一種非隔離led恒流驅(qū)動芯片及電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及集成電路設計領域，特別是涉及一種非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路。
【背景技術】
[0002]LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)是典型的電流型器件，其理想的驅(qū)動方式是恒流驅(qū)動，對工作電流的穩(wěn)定性要求很高。非隔離型恒流LED驅(qū)動電路憑借其簡潔的外圍電路和簡單的控制方法，受到市場的青睞。
[0003]如圖1所示為傳統(tǒng)的非隔離LED恒流驅(qū)動電路，輸入交流電壓(電壓范圍為85-264Vrms)經(jīng)過整流橋和電容CO后得到高壓直流電壓Vin (稱為母線電壓)，母線電壓Vin通過啟動電阻Rstart給芯片供電端VCC的電容C2提供充電電流，供電端VCC的電壓逐漸上升。當供電端VCC的電壓升到欠壓鎖定(UVLO)解鎖電壓時，芯片開始工作，控制功率MOS進行周期性的開關動作，向LED燈串傳輸能量，此時供電端VCC的供電除啟動電阻Rstart外，還可以從功率MOS的漏端在每次關斷的瞬間耦合獲取。由于功率MOS閾值電壓一般為3V左右，需要高壓驅(qū)動，因此供電端VCC的電壓通常在1V以上，電容C2需要選取高耐壓的電容。
[0004]芯片的開路保護設置通過在引腳ROVP和芯片地之間串接的電阻Rovp實現(xiàn)，電阻Rovp設定了參數(shù)Tovp:Tovp = k*Rovp，Rovp越大，Tovp越長。芯片檢測電感的放電時間Toff并和Tovp進行比較。輸出開路時，輸出電壓持續(xù)升高，Toff變小，當Toff小于Tovp時，判定輸出開路異常發(fā)生，停止開關動作，實現(xiàn)了輸出開路的保護。為了減小芯片損耗，電阻Rovp上的電流通常為微安級，即引腳ROVP為高阻引腳，容易受到干擾，誤判為輸出開路，此時LED閃爍的異常就會出現(xiàn)。
[0005]傳統(tǒng)的非隔離LED恒流驅(qū)動電路的啟動及供電需要啟動電阻Rstart，開路保護需要開路電壓設定電阻Rovp，VCC電容需要采用成本稍貴的高壓電容，增加了外圍器件成本，而且由于管腳數(shù)至少要5個，無法采用便宜的封裝，因此傳統(tǒng)的驅(qū)動器系統(tǒng)的復雜度和BOM成本都偏高。此外，引腳ROVP為高阻引腳，易受干擾，導致LED閃爍。這些問題都嚴重影響了非隔離LED恒流驅(qū)動電路的性能提升，制約了非隔離LED恒流驅(qū)動電路的發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路，用于解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)的非隔離LED恒流驅(qū)動電路復雜度高、BOM成本高、高阻引腳易受干擾導致LED閃爍等問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種非隔離LED恒流驅(qū)動芯片，所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片至少包括:
[0008]功率開關管，用于通過所述功率開關管的導通和截止實現(xiàn)LED燈串的恒流控制；
[0009]高壓供電模塊，連接于所述功率開關管的漏端，用于產(chǎn)生直流電壓，為所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片供電；
[0010]浮地電流采樣模塊，連接于所述直流電壓以及所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地之間，用于對流經(jīng)所述功率開關管的電流進行采樣；
[0011]恒流驅(qū)動模塊，連接于所述浮地電流采樣模塊的輸出端以及所述高壓供電模塊產(chǎn)生的直流電壓之間，用于根據(jù)流經(jīng)所述功率開關管的電流控制所述功率開關管，進而實現(xiàn)所述LED燈串的恒流控制。
[0012]優(yōu)選地，所述高壓供電模塊包括:結(jié)型場效應管、第一 MOS管、第二 MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、以及比較器；
[0013]其中，所述結(jié)型場效應管的漏端連接所述功率開關管的漏端、所述結(jié)型場效應管的源端連接所述第一 MOS管的漏端、所述結(jié)型場效應管的柵端連接所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地；所述第一 MOS管的源端通過串聯(lián)的所述第一電阻和所述第二電阻與所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地連接；所述第一 MOS管的源端作為所述直流電壓的輸出端；所述比較器的正向輸入端連接于所述第一電阻及所述第二電阻之間，所述比較器的反向輸入端連接一參考電壓，所述比較器的輸出端連接所述第二 MOS管的柵端，所述第二 MOS管的源端連接所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地、所述第二 MOS管的漏端同時與所述第三電阻的一端及所述第一 MOS管的柵端連接，所述第三電阻的另一端連接所述第一 MOS管的漏端。
[0014]優(yōu)選地，所述浮地電流采樣模塊包括第一電容、開關以及減法器；其中，所述減法器的正向輸入端和反向輸入端分別連接所述第一電容的上極板以及所述直流電壓，所述減法器的正向輸入端和反向輸入端之間通過所述開關連接，所述第一電容的下極板連接所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地。
[0015]優(yōu)選地，還包括集成于所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片內(nèi)的開路保護模塊。
[0016]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種非隔離LED恒流驅(qū)動電路，所述非隔離LED恒流驅(qū)動電路至少包括:
[0017]電壓輸入模塊，連接于所述電壓輸入模塊的LED燈串，所述LED燈串的輸出端連接電感，所述電感的另一端連接續(xù)流二極管的陽極，所述續(xù)流二極管的陰極連接所述輸入電壓，上述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片中功率開關管的漏端連接于所述電感與所述續(xù)流二極管之間；所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的直流電壓輸出端連接一儲能旁路電容，所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片的參考地通過采樣電阻連接至功率參考地。
[0018]優(yōu)選地，所述電壓輸入模塊包括連接交流電壓的整流橋以及并聯(lián)于所述整流橋輸出端的穩(wěn)壓電容。
[0019]如上所述，本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路，具有以下有益效果:
[0020]1、本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路采用高壓供電技術，從功率開關管的漏端直接產(chǎn)生6V的電源給芯片供電，省去了啟動電阻，同時VCC電容可改為成本更低的低壓電容，降低系統(tǒng)成本和降低系統(tǒng)的復雜度。
[0021]2、本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路采用浮地采樣技術，去掉了專門的電流采樣引腳CS，使得驅(qū)動芯片僅為3個引腳，可以采用便宜的封裝，大大節(jié)約了芯片成本。
[0022]3、本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動芯片及電路將開路保護設定集成到芯片內(nèi)部，省去了 ROVP引腳，避免高阻引腳ROVP易受干擾導致LED閃爍的問題，有效提高性能。
【附圖說明】
[0023]圖1顯示為現(xiàn)有技術中的非隔離LED恒流驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2顯示為本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3顯示為本實用新型的高壓供電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4顯示為本實用新型的浮地電流采樣模塊的原理示意圖。
[0027]圖5顯示為本實用新型的非隔離LED恒流驅(qū)動電路的波形示意圖。
[0028]元件標號說明
[0029]I非隔離LED恒流驅(qū)動芯片
[0030]11高壓供電模塊
[0031]111比較器
[0032]12浮地電流采樣模塊
[0033]121減法器
[0034]13恒流驅(qū)動模塊
[0035]2電壓輸入模塊
[0036]3LED 燈串
【具體實施方式】
[0037]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0038]請參閱圖2?圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0039]如圖2?圖5所示，本實用新型提供一種非隔離LED恒流驅(qū)動電路，所述非隔離LED恒流驅(qū)動電路包括:
[0040]電壓輸入模塊2、LED燈串3、電感L1、續(xù)流二極管D1、非隔離LED恒流驅(qū)動芯片1、儲能旁路電容C2以及采樣電阻Res。
[0041]所述電壓輸入模塊2、所述LED燈串3、所述電感L1、所述續(xù)流二極管Dl以及所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片I構(gòu)成高壓BUCK架構(gòu)LED驅(qū)動電路。
[0042]如圖2所示，所述電壓輸入模塊2的輸出端連接所述LED燈串3，所述LED燈串3的輸出端連接電感LI的一端，所述電感LI的另一端連接續(xù)流二極管Dl的陽極，所述續(xù)流二極管Dl的陰極連接所述電壓輸入模塊2輸出端，所述非隔離LED恒流驅(qū)動芯片I中功率開關管MO