一種led驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法
【專利摘要】一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括可控硅、整流橋和反激電路，交流輸入端與可控硅連接，可控硅與整流橋的輸入端接，整流橋的輸出端與反激電路連接，反激電路的輸出端與LED并聯(lián)，變壓器TR1的原邊繞組N1的一端與整流橋的輸出端連接，原邊繞組N1的另一端與第二開關(guān)管M2的漏極連接，輸入維持電流控制器的輸入端與整流橋的輸出端的負(fù)極連接，整流橋的輸出端的負(fù)極通過第一電阻R1與第二開關(guān)管M2的源極連接；第一開關(guān)管M1的漏極與整流橋的輸出端的正極連接，第一開關(guān)管M1的源極接地。以及提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路的控制方法。本發(fā)明功耗較小、快速啟動(dòng)、適用性良好。
【專利說明】—種LED驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，為保證可控硅正常工作，需要加入泄放電路，以提供可控硅導(dǎo)通的維持電流。請參閱圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中常用的一種泄放電路。該泄放電路在母線和地之間加入電容和電阻。但是該電路泄放一直存在，功耗很大，大大降低了驅(qū)動(dòng)電路的效率。
[0004]在LED驅(qū)動(dòng)電路中，要求盡量快速啟動(dòng)，以提高客戶的使用舒適度。請參閱圖2，為現(xiàn)有技術(shù)中常用的啟動(dòng)電路。該電路在啟動(dòng)過程中通過電阻給VCC供電，并且在啟動(dòng)結(jié)束之后，該電阻上一直有功耗。該方法不僅啟動(dòng)緩慢甚至無法啟動(dòng)，尤其在可控硅調(diào)光器導(dǎo)通角度非常小的時(shí)候，而且降低了驅(qū)動(dòng)器的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服已有LED驅(qū)動(dòng)電路功耗較大、啟動(dòng)速度較慢、適用性較差的不足，本發(fā)明提供了一種功耗較小、快速啟動(dòng)、適用性良好的LED驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括可控硅、整流橋和反激電路，交流輸入端與可控硅連接，可控硅與整流橋的輸入端接，所述整流橋的輸出端與所述反激電路連接，所述反激電路的輸出端與LED并聯(lián)，所述反激電路包括變壓器TRl，所述變壓器TRl包括原邊繞組NI和副邊繞組N2，原邊繞組NI的一端與所述整流橋`的輸出端連接，原邊繞組NI的另一端與第二開關(guān)管M2的漏極連接，所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括輸入維持電流控制器，所述輸入維持電流控制器的輸入端與所述整流橋的輸出端的負(fù)極連接，所述整流橋的輸出端的負(fù)極通過第一電阻Rl與第二開關(guān)管M2的源極連接；所述輸入維持電流控制器的輸出端與第一開關(guān)管Ml的柵極連接；所述第一開關(guān)管Ml的漏極與所述整流橋的輸出端的正極連接，第一開關(guān)管Ml的源極接地。
[0007]進(jìn)一步，所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器，所述充電電路的輸入端與第一開關(guān)管Ml的源極連接，所述開關(guān)控制器與所述開關(guān)的一端連接，所述開關(guān)的另一端與所述充電電路的輸入端連接，所述開關(guān)的第三端接地。
[0008]所述第一開關(guān)管Ml的柵極與第三電阻R3連接，所述第三電阻R3與所述整流橋的輸出端的正極連接。
[0009]更進(jìn)一步，所述變壓器TRl還包括第三繞組N3，第三繞組N3的一端接地；所述充電電路的輸出端與所述第三繞組N3的另一端連接。
[0010]再進(jìn)一步，所述第一開關(guān)管Ml的漏極與第二電阻R2連接后與所述整流橋的輸出端的正極連接。[0011]再進(jìn)一步，所述輸入維持電流控制器為運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸出端為所述輸入維持電流控制器的輸出端，所述運(yùn)算放大器的正極輸入端為所述輸入維持電流控制器的輸入端。
[0012]所述充電電路為二極管D?K，所述開關(guān)為開關(guān)管Μ?κ，所述開關(guān)控制器為比較器，第一開關(guān)管Ml的源極與所述二極管D_edek的正極端連接，所述二極管D?K的負(fù)極端與所述第三繞組N3的另一端連接，所述第三繞組N3的另一端連接與比較器的正極輸入端連接，所述比較器的輸出端與的開關(guān)管Μ?κ柵極連接，所述開關(guān)管Μ?κ的源極接地，所述開關(guān)管Mbu5edek的漏極與與所述二極管Dbu5edek的正極連接。
[0013]所述輸入維持電流控制器、充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器集成在一塊驅(qū)動(dòng)芯片上。
[0014]一種LED驅(qū)動(dòng)電路的控制方法，通過檢測第一電阻Rl上的電壓，維持電流控制器來調(diào)節(jié)輸出側(cè)電壓，從而控制維持電流控制器的輸入側(cè)電壓至少為VLRTN，使輸入側(cè)電流在調(diào)光器導(dǎo)通的時(shí)候至少為VLRTN/R1，提供調(diào)光器維持電流。
[0015]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:功耗較小、快速啟動(dòng)、適用性良好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有的帶有泄放電路的LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有的帶有啟動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)電路的不意圖。
[0018]圖3是本發(fā) 明的LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
[0019]圖4是另一種LED驅(qū)動(dòng)電路的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]參照圖3和圖4，一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括可控硅、整流橋和反激電路，交流輸入端與可控硅連接，可控硅與整流橋的輸入端接，所述整流橋的輸出端與所述反激電路連接，所述反激電路的輸出端與LED并聯(lián)，所述反激電路包括變壓器TR1，所述變壓器TRl包括原邊繞組NI和副邊繞組N2，原邊繞組NI的一端與所述整流橋的輸出端連接，原邊繞組NI的另一端與第二開關(guān)管M2的漏極連接；所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括輸入維持電流控制器，所述輸入維持電流控制器的輸入端與所述整流橋的輸出端的負(fù)極連接，所述整流橋的輸出端的負(fù)極通過第一電阻Rl與第二開關(guān)管M2的源極連接所述輸入維持電流控制器的輸出端與第一開關(guān)管Ml的柵極連接；所述第一開關(guān)管Ml的漏極與所述整流橋的輸出端的正極連接，第一開關(guān)管Ml的源極接地。
[0022]進(jìn)一步，所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器，所述充電電路的輸入端與第一開關(guān)管Ml的源極連接，所述開關(guān)控制器與所述開關(guān)的一端連接，所述開關(guān)的另一端與所述充電電路的輸入端連接，所述開關(guān)的第三端接地。
[0023]所述第一開關(guān)管Ml的柵極與第三電阻R3連接，所述第三電阻R3與所述整流橋的輸出端的正極連接。
[0024]更進(jìn)一步，所述變壓器TRl還包括第三繞組N3，第三繞組N3的一端接地；所述充電電路的輸出端與所述第三繞組N3的另一端連接。
[0025]再進(jìn)一步，所述第一開關(guān)管Ml的漏極與第二電阻R2連接后與所述整流橋的輸出端的正極連接。
[0026]再進(jìn)一步，所述輸入維持電流控制器為運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸出端為所述輸入維持電流控制器的輸出端，所述運(yùn)算放大器的正極輸入端為所述輸入維持電流控制器的輸入端。
[0027]所述充電電路為二極管D?K，所述開關(guān)為開關(guān)管Μ?κ，所述開關(guān)控制器為比較器，第一開關(guān)管Ml的源極與所述二極管D_edek的正極端連接，所述二極管D?K的負(fù)極端與所述第三繞組N3的另一端連接，所述第三繞組N3的另一端與比較器的正極輸入端連接，所述比較器的輸出端與開關(guān)管Μ?κ柵極連接，所述開關(guān)管Μ?κ的源極接地，所述開關(guān)管Mbleedee的漏極與與所述二極管D?K的正極連接。
[0028]所述輸入維持電流控制器、充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器集成在一塊驅(qū)動(dòng)芯片上。
[0029]一種LED驅(qū)動(dòng)電路的控制方法，通過檢測第一電阻Rl上的電壓，維持電流控制器來調(diào)節(jié)輸出側(cè)電壓，從而控制維持電流控制器的輸入側(cè)電壓至少為VLRTN，使輸入側(cè)電流在調(diào)光器導(dǎo)通的時(shí)候至少為VLRTN/R1，提供調(diào)光器維持電流。
[0030]參照圖3，交流輸入側(cè)串聯(lián)可控硅調(diào)光電路，經(jīng)過由Dl D2 D3 D4組成的整流橋，將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，該直流點(diǎn)稱為VREC。虛線框中的電路為FLYBACK(反激)電路。反激電路是AC-DC電路轉(zhuǎn)換中的常用電路。由C2 TRl M2 R4 D5 C4組成主功率電路；D6 C3組成了給芯片供電的電路。LED負(fù)載接到反激電路的輸出端。
[0031 ] 芯片的GATE2弓丨腳通過電阻R3接到VREC ；芯片的BLEEDER弓丨腳通過Ml和R2串聯(lián)，接到VREC;輸入電流采樣電阻Rl串聯(lián)在反激電路的地和整流橋輸出的負(fù)端之間，LRTN接到Rl的負(fù)電壓的點(diǎn)。
`[0032]在剛上電的時(shí)候，GATE2電壓被電阻R3拉高。MOS Ml的GATE電壓為高，因此Ml導(dǎo)通，VREC通過限流電阻R2和Ml對BLEEDER進(jìn)行充電，芯片內(nèi)部串聯(lián)在BLEEDER和GND之間的開關(guān)斷開。BLEEDER再由芯片內(nèi)部的充電電路給芯片的供電端VCC進(jìn)行充電。芯片通過LRTN引腳，可以采集輸入電流的大小，因此在啟動(dòng)的時(shí)候，可以采集通過R2 Ml給BLEEDER電流大小，從而控制給BLEEDER充電電流大小。啟動(dòng)時(shí)，給VCC的充電電流比傳統(tǒng)的VCC充電電流大很多，大大加速了啟動(dòng)速度。
[0033]當(dāng)芯片VCC電壓足夠高并且供電足夠的時(shí)候，BLEEDER和GND之間的開關(guān)導(dǎo)通，將BLEEDER下拉到地，于是BLEEDER停止給VCC充電。VCC由反激電路的輔助供電電路N3 D6C3進(jìn)行供電。在電路啟動(dòng)完畢之后，開關(guān)控制器控制開關(guān)導(dǎo)通，BLEEDER接地。通過檢測Rl上的電壓，即LRTN電壓，維持電流控制器來調(diào)節(jié)GATE2電壓，從而控制LRTN電壓至少為VLRTN,使輸入側(cè)電流在調(diào)光器導(dǎo)通的時(shí)候，至少為VLRTN/R1，提供調(diào)光器維持電流，防止由于調(diào)光器的關(guān)斷而引起LED負(fù)載的閃爍。
[0034]該反激電路可以替換為降壓電路(BUCK CONVERTER )、升降壓電路(BUCKB00STCONVERTER)等電路。也可以實(shí)現(xiàn)相似的功能。
[0035]請參閱圖4，串聯(lián)在BLEEDER和地之間的開關(guān)用NM0S，稱為MBLEEDER。當(dāng)VCC電壓高于開啟電壓VCC_TH時(shí)，比較器輸出高，將MBLEEDER導(dǎo)通，將BLEEDER接到GND.BLEEDER給VCC供電電路可以在BLEEDER和VCC之間串聯(lián)一個(gè)二極管DBLEEDER。DBLEEDER的陽極接到BLEEDER, DBLEEDER的陰極接到VCC。輸入維持電流控制器可以用以下方式實(shí)現(xiàn)，將LRTN和參考電壓VLRTN分別接到運(yùn)算放大器的負(fù)端和正端，運(yùn)算放大器通過控制GATE2電壓，使得 LRTN電壓不低于VLRTN電壓，從而控制輸入電流至少為VLRTN/R1。
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括可控硅、整流橋和反激電路，交流輸入端與可控硅連接，可控硅與整流橋的輸入端接，所述整流橋的輸出端與所述反激電路連接，所述反激電路的輸出端與LED并聯(lián)，所述反激電路包括變壓器TRl，所述變壓器TRl包括原邊繞組NI和副邊繞組N2，原邊繞組NI的一端與所述整流橋的輸出端連接，原邊繞組NI的另一端與第二開關(guān)管M2的漏極連接；其特征在于:所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括輸入維持電流控制器，所述輸入維持電流控制器的輸入端與所述整流橋的輸出端的負(fù)極連接，所述整流橋的輸出端的負(fù)極通過第一電阻Rl與第二開關(guān)管M2的源極連接；所述輸入維持電流控制器的輸出端與第一開關(guān)管Ml的柵極連接；所述第一開關(guān)管Ml的漏極與所述整流橋的輸出端的正極連接，第一開關(guān)管Ml的源極接地。
2.如權(quán)利要求1所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器，所述充電電路的輸入端與第一開關(guān)管Ml的源極連接，所述開關(guān)控制器與所述開關(guān)的一端連接，所述開關(guān)的另一端與所述充電電路的輸入端連接，所述開關(guān)的第三端接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第一開關(guān)管Ml的柵極與第三電阻R3連接，所述第三電阻R3與所述整流橋的輸出端的正極連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述變壓器TRl還包括第三繞組N3，第三繞組N3的一端接地；所述充電電路的輸出端與所述第三繞組N3的另一端連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述輸入維持電流控制器為運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸出端為所述輸入維持電流控制器的輸出端，所述運(yùn)算放大器的正極輸入端為所述輸入維持電流控制器的輸入端。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述第一開關(guān)管Ml的漏極與第二電阻R2連接后與所述整流橋的輸出端的正極連接。
7.如權(quán)利要求2所述的一種L`ED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述充電電路為二極管Dbleedee,所述開關(guān)為開關(guān)管Μ?κ，所述開關(guān)控制器為比較器，第一開關(guān)管Ml的源極與所述二極管D?K的正極端連接，所述二極管D?K的負(fù)極端與所述第三繞組N3的另一端連接，所述所述第三繞組N3的另一端連接與比較器的正極輸入端連接，所述比較器的輸出端與的開關(guān)管Μ?κ柵極連接，所述開關(guān)管Μ?κ的源極接地，所述開關(guān)管Μ?κ的漏極與與所述二極管D?K的正極連接。
8.如權(quán)利要求2所述的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述輸入維持電流控制器、充電電路、開關(guān)和開關(guān)控制器集成在一塊驅(qū)動(dòng)芯片上。
9.一種如權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)的控制方法，其特征在于:通過檢測第一電阻Rl上的電壓，維持電流控制器來調(diào)節(jié)輸出側(cè)電壓，從而控制維持電流控制器的輸入側(cè)電壓至少為VLRTN，使輸入側(cè)電流在調(diào)光器導(dǎo)通的時(shí)候至少為VLRTN/R1，提供調(diào)光器維持電流。
【文檔編號】H05B37/02GK103826362SQ201410042230
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】季悅, 黃必亮, 任遠(yuǎn)程, 周遜偉 申請人:杰華特微電子（杭州）有限公司