一种带自供电的无辅助级LED驱动电路制造技术

本发明专利技术公开一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，包括有整流电路、LED负载、与LED负载连接的磁性耦合元件以及控制芯片；其中，所述控制芯片包括有集成在芯片内部的晶体管M3及其供电控制电路（101）、比较器(102)、连接比较器（102）输出端的过压保护电路（104）、连接过压保护电路（104）的最小续流时间计时电路(103)、开关控制电路(105)、以及一第一、第二开关管电路M1、M2。本发明专利技术大大简化LED驱动电源设计，提高了系统效率，缩小LED驱动电源体积，降低LED驱动电源成本，并且降低LED驱动电路的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED驱动领域，更具体地说是一种带自供电的无辅助级LED驱动电路。
技术介绍
LED照明因为其高效率，长寿命和绿色环保等特点，正在逐渐成为照明领域的发展趋势。一般而言，如果LED照明电路的输入电压是采用市电交流输入，那么为了人身安全考虑，有时需要将输出级与输入级用高频变压器隔离，使得输出级的电压不会对人身造成威胁。参照图1所示，在传统的反激隔离式LED驱动电路中，市电交流输入经过整流桥整流和电容器滤波C3后，得到高压直流电源，然后经过电阻Rl和电容Cl，将会产生低压直流源，启动控制芯片。传统的反激隔离式LED驱动电路与LED负载电路通过变压器连接，变压器包括3个线圈一个主级线圈LI，连接高压直流电源和功率开关管Ml的漏极；一个次级线圈L2，连接续流二极管D2正极和输出电容C2 ;—个辅助线圈L3，即辅助级，连接二极管Dl正极和电路地。当传统的反激隔离式LED驱动电路启动后，辅助级L3不但供给控制芯片电源，同时还提供检测续流二极管D2电流过零和检测输出电压过压的信息。上述传统的反激隔离式LED驱动电路，存在以下3个缺点I)在芯片工作时，启动电阻Rl的损耗一直都存在着，使控制芯片的待机功耗较闻;2)辅助级L3、整流二极管D1、限流电阻R2、分压电阻R4和R5增加了系统的成本和体积；3)供电电路和栅极输出驱动电路损耗较高，造成系统效率低。显然，在追求绿色环保高效的时代发展趋势下，这种传统的反激隔离式LED驱动电路将会被慢慢淘汰。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，其LED驱动电源体积小、成本低，LED驱动电路功耗小、效率高，并且具有自供电、无辅助级的特点。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为 一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，包括有整流电路、LED负载、与LED负载连接的磁性耦合元件以及控制芯片；其中，所述控制芯片包括有集成在芯片内部的晶体管M3及其供电控制电路(101)、比较器(102)、连接比较器(102)输出端的过压保护电路(104)、连接过压保护电路(104)的最小续流时间计时电路(103)、开关控制电路(105)、以及一第一、第二开关管电路Ml、M2，通过两个开关管Ml和M2来控制电路的工作，并且用两个开关管Ml和M2的连接点FB来感应变压器Tl的电压变化，再利用比较器(102)来检测续流二极管D2的电流过零时刻。进一步地，所述开关控制电路(105)分别与比较器(102)，采样电阻R3反馈端CS以及过压保护电路(104)连接；进一步地，二极管Dl和电阻Rl串接在控制芯片的VCC引脚与FB引脚之间，电容Cl连接于控制芯片的VCC弓丨脚与GNDC弓丨脚之间，源极控制电路的三个弓I出端分别连接控制芯片的CS引脚、FB引脚与GNDC引脚，寄生电容C4连接于超高压功率开关管Ml的源极和漏极之间，超高压场效应管M3的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的VCC引脚、供电控制电路(101)与整流电路的输出端，超高压功率开关管Ml的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的FB引脚、控制芯片的VCC引脚与整流电路的输出端。进一步地，所述的供电控制电路(101)以及与其连接的超高压场效应管M3可以集成在控制芯片内，实现整个控制电路的电源供给。进一步地，所述的源极控制电路包括低压开关管M2以及与其源极串联的采样电阻R3，低压开关管M2的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的CS引脚、OUT引脚与FB引脚，采样电阻R3连接于控制芯片的CS引脚与GNDC之间。进一步地，所述控制芯片的GNDC引脚通过磁性耦合元件变压器Tl与LED负载组成输出回路，构成隔离式连接方式。进一步地，所述控制芯片的GNDC引脚通过磁性耦合元件电感LI与LED负载组成输出回路，构成非隔离式连接方式。进一步地，所述的比较器(102)检测高压功率开关管Ml的栅极电压和源极电压，并对检测到的栅极电压和源极电压进行比较，根据比较结果得到续流二极管D2的电流过零时刻，确定LED负载的平均电流，实现LED恒流驱动。本专利技术带自供电的无辅助级LED驱动电路与传统的反激LED驱动电路相比，具有自供电、无辅助级的特点，大大简化LED驱动电源设计，提高了系统效率，缩小LED驱动电源体积，降低LED驱动电源成本，并且降低LED驱动电路的功耗。附图说明图1传统的反激隔离式LED驱动电路示意图。图2为本专利技术的原理图示。图3系根据本专利技术第一实施方式的带自供电的无辅助级隔离式LED驱动电路示意图。图4系根据本专利技术第二实施方式的带自供电的无辅助级非隔离式LED驱动电路与LED负载并联连接示意图。图5系根据本专利技术第二实施方式的带自供电的无辅助级非隔离式LED驱动电路与LED负载串联连接示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。<第一实施例>请参照图2、3所示，一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，包括有整流电路、LED负载、与LED负载连接的磁性耦合元件以及控制芯片；其中，所述控制芯片包括有集成在芯片内部的晶体管M3及其供电控制电路(101)、比较器(102)、连接比较器(102)输出端的过压保护电路(104)、连接过压保护电路(104)的最小续流时间计时电路(103)、开关控制电路(105)、以及一第一、第二开关管电路Ml、M2，通过两个开关管Ml和M2来控制电路的工作，并且用两个开关管Ml和M2的连接点FB来感应变压器Tl的电压变化，再利用比较器(102)来检测续流二极管D2的电流过零时刻。其中，所述开关控制电路(105)分别与比较器(102)，采样电阻R3反馈端CS以及过压保护电路(104)连接；二极管Dl和电阻Rl串接在控制芯片的VCC引脚与FB引脚之间，电容Cl连接于控制芯片的VCC引脚与GNDC引脚之间，源极控制电路的三个引出端分别连接控制芯片的CS引脚、FB引脚与GNDC引脚，寄生电容C4连接于超高压功率开关管Ml的源极和漏极之间，超高压场效应管M3的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的VCC引脚、供电控制电路(101)与整流电路的输出端，超高压功率开关管Ml的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的FB引脚、控制芯片的VCC引脚与整流电路的输出端。所述整流电路系统过一整流桥来进行，其包括有二极管D3-D6 ;另外，与所述整流电路并联连接有一滤波电容C3。所述的源极控制电路包括低压开关管M2以及与其源极串联的采样电阻R3，低压开关管M2的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的CS引脚、OUT引脚与FB引脚，采样电阻R3连接于控制芯片的CS引脚与GNDC之间；比较器(102)检测高压功率开关管Ml的栅极电压和源极电压，并对检测到的栅极电压和源极电压进行比较，根据比较结果得到续流二极管D2的电流过零时刻，确定LED负载的平均电流，实现LED恒流驱动。在本专利技术一实施例中，所述与LED负载连接的磁性耦合元件为变压器Tl，所述控制芯片的GNDC引脚通过磁性耦合元件变压器Tl与LED负载连接，变压器Tl的原边与副边的极性相反，原边的一端连接控制芯片GNDC引脚，另一端连接电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，包括有整流电路、LED负载、与LED负载连接的磁性耦合元件以及控制芯片；其特征在于：所述控制芯片包括有集成在芯片内部的晶体管M3及其供电控制电路（101）、比较器(102)、连接比较器（102）输出端的过压保护电路（104）、连接过压保护电路（104）的最小续流时间计时电路(103)、开关控制电路(105)、以及一第一、第二开关管电路M1、M2，通过两个开关管M1和M2来控制电路的工作，并且用两个开关管M1和M2的连接点FB来感应变压器T1的电压变化，再利用比较器（102）来检测续流二极管D2的电流过零时刻。

【技术特征摘要】
1.一种带自供电的无辅助级LED驱动电路，包括有整流电路、LED负载、与LED负载连接的磁性耦合元件以及控制芯片；其特征在于:所述控制芯片包括有集成在芯片内部的晶体管M3及其供电控制电路(101)、比较器(102)、连接比较器(102)输出端的过压保护电路(104)、连接过压保护电路(104)的最小续流时间计时电路(103)、开关控制电路(105)、以及一第一、第二开关管电路Ml、M2，通过两个开关管Ml和M2来控制电路的工作，并且用两个开关管Ml和M2的连接点FB来感应变压器Tl的电压变化，再利用比较器(102)来检测续流二极管D2的电流过零时刻。2.如权利要求1所述的自供电的无辅助级LED驱动电路，其特征在于:所述开关控制电路(105)分别与比较器(102)，采样电阻R3反馈端CS以及过压保护电路(104)连接。3.如权利要求1所述的自供电的无辅助级LED驱动电路，其特征在于:一二极管Dl和电阻Rl串接在控制芯片的VCC引脚与FB引脚之间；一电容Cl连接于控制芯片的VCC引脚与GNDC引脚之间，源极控制电路的三个引出端分别连接控制芯片的CS引脚、FB引脚与GNDC引脚，寄生电容C4连接于超高压功率开关管Ml的源极和漏极之间，超高压场效应管M3的源极、栅极和漏极分别连接控制芯片的VCC引脚、供电控制电路(101)与整流电路的输出端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君志，
申请(专利权)人：深圳市富满电子有限公司，
类型：发明
国别省市：