和两个次级绕组,所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电;以及一个或多个可变元件,其设置基准振荡器的开关频率以便确定通过所述LED照明元件的电流。在此还公开了一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,包括占空比控制电路,其具有与其相联或集成的编程引脚;功率开关器件;振荡电路,其提供时间基准以便得到所述功率开关器件用的开关频率;变压器,其具有初级绕组和两个次级绕组,所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电;一个或多个固定电阻,其用于设置通过所述功率开关器件的峰值电流从而控制通过所述LED照明元件的电流;以及熔丝、反熔丝、OTP或非易失性存储器,其能够经由所述编程引脚编程以便微调通过所述功率开关器件和所述LED照明元件的峰值电流。在此进一步公开了一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,包括占空比控制电路,其具有与其相联或集成的编程引脚;功率开关器件;振荡电路,其提供时间基准以便得到所述功率开关器件的开关频率;变压器,其具有初级绕组和两个次级绕组,所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电;一个或多个固定频率确定元件,其控制所述功率开关器件的所述开关频率以便确定通过所述LED照明元件的电流;以及熔丝、反熔丝、OTP或非易失性存储器,其具有能够经由所述编程引脚编程的值以便微调所述开关频率。优选地,所述振荡电路包括分立的频率确定元件,或者所述振荡电路通过集成电路设置。 本专利技术既排除了 LED照明变换电路中的光耦,又排除了使用昂贵的PSR型变换器IC的需求。附图说明现在将参照附图通过示例来描述本专利技术的优选形式,其中图I (现有技术)为典型的恒定电流驱动式LED照明电路(绝缘状态)的示意图;图2 (现有技术)图示出使用PSR的恒定电流驱动式LED照明电路; 图3为图示出恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图(形式I);图4为图示出恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图(形式2);图5为图示出恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图(形式3);图6为图示出通过可变电阻来修整初级电流的恒定功率模式的LED照明的电路原理图(形式I);图7为图示出通过可变电阻来修整初级电流的恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图(形式2);图8为图示出通过可变电阻来修整开关频率的恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图;图9为图示出通过编程来修整初级电流的恒定功率模式的LED照明电路的示意性方框图(形式I);图10为用于通过对初级电流进行编程来原地修整次级电流的电路的示意性方框图(形式I);图11为图示出通过编程来修整电流的恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图(形式2);图12为示出用于实现图11中的电流修整的可能设计实施例的示意性方框图;图13为图示出通过编程来修整开关频率的恒定功率模式的LED照明电路的电路原理图;以及图14为用于通过对开关频率进行编程来原地修整次级电流的电路的示意性方框图。具体实施例方式对于LED电灯泡应用来说,由于已知LED的总额定功率的原因,以恒定电流驱动在次级侧的LED很接近于以恒定功率驱动它们(Pmi = ImXVmi)。对于开关型功率变换器来说,输送至次级侧的功率量理想地为0. 5LpIp2f,其中,Lp是变压器初级在功率开关器件的漏极处的电感,Ip是在断开功率开关器件以前在变压器初级处的峰值电流,而f 是开关频率。忽略各个元件的各种损耗以及电感和开关频率的变化,通过将Ip设置在期望值能够控制LED驱动电流。图3和图4示出两种具有恒定功率模式的不同的典型电路。在图3中,既不存在光耦反馈,也不存在初级检测电路。通过电阻R4来设置峰值初级电流Ip,电阻R4将峰值电流Ip转换为电压,并且电阻R4连接到占空比控制电路的输入引脚CS。该电压与内部阈值进行比较以确定峰值电流I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于LED照明元件的开关型功率变换电路,包括:占空比控制电路;功率开关器件;振荡电路,其提供时间基准以便得到所述功率开关器件用的开关基准频率;变压器,其具有初级绕组和两个次级绕组,所述两个次级绕组中的一个用于为所述LED照明元件供电,而另一个用于为所述占空比控制电路供电;以及一个或多个电阻,其用于控制通过所述功率开关器件的峰值电流以便设置通过所述LED照明元件的电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢潮声陈安邦李植荫邓志强黄艺华
申请(专利权)人:科域半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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