恒流驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED驅(qū)動電路和集成電路的實現(xiàn)方法，具體涉及一種恒流驅(qū)動電路，尤其涉及到能夠使用低成本專用集成電路實現(xiàn)的線性恒流驅(qū)動方案。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)如的LED驅(qū)動方案以傳統(tǒng)的尚頻開關(guān)電源為主，該方案使用尚頻開關(guān)電路，電路復(fù)雜，成本高，使得眾多廠商開始研究簡單、可靠和廉價的線性恒流驅(qū)動方案。
[0003]圖1為目前使用的一種恒流驅(qū)動電路，包含一市電VAC，一整流橋DB1、一LED串，一集成電路Ul和一電阻Res。
[0004]整流橋的輸入端與市電VAC相連，輸出端正極與LED串的陽極相連，LED串的陰極連接到集成電路Ul;集成電路Ul的外形為3個腳，內(nèi)部包含一供電電路，一比較器和一 MOSFET，第一腳連接到LED串的陰極，第三腳與電阻Rcs的一端相連，電阻Rcs的另一端、恒流集成電路UI的第二腳和整流橋輸出端負(fù)極共同連接到地;供電電路輸入端連接到集成電路UI的第一腳，輸出端為比較器供電和提供電壓基準(zhǔn);比較器和MOSFET構(gòu)成的了恒流源，該恒流源一端與恒流集成電路Ul的第一腳相連，另一端與集成電路Ul的第三腳相連；
[0005]當(dāng)LED導(dǎo)通時，流經(jīng)LED串的電流分為兩部分，一部分為集成電路Ul自身消耗的靜態(tài)電流Iq，另一部分為流經(jīng)MOSFET和Rcs的電流Iset，對于集成電路Ul來說，Iq非常小，可以忽略不計，流經(jīng)MOSFET和Rcs的電流I set代表了流經(jīng)LED串的電流。
[0006]當(dāng)流經(jīng)Rcs上的電流在電阻Rcs上形成的電壓大于集成電路Ul內(nèi)部比較器同相輸入端的電壓基準(zhǔn)Vref時，比較器EAl控制流經(jīng)MOSFET Ql的電流下降，當(dāng)流經(jīng)Rcs上的電流在電阻Rcs上形成的電壓小于集成電路Ul內(nèi)部比較器同相輸入端的電壓基準(zhǔn)Vref時，比較器EAl控制流經(jīng)MOSFET Ql的電流上升，最終穩(wěn)定狀態(tài)時流經(jīng)電阻Rcs的電流為:
[0007]ISet = Vref/Rcs
[0008]因此，流經(jīng)LED串的電流約為:Iled = Vref/Rcs，圖2為市電波形和流經(jīng)LED串的電流波形。
[0009]從圖2可以看出，流經(jīng)LED串的電流是一個方波，在市電電壓高于LED串壓降時LED導(dǎo)通，在市電電壓低于LED串壓降時LED截止，導(dǎo)通期的電流為:kED = Vref/RCS。該方案的一個缺點是:當(dāng)市電電壓變動時，LED串的導(dǎo)通時間在整個市電周期內(nèi)的占比也隨著改變，市電電壓越高，占比越大，流經(jīng)LED的平均電流越大，市電輸入功率也越高，市電電壓越低，占比越小，流經(jīng)LED的平均電流越小，市電輸入功率也越低;該方案的另一個缺點是:該集成電路的第三腳直接流過LED電流，因此無法使用微處理器，電位器等對LED串的電流進(jìn)行直接控制或調(diào)節(jié)，即不方便使用外部控制信號對LED調(diào)光。
[0010]圖3為目前常用的另一種恒流驅(qū)動電路，在圖1的基礎(chǔ)上，在整流橋DBl的輸出端上并聯(lián)了一電解電容Cl，該電容的作用是對整流電壓VREC進(jìn)行平滑濾波，可以使LED串在整個市電周期內(nèi)始終導(dǎo)通，在市電變動時維持LED串的電流恒定，改善了市電變動時輸入功率的變動幅度。
[0011]該方案中，電解電容Cl儲存了與市電電壓峰值的平方成正比的能量，市電越高，儲存的能量越大，當(dāng)輸入電壓變動時，輸入功率仍然有較大的變動；另外，仍然不方便使用外部控制信號對LED串調(diào)光。
[0012]對圖1的集成電路Ul，可以增加一個額外引腳作為信號輸入，通過在該引腳上施加來自于外部微處理器或電位器等的信號以控制集成電路Ul的電流，進(jìn)而實現(xiàn)對LED串的電流的控制或調(diào)節(jié)，但這增加了集成電路的引腳數(shù)，導(dǎo)致封裝成本增加。
[0013]綜合以上，需要一種具有恒功率編程，可調(diào)光、能夠使用三腳封裝的集成電路實現(xiàn)的低成本線性恒流驅(qū)動方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0014]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種具有恒功率編程功能，可調(diào)光，使用三腳封裝的集成電路實現(xiàn)的低成本恒流驅(qū)動電路。
[0015]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，包括市電、整流橋、至少一個LED、集成電路和電流設(shè)定電路;整流橋的輸入端與市電相連，輸出正極與LED陽極相連，輸出負(fù)極接地;集成電路具有三個腳，第一腳為輸入端與LED的陰極相連，用以控制流經(jīng)LED的電流，第二腳接地，第三腳為電流設(shè)定端；電流設(shè)定電路至少包含三個腳，第一腳為信號端，用以改變設(shè)定電流;第二腳接地，第三腳為輸出端，與集成電路的第三腳相連。
[0016]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:集成電路第一腳至第二腳流過的電流受控于第三腳的信號幅度，當(dāng)?shù)谌_的信號幅度變化時，第一腳至第二腳流過的電流受控呈單調(diào)函數(shù)變化特性。
[0017]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:集成電路包含供電電路和恒流源;供電電路的輸入端與集成電路的第一腳相連，輸出端為恒流源供電和提供電壓基準(zhǔn);恒流源包含功率管、電流鏡和比較電路;功率管包含兩個功率端和一個控制端，兩個功率端與集成電流的第一腳和第二腳相連;電流鏡的輸入端檢測流經(jīng)功率管兩個功率端的電流，獲得與功率管兩個功率端的電流成比例的輸出信號，電流鏡輸出信號與集成電路的第三腳相連，集成電路的第三腳與基準(zhǔn)信號分別作為比較電路的兩個輸入端，比較電路的輸出端與功率管的控制端相連。
[0018]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:集成電路包含一供電電路和一電流控制電流源CCCS;供電電路的輸入端與集成電路的第一腳相連，輸出端與電流控制電流源CCCS的輸入側(cè)一端相連，電流控制電流源CCCS的輸入側(cè)另一端連接集成電路第三腳，電流控制電流源CCCS的輸出兩端分別連接集成電路的第一腳和第二腳。
[0019]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:集成電路包含一供電電路和一壓控電流源VCCS;供電電路的輸入端與集成電路UI的第一腳相連，輸出端與壓控電流源VCCS的輸入側(cè)一端相連，壓控電流源VCCS的輸入側(cè)另一端連接集成電路的第三腳，壓控電流源VCCS的輸出兩端分別連接集成電路的第一腳和第二腳。
[0020]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:電流設(shè)定電路包含第一電阻和第二電阻;第一電阻的一端連接到電流設(shè)定電路的第一腳，第二電阻的一端連接到電流設(shè)定電路的第二腳，第一電阻的另一端和第二電阻的另一端共同連接到電流設(shè)定電路第三腳。
[0021]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:電流設(shè)定電路的第一腳與任意一個LED的一端相連，使得系統(tǒng)的輸入功率在市電變動時相對恒定。
[0022]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:電流設(shè)定電路的第一腳與外部控制信號相連，當(dāng)外部信號幅度改變時，流經(jīng)LED的電流隨之改變。
[0023]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:電流設(shè)定電路的第一腳與集成電路的第一腳相連，電流設(shè)定電路包含第一電阻、第二電阻和第三電阻;第一電阻的一端與電流設(shè)定電路的第一腳相連，第二電阻的一端與電流設(shè)定電路的第二腳相連，第三電阻的一端與電流設(shè)定電路的第三腳相連，第一電阻、第二電阻和第三電阻的另一端連接在同一點。
[0024]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，還具有這樣的特征:調(diào)節(jié)第一電阻、第二電阻和第三電阻的阻值，利用第一電阻和第二電阻分擔(dān)集成電路的功耗。
[0025]本實用新型提供一種恒流驅(qū)動電路，可使用低成本的3個腳封裝的集成電路實現(xiàn)恒功率編程和調(diào)光功能，電路簡單，易于低成本制造。
【附圖說明】
[0026]圖1為目前使用的一種恒流驅(qū)動電路。
[0027]圖2是圖1電路電流波形圖。
[0028]圖3為