CN203015174U - Led驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED驱动电路,其特征在于,包括输入整流电路、有源PFC校正电路和输出恒流反馈电路,输入整流电路将交流电转成直流电给到有源PFC校正电路,有源PFC校正电路将直流电升压给到LED负载,输出恒流反馈电路获取LED负载的电流偏大信号并反馈给有源PFC校正电路,有源PFC校正电路根据反馈的电流偏大信号调整直流电的升压值。本LED驱动电路通过有源PFC校正电路有源PFC校正电路根据反馈的电流偏大信号调整直流电的升压值,从而控制LED负载的恒流工作。因此,本LED驱动电路具有以下优点:电路大大的简化,成本低,元器件少,可靠性明显提升,更容易实现大批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种简单可靠的LED驱动电路。
背景技术
LED的VF电压随温度的升高而降低,早期的恒压电路驱动已经不能满足LED发展的要求为解决这个矛盾,LED驱动电路必须是恒流电路,输出电压会跟随LED的VF值变化。LED作为世界上的第三代光源,对比传统的灯泡,可节电80%以上。但因LED属于半导体器件,需要通过驱动电路才能稳定工作,半导体器件在电路中对电流会产生变形,产生电流谐波,对市电和电网会产生干扰,对国家的供电设备和供电造成损失。在LED驱动应用,就必须加入PFC校正电路,以保证不会对电网干扰。
现有的LED驱动电路,一般是市电通过桥式整流电路后,为减少EMC、和电流谐波(THD),需加功率因数校准电路(英文名:PFC,Power Factor Correction),把整流后的直流电压升压,然后通过PWM(DC/DC)电路隔离输出,为得到比较稳定的直流电流,在隔离输出端还需增加恒流稳压保护电路,这样整体电路比较复杂,成本高,电路架构多,电路可靠度偏低。
有源PFC校正芯片(例如,FAN6961芯片),采用DIP8脚封装形式,其8引脚的具体定义见表1。
表1
恒压恒流控制器(例如,LD8105芯片),采用DIP6脚封装形式,其6引脚的具体定义见表2。
表2
引脚 | 名称 | 功能描述 |
1 | ISEN | 电流感应引脚 |
2 | GND | 地 |
3 | VSEN | 电压感应引脚 |
4 | IREN | 电路回路中运算放大器的非反相输入 |
5 | OUT | 两个内部算放大器的通用输出引脚 |
6 | VCC | 电源引脚 |
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种简单可靠的LED驱动电路。
上述技术问题通过以下技术方案解决:
一种LED驱动电路,其特征在于,包括输入整流电路、有源PFC校正电路和输出恒流反馈电路,输入整流电路将交流电转成直流电给到有源PFC校正电路,有源PFC校正电路将直流电升压给到LED负载,输出恒流反馈电路获取LED负载的电流偏大信号并反馈给有源PFC校正电路,有源PFC校正电路根据反馈的电流偏大信号调整直流电的升压值。
由上述技术方案可见,本LED驱动电路通过有源PFC校正电路根据反馈的 电流偏大信号调整直流电的升压值,从而控制LED负载的恒流工作。因此,本LED驱动电路具有以下优点:电路大大的简化,成本低,元器件少,可靠性明显提升,更容易实现大批量生产。
进一步的具体方案是,有源PFC校正电路包括有源PFC校正芯片、功率MOSFET、变压器、EMC抑制电容E2,输入整流电路的输出端、变压器的初级绕组、EMC抑制电容E2依次串联接,EMC抑制电容E2作为输出端;有源PFC校正芯片连接输出恒流反馈电路的输出端,有源PFC校正芯片通过控制功率MOSFET的开合来控制变压器的初级绕组的充电和放电,变压器的初级绕组放电时给LED负载输电及给EMC抑制电容充电,变压器的初级绕组充电时EMC抑制电容E2释放能量给LED负载。
另进一步的具体方案是,还包括电阻R5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5和电容C6,输入整流电路的输出端连接变压器的初级绕组的同名端,变压器的初级绕组的异名端通过二极管D2连接EMC抑制电容E2的正极,EMC抑制电容E2的正极作为输出端;EMC抑制电容E2的负极接地;有源PFC校正芯片的G引脚通过电阻R5连接功率MOSFET的栅极G,功率MOSFET的栅极G通过电阻R8接地,功率MOSFET的源极S通过电阻R7接地,功率MOSFET的漏极D连接变压器的初级绕组的异名端;输出恒流反馈电路的输出端连接有源PFC校正芯片的COMP引脚,有源PFC校正芯片的COMP引脚连接电容C5的第一端、电容C6的第一端,电容C5的第二端接地,电容C6的第二端通过电阻R9接地。
另进一步的具体方案是,有源PFC校正电路还包括限功率回路,限功率回路包括电阻R6和电容C7,有源PFC校正芯片的CS脚连接电阻R6的第一端、电容C7的第一端,电阻R6的第二端连接功率MOSFET Q1的源极S,电容C7的第二端接地。
另进一步的具体方案是,有源PFC校正电路还包括最高输出电压限制电路,最高输出电压限制电路包括电阻R11、电阻R12、电容C8,有源PFC校正芯片 的INV脚连接电阻R11的第一端、电阻R12的第一端、电容C8的第一端,电阻R12的第二端、电容C8的第二端均接地,电阻R11的第二端连接EMC抑制电容E2的正极。
另进一步的具体方案是,输出恒流反馈电路包括恒压恒流控制器、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、二极管D4、二极管D5、稳压二极管ZD3、EMC抑制电容E4、电容C9、电容C10、电容C11;恒压恒流控制器的VCC引脚连接电阻R14的第一端、EMC抑制电容E4的第一端、稳压二极管ZD3的第一端、电容C10的第一端、电阻R15的第一端;EMC抑制电容E4的第二端、稳压二极管ZD3的第二端、电容C10的第二端均连接地;电阻R14的第二端通过电阻R15连接EMC抑制电容E2的正极;电阻R15的第二端连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接第二工作电源V2;恒压恒流控制器的REF引脚、VSEN引脚、GND引脚均接地;恒压恒流控制器的ISEN引脚连接电阻R17的第一端、电阻R18的第一端、电容C11的第一端;电容C11的第二端接地;电阻R18的第二端连接LED负载的负极和电阻R19的第一端,电阻R19的第二端接地;电阻R17的第二端通过电容C9连接恒压恒流控制器的OUT引脚,恒压恒流控制器的OUT引脚通过电阻R16连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接有源PFC校正芯片的COMP引脚。
另进一步的具体方案是,上述有源PFC校正芯片采用FAN6961芯片。上述恒压恒流控制器采用LD8105芯片。
附图说明
图1为LED驱动电路的结构框图;
图2为LED驱动电路的具体电路结构图。
具体实施方式
如图1所示,LED驱动电路包括输入整流电路、有源PFC校正电路和输出恒流反馈电路,输入整流电路将交流电转成直流电给到有源PFC校正电路,有源PFC校正电路将直流电升压给到LED负载,输出恒流反馈电路获取LED负载的电流偏大信号并反馈给有源PFC校正电路,有源PFC校正电路根据反馈的电流偏大信号调整直流电的升压值。
输入整流电路包括保险丝F1、EMI输入共模电感LF1、突波吸收电阻RV1、EMC抑制电容CX1、整流桥和输入滤波平滑电容C1,交流电的L端连接保险丝F1的第一端,保险丝F1的第二端连接EMI输入共模电感LF1的输入端第一连接点,交流电的N端连接EMI输入共模电感LF1的输入端第二连接点,突波吸收电阻RV1、EMC抑制电容CX1均接在EMI输入共模电感LF1的输出端,
EMC抑制电容CX1的第一端连接整流桥的第1连接点,EMC抑制电容CX1的第二端连接整流桥的第3连接点,整流桥的第4连接点接地,整流桥的第2连接点接输入滤波平滑电容C1的第一端,输入滤波平滑电容C1的第二端接地,输入滤波平滑电容C1的两端作为输入整流电路的输出端。
有源PFC校正电路包括有源PFC校正芯片、功率MOSFET Q1、变压器T1、EMC抑制电容E2,输入整流电路的输出端、变压器T1的初级绕组、EMC抑制电容E2的正极依次串联接,EMC抑制电容E2的正极作为输出端;有源PFC校正芯片连接输出恒流反馈电路的输出端,有源PFC校正芯片通过控制功率MOSFETQ1的开合来控制变压器T1的初级绕组的充电和放电,变压器T1的初级绕组放电时给LED负载输电及给EMC抑制电容E2充电,同时EMC抑制电容E2也其整流作用,变压器T1的初级绕组充电时EMC抑制电容E2释放能量给LED负载。具体是:输入整流电路的输出端(具体是,输入滤波平滑电容C1的第一端)连接变压器T1的初级绕组的同名端,变压器T1的初级绕组的异名端通过二极管D2连接EMC抑制电容E2的正极和LED负载的正极;变压器T1的初级绕组的同名端连接二极管D1的正极,二极管D1的负极连接热敏电阻TH1的第一端, 热敏电阻TH1的第二端连接变压器T1的初级绕组的异名端;EMC抑制电容E2的正极通过保险丝F2连接LED负载的正极,EMC抑制电容E2的负极接地;有源PFC校正芯片的G引脚通过电阻R5连接功率MOSFET Q1的栅极G,功率MOSFETQ1的栅极G通过电阻R8接地,功率MOSFET Q1的源极S通过电阻R7接地,功率MOSFET Q1的漏极D连接变压器T1的初级绕组的异名端;输出恒流反馈电路的输出端连接有源PFC校正芯片的COMP引脚,有源PFC校正芯片的COMP引脚连接电容C5的第一端、电容C6的第一端,电容C5的第二端接地,电容C6的第二端通过电阻R9接地。
有源PFC校正电路还包括用于为有源PFC校正芯片提供第一次启动所需能量的通电启动回路,通电启动回路包括电阻R1、电阻R2、EMC抑制电容E1、稳压二极管ZD1、电容C4,电阻R1的第一端连接电容C1的第一端,电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端,电阻R2的第二端连接EMC抑制电容E1的正极、稳压二极管ZD1的正极、电容C4的第一端和有源PFC校正芯片的VCC脚,EMC抑制电容E1的负极、稳压二极管ZD1的负极、电容C4的第二端均连接地;
有源PFC校正电路还包括用于开机启动后为有源PFC校正芯片提供工作能量的供电续流供电回路,供电续流供电回路包括稳压二极管ZD2、电容C2、电阻R3、二极管D3,稳压二极管ZD2的负极连接电容C1的第二端,稳压二极管ZD2的正极连接第一工作电源V1、电容C2的第一端和二极管D3的正极,电容C2的第二端通过电阻R3连接变压器的次级绕组的异名端,变压器的次级绕组的同名端接地,二极管D3的负极连接有源PFC校正芯片的VCC脚。
有源PFC校正电路还包括过零点检测回路,过零点检测回路包括电阻R4和电容C3,电阻R4第一端连接变压器的次级绕组的异名端、有源PFC校正芯片的ZCD脚和电容C3的第一端,电容C3的第二端接地。
有源PFC校正电路还包括限功率回路,限功率回路包括电阻R6和电容C7,有源PFC校正芯片的CS脚连接电阻R6的第一端、电容C7的第一端,电阻R6 的第二端连接功率MOSFET Q1的源极S,电容C7的第二端接地;当电流超过CS脚的限值时,通过电阻R6反馈到CS脚控制有源PFC校正芯片的PWM输出脉宽的宽度控制使出。
有源PFC校正电路还包括最高输出电压限制电路,最高输出电压限制电路包括电阻R11、电阻R12、电容C8,有源PFC校正芯片的INV脚连接电阻R11的第一端、电阻R12的第一端、电容C8的第一端,电阻R12的第二端、电容C8的第二端均接地,电阻R11的第二端连接EMC抑制电容E2的正极。
输出恒流反馈电路包括恒压恒流控制器U2、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、二极管D4、二极管D5、稳压二极管ZD3、EMC抑制电容E4、电容C9、电容C10、电容C11;恒压恒流控制器U2的VCC引脚连接电阻R14的第一端、EMC抑制电容E4的第一端、稳压二极管ZD3的第一端、电容C10的第一端、电阻R15的第一端;EMC抑制电容E4的第二端、稳压二极管ZD3的第二端、电容C10的第二端均连接地;电阻R14的第二端通过电阻R15连接EMC抑制电容E2的正极;电阻R15的第二端连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接第二工作电源V2;恒压恒流控制器U2的REF引脚、VSEN引脚、GND引脚均接地;恒压恒流控制器U2的ISEN引脚连接电阻R17的第一端、电阻R18的第一端、电容C11的第一端;电容C11的第二端接地;电阻R18的第二端连接LED负载的负极和电阻R19的第一端,电阻R19的第二端接地;电阻R17的第二端通过电容C9连接恒压恒流控制器U2的OUT引脚,恒压恒流控制器U2的OUT引脚通过电阻R16连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接有源PFC校正芯片的COMP引脚。
上述有源PFC校正芯片可以采用FAN6961芯片。
上述恒压恒流控制器可以采用LD8105芯片。
本实用新型不局限于上述实施例,基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换,应当属于本实用新型揭露的范围。
Claims (8)
1.一种LED驱动电路,其特征在于,包括输入整流电路、有源PFC校正电路和输出恒流反馈电路,输入整流电路将交流电转成直流电给到有源PFC校正电路,有源PFC校正电路将直流电升压给到LED负载,输出恒流反馈电路获取LED负载的电流偏大信号并反馈给有源PFC校正电路,有源PFC校正电路根据反馈的电流偏大信号调整直流电的升压值。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,有源PFC校正电路包括有源PFC校正芯片、功率MOSFET、变压器、EMC抑制电容E2,输入整流电路的输出端、变压器的初级绕组、EMC抑制电容E2依次串联接,EMC抑制电容E2作为输出端;有源PFC校正芯片连接输出恒流反馈电路的输出端,有源PFC校正芯片通过控制功率MOSFET的开合来控制变压器的初级绕组的充电和放电,变压器的初级绕组放电时给LED负载输电及给EMC抑制电容充电,变压器的初级绕组充电时EMC抑制电容E2释放能量给LED负载。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,还包括电阻R5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C5和电容C6,输入整流电路的输出端连接变压器的初级绕组的同名端,变压器的初级绕组的异名端通过二极管D2连接EMC抑制电容E2的正极,EMC抑制电容E2的正极作为输出端;EMC抑制电容E2的负极接地;有源PFC校正芯片的G引脚通过电阻R5连接功率MOSFET的栅极,功率MOSFET的栅极通过电阻R8接地,功率MOSFET的源极通过电阻R7接地,功率MOSFET的漏极连接变压器的初级绕组的异名端;输出恒流反馈电路的输出端连接有源PFC校正芯片的COMP引脚,有源PFC校正芯片的COMP引脚连接电容C5的第一端、电容C6的第一端,电容C5的第二端接地,电容C6的第二端通过电阻R9接地。
4.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,有源PFC校正电路还包括限功率回路,限功率回路包括电阻R6和电容C7,有源PFC校正芯片的CS脚连接电阻R6的第一端、电容C7的第一端,电阻R6的第二端连接功率MOSFET Q1的源极,电容C7的第二端接地。
5.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,有源PFC校正电路还包括最高输出电压限制电路,最高输出电压限制电路包括电阻R11、电阻R12、电容C8,有源PFC校正芯片的INV脚连接电阻R11的第一端、电阻R12的第一端、电容C8的第一端,电阻R12的第二端、电容C8的第二端均接地,电阻R11的第二端连接EMC抑制电容E2的正极。
6.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,输出恒流反馈电路包括恒压恒流控制器、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、二极管D4、二极管D5、稳压二极管ZD3、EMC抑制电容E4、电容C9、电容C10、电容C11;恒压恒流控制器的VCC引脚连接电阻R14的第一端、EMC抑制电容E4的第一端、稳压二极管ZD3的第一端、电容C10的第一端、电阻R15的第一端;EMC抑制电容E4的第二端、稳压二极管ZD3的第二端、电容C10的第二端均连接地;电阻R14的第二端通过电阻R15连接EMC抑制电容E2的正极;电阻R15的第二端连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接第二工作电源V2;恒压恒流控制器的REF引脚、VSEN引脚、GND引脚均接地;恒压恒流控制器的ISEN引脚连接电阻R17的第一端、电阻R18的第一端、电容C11的第一端;电容C11的第二端接地;电阻R18的第二端连接LED负载的负极和电阻R19的第一端,电阻R19的第二端接地;电阻R17的第二端通过电容C9连接恒压恒流控制器的OUT引脚,恒压恒流控制器的OUT引脚通过电阻R16连接二极管D4的负极,二极管D4的正极连接有源PFC校正芯片的COMP引脚。
7.根据权利要求6所述的LED驱动电路,其特征在于,恒压恒流控制器为LD8105芯片。
8.根据权利要求2所述的LED驱动电路,其特征在于,有源PFC校正芯片为FAN6961芯片。
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