一種基于sepic拓?fù)涔ぷ鞯膌ed背光電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，包括軟啟動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)載電路與電流保護(hù)電路。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)對(duì)SEPIC電路的占空比控制并結(jié)合軟啟動(dòng)電路、過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路、斜坡補(bǔ)償電路、相位補(bǔ)償電路、驅(qū)動(dòng)電路等內(nèi)部控制電路，可以使輸出電壓大于、小于或者等于輸入電壓，該電路最大的好處是輸入輸出同極性，并由此解決現(xiàn)有升降壓電路復(fù)雜、故障率高，不能保障終端設(shè)備穩(wěn)定工作等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】—種基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種LED電路，尤其涉及到一種基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路。

【背景技術(shù)】
[0002]SEPIC(single ended primary inductor converter)是一種允許輸出電壓大于、小于或者等于輸入電壓的DCDC變換器。輸出電壓由主控開(kāi)關(guān)(三極管或MOS管)的占空比控制。這種電路最大的好處是輸入輸出同極性。尤其適合于電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合，允許電池電壓高于或者小于所需要的輸入電壓。比如一塊鋰電池的電壓為3V?4.2V，如果負(fù)載需要3.3V，那么SEPIC電路可以實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。
[0003]專利號(hào)為201210267359.6的一種高效LED燈驅(qū)動(dòng)電路，包括背光驅(qū)動(dòng)1C、Sepic電路，所述Sepic電路為第一電感串接于電壓輸入端，第二電感一端通過(guò)儲(chǔ)能電容連接第一電感，并通過(guò)二極管連接LED負(fù)載，形成與電源負(fù)端的電流回路；所述背光驅(qū)動(dòng)IC具有電流輸入端與切換引腳，分別與第一電感的兩端連接，所述切換引腳對(duì)第一電感進(jìn)行充放電操作，所述背光驅(qū)動(dòng)IC還具有過(guò)壓檢測(cè)引腳，對(duì)LED負(fù)載的電壓進(jìn)行檢驗(yàn)，以控制切換引腳的切換量，使輸出電壓穩(wěn)定。米用本發(fā)明，使用背光驅(qū)動(dòng)IC配合Sepic電路為負(fù)載提供穩(wěn)定的電壓輸出。對(duì)比公開(kāi)專利中沒(méi)有過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路、斜坡補(bǔ)償電路、斜坡補(bǔ)償電路、相位補(bǔ)償電路、驅(qū)動(dòng)電路等內(nèi)部控制電路，在LED燈實(shí)際工作中可能造成電壓、電流不穩(wěn)定、LED燈溫度異常導(dǎo)致LED燈光源輸出不穩(wěn)定各種安全因素?；诖耍景l(fā)明提出一種利用SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，解決現(xiàn)有升降壓電路復(fù)雜、故障率高，不能保障終端設(shè)備穩(wěn)定工作等問(wèn)題。這種升降壓電路，包括具有軟啟動(dòng)電路、過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路、斜坡補(bǔ)償電路、相位補(bǔ)償電路、驅(qū)動(dòng)電路等內(nèi)部控制電路以及外部連接的控制信號(hào)、輸入電源、電源輸出口、外保護(hù)等負(fù)載電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一款輸入電壓恒定，輸出電壓和輸出電流寬范圍方案，滿足LED背光燈不同條件下的應(yīng)用需要，該輸出電壓可能高于或等于也可能低于輸入電壓(Vin ^ Vout 或 Vout < Vin)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，包括軟啟動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)載電路與電流保護(hù)電路，所述軟啟動(dòng)電路的EN信號(hào)啟動(dòng)端與電阻R3、電阻R4、穩(wěn)壓管ZDUPNP型三極管Q1、電解電容CE2、電阻R5、電阻R6相連作為輸入控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路的EN信號(hào)啟動(dòng)端與電阻R27、NPN型三極管Q8、PNP型三極管Q9、電阻R28、電阻R32、穩(wěn)壓管ZD2、NMOS管QlO相連作為輸出控制信號(hào)，所述負(fù)載電路的CNl的3腳與穩(wěn)壓管ZD3、電阻R36、電阻R37、瓷片電容C10、電解電容CE5、肖特基二極管D5、電解電容CE4、色環(huán)電感L1、色環(huán)電感L2相連作為SEPIC電路負(fù)載端，所述電流保護(hù)電路上電阻R15與NPN型三極管Q4、電阻R21、電阻R22、比較器ICl的8腳、9腳、14腳、3腳、12腳、瓷片電容C7、瓷片電容C8、二極管D2、電阻R29、電阻R30、瓷片電容C8、二極管D3、電阻R31、電阻R33、電阻R35、瓷片電容C9、電阻R38、電阻R34、放大器IC2的I腳、2腳、3腳、4腳、8腳相連作為電流保護(hù)端。
[0006]優(yōu)選的，還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路上電阻R17與電阻R18、瓷片電容C6、NPN型三極管Q7、電阻R24相連作為過(guò)壓保護(hù)端。
[0007]優(yōu)選的，還包括過(guò)溫保護(hù)電路，所述過(guò)溫保護(hù)電路上電阻NTCl與電阻R16、瓷片電容C5、NPN型三極管Q6、電阻R23相連作為過(guò)溫保護(hù)端。
[0008]優(yōu)選的，所述電阻NTCl為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻或者正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0009]優(yōu)選的，還包括斜坡補(bǔ)償電路，所述斜坡補(bǔ)償電路上比較器ICl的2腳、3腳、4腳、5腳、12腳與電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R19、電阻20、電阻R25、電阻R26、瓷片電容C3、瓷片電容C4、電解電容CE3、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、NPN型三極管Q5、二極管D1、晶振相連作為斜坡補(bǔ)償端。
[0010]優(yōu)選的，還包括相位補(bǔ)償電路，所述相位補(bǔ)償電路上電阻Rl與電阻R2、電解電容CE1、瓷片電容Cl、瓷片電容C2、比較器ICl的I腳、3腳、6腳、7腳、12腳相連作為相位補(bǔ)償端。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)對(duì)SEPIC電路的占空比控制并結(jié)合軟啟動(dòng)電路、過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路、斜坡補(bǔ)償電路、相位補(bǔ)償電路、驅(qū)動(dòng)電路等內(nèi)部控制電路，可以使輸出電壓大于、小于或者等于輸入電壓，該電路最大的好處是輸入輸出同極性，并由此解決來(lái)現(xiàn)有升降壓電路復(fù)雜、故障率高，不能保障終端設(shè)備穩(wěn)定工作等問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0013]圖1為本發(fā)明的整體電路圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的軟啟動(dòng)電路圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的過(guò)壓保護(hù)電路圖；
[0016]圖4為本發(fā)明的過(guò)流保護(hù)電路圖；
[0017]圖5為本發(fā)明的過(guò)溫保護(hù)電路圖；
[0018]圖6為本發(fā)明的斜坡補(bǔ)償電路圖；
[0019]圖7為本發(fā)明的相位補(bǔ)償電路圖；
[0020]圖8為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0021]圖9為本發(fā)明的負(fù)載電路圖；
[0022]圖10為本發(fā)明LED背光的負(fù)載變化電路圖；
[0023]圖11為本發(fā)明LED背光的電壓過(guò)高時(shí)的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示為本發(fā)明的整體電路圖。當(dāng)Vin電源接通后，如果EN信號(hào)為低電平，那么整個(gè)電路不工作；如果EN信號(hào)為高電平，那么當(dāng)NMOS管QlO導(dǎo)通時(shí)，Vin為色環(huán)電感LI充電，電解電容CE4為色環(huán)電感L2充電，肖特基二極管D5反偏，只有輸出電解電容CE5支持輸出電流。由于電解電容CE4的電壓等于輸入電壓，導(dǎo)通期間每個(gè)電感電壓相同；NMOS管QlO關(guān)閉時(shí)，色環(huán)電感LI的電感電流流過(guò)電解電容CE4，與色環(huán)電感L2電流合并，為輸出電解電容CE5充電并支持lout。每個(gè)色環(huán)電感的放電電壓相同一輸出電壓加上D5的導(dǎo)通電壓。由于色環(huán)電感LI和色環(huán)電感L2具有相同的充、放電電壓，它們可以具有相同的電感量和紋波電流。通過(guò)對(duì)方程式進(jìn)行分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)電路中色環(huán)電感L2的電流用于支持lout，色環(huán)電感LI的電流重新為輸出電容充電，補(bǔ)充能量。即色環(huán)電感L2的平均電流等于lout，而色環(huán)電感LI的平均電流等于1utXVout/Vin。由SEPIC的原理可推出基本關(guān)系式:Vout/Vin = D/(1-D)。式中D為占空比，且忽略SW及Dl等的壓降。
[0025]結(jié)合圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11，本發(fā)明LED背光電路具體實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0026]當(dāng)LED背光的負(fù)載變化時(shí)，通過(guò)電阻R36、電阻R37反饋給相位補(bǔ)償電路的FB信號(hào)電壓也發(fā)生變化，通過(guò)比較、翻轉(zhuǎn)，輸出，再通過(guò)斜坡補(bǔ)償電路進(jìn)行同樣操作，調(diào)節(jié)輸出脈寬，從而調(diào)節(jié)輸出電壓Vout，保證LED背光電流不變，電壓隨負(fù)載變化而變化；如果要調(diào)節(jié)LED背光燈電流，只能通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R37的阻值達(dá)到目的。
[0027]當(dāng)LED背光Vout電壓過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓管ZDl擊穿從而限制輸出電壓Vout為某一值，達(dá)到保護(hù)電路的目的。一般Vout小于芯片ICl內(nèi)部輸出電壓最大值。
[0028]如果穩(wěn)壓管失效、SW信號(hào)過(guò)高時(shí)，將通過(guò)過(guò)壓反饋電路將三極管Q7開(kāi)通，導(dǎo)致NMOS管QlO關(guān)閉，達(dá)到保護(hù)電路目的。
[0029]當(dāng)電路溫度過(guò)高時(shí)，溫度保護(hù)電路將輸出高電平將三極管Q6開(kāi)通，導(dǎo)致NMOS管QlO關(guān)閉，達(dá)到保護(hù)電路目的。
[0030]當(dāng)電路電流過(guò)高時(shí)，SW信號(hào)將通過(guò)NMOS管進(jìn)入過(guò)流保護(hù)電路，通過(guò)內(nèi)部的放大、比較、翻轉(zhuǎn)、輸出，將三極管Q4開(kāi)通，導(dǎo)致NMOS管QlO關(guān)閉，達(dá)到保護(hù)電路目的。
[0031]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)對(duì)SEPIC電路的占空比控制并結(jié)合軟啟動(dòng)電路、過(guò)壓保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路、斜坡補(bǔ)償電路、相位補(bǔ)償電路、驅(qū)動(dòng)電路等內(nèi)部控制電路，可以使輸出電壓大于、小于或者等于輸入電壓，該電路最大的好處是輸入輸出同極性，并由此解決來(lái)現(xiàn)有升降壓電路復(fù)雜、故障率高，不能保障終端設(shè)備穩(wěn)定工作等問(wèn)題。
[0032]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，包括軟啟動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)載電路與電流保護(hù)電路，所述軟啟動(dòng)電路的EN信號(hào)啟動(dòng)端與電阻R3、電阻R4、穩(wěn)壓管ZDU PNP型三極管Q1、電解電容CE2、電阻R5、電阻R6相連作為輸入控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路的EN信號(hào)啟動(dòng)端與電阻R27、NPN型三極管Q8、PNP型三極管Q9、電阻R28、電阻R32、穩(wěn)壓管ZD2、NMOS管QlO相連作為輸出控制信號(hào)，所述負(fù)載電路的CNl的3腳與穩(wěn)壓管ZD3、電阻R36、電阻R37、瓷片電容C10、電解電容CE5、肖特基二極管D5、電解電容CE4、色環(huán)電感L1、色環(huán)電感L2相連作為SEPIC電路負(fù)載端，所述電流保護(hù)電路上電阻R15與NPN型三極管Q4、電阻R21、電阻R22、比較器ICl的8腳、9腳、14腳、3腳、12腳、瓷片電容C7、瓷片電容C8、二極管D2、電阻R29、電阻R30、瓷片電容C8、二極管D3、電阻R31、電阻R33、電阻R35、瓷片電容C9、電阻R38、電阻R34、放大器IC2的I腳、2腳、3腳、4腳、8腳相連作為電流保護(hù)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，還包括過(guò)壓保護(hù)電路，所述過(guò)壓保護(hù)電路上電阻R17與電阻R18、瓷片電容C6、NPN型三極管Q7、電阻R24相連作為過(guò)壓保護(hù)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，還包括過(guò)溫保護(hù)電路，所述過(guò)溫保護(hù)電路上電阻NTCl與電阻R16、瓷片電容C5、NPN型三極管Q6、電阻R23相連作為過(guò)溫保護(hù)端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，所述電阻NTCl為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻或者正溫度系數(shù)熱敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，還包括斜坡補(bǔ)償電路，所述斜坡補(bǔ)償電路上比較器ICl的2腳、3腳、4腳、5腳、12腳與電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R19、電阻20、電阻R25、電阻R26、瓷片電容C3、瓷片電容C4、電解電容CE3、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、NPN型三極管Q5、二極管D1、晶振相連作為斜坡補(bǔ)償端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SEPIC拓?fù)涔ぷ鞯腖ED背光電路，其特征在于，還包括相位補(bǔ)償電路，所述相位補(bǔ)償電路上電阻Rl與電阻R2、電解電容CE1、瓷片電容Cl、瓷片電容C2、比較器ICl的I腳、3腳、6腳、7腳、12腳相連作為相位補(bǔ)償端。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104168695SQ201410353707
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】劉劍輝, 楊宇澄, 金乃慶, 童懷俊, 陳紹一 申請(qǐng)人:合肥榮事達(dá)三洋電器股份有限公司