CN202111908U - 具有电容倍压的led驱动电路 - Google Patents

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熊海军
钟盛福
蔡伟全
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Abstract

本本实用新型涉及电路技术领域，具体地说是具有电容倍压的LED驱动电路。该具有电容倍压的LED驱动电路包括LED负载、输入模块、输出模块、主控IC、电感储能模块和至少一个电容倍压模块，所述电感储能模块分别与输入模块、主控IC和电容倍压模块电连接，所述输出模块分别与电容倍压模块、LED负载和主控IC电连接，所述电容倍压模块包括储能电容(C1)、升压电容(C2)、电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)、输出整流隔离二极管(D3)和主控功率开关管(Q3)。本实用新型提供一种结构简单、倍压效果好的具有电容倍压的LED驱动电路。

Description

具有电容倍压的LED驱动电路
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，具体地说是具有电容倍压的LED驱动电路。
背景技术
一般的连续电流模式升压电路，为了达到保护的目的，主控IC的最大暂空比都会受到限制，从而也限制了升压电路的升压倍数，另一方面，较大的占空比输出，也将使输出电压电流在恶劣环境下变得及不稳定。由于在一般升压电路中，过高的输出电压意味着需提供更高的输出占空比，并且使用更高耐压的主MOSFET和整流管也意味着更高的物料成本，利用变压器升压同样可以达到DC转DC高输出电压的目的，但是其成本也是和普通升压电路无法比拟的。
实用新型内容
本实用新型提供一种结构简单、倍压效果好的具有电容倍压的LED驱动电路。
本实用新型是通过下述技术方案实现的：
具有电容倍压的LED驱动电路，包括LED负载、输入模块、输出模块、主控IC、电感储能模块和至少一个电容倍压模块，所述电感储能模块分别与输入模块、主控IC和电容倍压模块电连接，所述输出模块分别与电容倍压模块、LED负载和主控IC电连接，所述电容倍压模块包括储能电容(C1)、升压电容(C2)、电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)、输出整流隔离二极管(D3)和主控功率开关管(Q3)，所述电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)和输出整流隔离二极管(D3)依次电连接，所述升压电容(C2)设于所述电容储能二极管(D1)的正极和储能电容放电二极管(D2)负极之间，所述储能电容(C1)设于所述储能电容放电二极管(D2)的正极与地之间，所述主控功率开关管(Q3)的漏极与DRV电连接，其源极与电容储能二极管(D1)的正极电连接，其栅极接地。
所述电感储能模块为储能电感(L1)，其一端与输入模块电连接，另一端与升压电容(C2)电连接。
所述输入模块包括电容(C3)，其正极与VIN电连接，其负极接地。
所述输出模块包括电容(C4)、电阻(R1)和电阻(R2)，所述电容(C4)正极与输出整流隔离二极管(D3)的负极电连接，其负极接地，所述电阻(R1)和电阻(R2)相串联，所述电阻(R1)一端与VOUT电连接，所述电阻(R2)一端接地。
所述具有电容倍压的LED驱动电路还包括恒流/恒压模块和反馈保护模块，并设于输出模块和主控IC之间。
本实用新型所带来的有益效果是：
本实用新型中，所述具有电容倍压的LED驱动电路采用了电容倍压整流电路，更高的电压仅仅在输出未端才会出现，而主MOSFET的关断耐压和整流管的反向耐压仅需为输出电压的一半，更有效的利用了以上器件的功率输出能力，不但降低了MOSFET的输出占空比和物料成本，同时也间接提高了电路的整体安全系数。
附图说明
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型所述具有电容倍压的LED驱动电路的总框图；
图2为本实用新型所述具有电容倍压的LED驱动电路的框图；
图3为本实用新型所述具有电容倍压的LED驱动电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详述：
作为本实用新型所述具有电容倍压的LED驱动电路的实施例，如图1、图2和图3所示，包括LED负载、输入模块、输出模块、主控IC、电感储能模块和至少一个电容倍压模块，所述电感储能模块分别与输入模块、主控IC和电容倍压模块电连接，所述输出模块分别与电容倍压模块、LED负载和主控IC电连接，所述电容倍压模块包括储能电容(C1)、升压电容(C2)、电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)、输出整流隔离二极管(D3)和主控功率开关管(Q3)，所述电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)和输出整流隔离二极管(D3)依次电连接，所述升压电容(C2)设于所述电容储能二极管(D1)的正极和储能电容放电二极管(D2)负极之间，所述储能电容(C1)设于所述储能电容放电二极管(D2)的正极与地之间，所述主控功率开关管(Q3)的漏极与DRV电连接，其源极与电容储能二极管(D1)的正极电连接，其栅极接地。
本实施例中，所述电感储能模块为储能电感(L1)，其一端与输入模块电连接，另一端与升压电容(C2)电连接。在储能电感(L1)储能期间，储能电容(C1)向升压电容(C2)释放能量，在储能电感(L1)释放能量期间储能电感(L1)和升压电容同时向负载提供能量，且输出电压为储能电感(L1)电压和输出电压及升压电容(C2)电压的总和。
本实施例中，所述输入模块包括电容(C3)，其正极与VIN电连接，其负极接地。
本实施例中，所述输出模块包括电容(C4)、电阻(R1)和电阻(R2)，所述电容(C4)正极与输出整流隔离二极管(D3)的负极电连接，其负极接地，所述电阻(R1)和电阻(R2)相串联，所述电阻(R1)一端与VOUT电连接，所述电阻(R2)一端接地。
本实施例中，所述具有电容倍压的LED驱动电路还包括恒流/恒压模块和反馈保护模块，并设于输出模块和主控IC之间。
当主控功率开关管(Q3)导通时，储能电感(L1)电压为Vin的电压，此时储能电感(L1)为储能间段，当主控功率开关管(Q3)截止时，储能电感(L1)通过电容储能二极管(D1)向储能电容(C1)充电，同时也通过升压电容(C2)和输出整流隔离二极管(D3)向LED负载释放能量，此时输出电压Vout＝UC1+UC2，由于在主控功率开关管(Q3)截止时，除储能电感(L1)和Vin在向LED负载提供电能外，升压电容(C2)也在被迫向LED负载提供电能，因此在主控功率开关管(Q3)截止期间升压电容(C2)的电能在减小，当主控功率开关管(Q3)再次导通时由于升压电容(C2)一端相当于接地，此时储能电容(C1)和升压电容(C2)相当于并联，且储能电容(C1)的电压大于升压电容(C2)的电压，这时储能电容(C1)将通过储能电容放电二极管(D2)向升压电容(C2)放电，直到储能电容(C1)和升压电容(C2)的电压相等，当主控功率开关管(Q3)再次截止时，电容储能电容(C1)的电压等于储能电感(L1)电压(UL1)加输入电压Vin，，即UC1＝UL1+Vin，由于UC1＝UC2，所以Vout＝UC1+UC2＝2UC1＝2(vin+UL1)，从而达到电容倍压的目的。
当然，在基本电容倍压电路中，利用其基本原理可增加多级电容倍压电路达到N倍压输出的目的。那么，也都在本实用新型保护范围之内，这里不再一一赘述。

Claims (5)

1.具有电容倍压的LED驱动电路，其特征在于包括LED负载、输入模块、输出模块、主控IC、电感储能模块和至少一个电容倍压模块，所述电感储能模块分别与输入模块、主控IC和电容倍压模块电连接，所述输出模块分别与电容倍压模块、LED负载和主控IC电连接，所述电容倍压模块包括储能电容(C1)、升压电容(C2)、电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)、输出整流隔离二极管(D3)和主控功率开关管(Q3)，所述电容储能二极管(D1)、储能电容放电二极管(D2)和输出整流隔离二极管(D3)依次电连接，所述升压电容(C2)设于所述电容储能二极管(D1)的正极和储能电容放电二极管(D2)负极之间，所述储能电容(C1)设于所述储能电容放电二极管(D2)的正极与地之间，所述主控功率开关管(Q3)的漏极与DRV电连接，其源极与电容储能二极管(D1)的正极电连接，其栅极接地。
2.如权利要求1所述的具有电容倍压的LED驱动电路，其特征在于所述电感储能模块为储能电感(L1)，其一端与输入模块电连接，另一端与升压电容(C2)电连接。
3.如权利要求1所述的具有电容倍压的LED驱动电路，其特征在于所述输入模块包括电容(C3)，其正极与VIN电连接，其负极接地。
4.如权利要求1所述的具有电容倍压的LED驱动电路，其特征在于所述输出模块包括电容(C4)、电阻(R1)和电阻(R2)，所述电容(C4)正极与输出整流隔离二极管(D3)的负极电连接，其负极接地，所述电阻(R1)和电阻(R2)相串联，所述电阻(R1)一端与VOUT电连接，所述电阻(R2)一端接地。
5.如权利要求1-4任一项所述的具有电容倍压的LED驱动电路，其特征在于所述具有电容倍压的LED驱动电路还包括恒流/恒压模块和反馈保护模块，并设于输出模块和主控IC之间。
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