CN203851319U - Led驱动电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种LED驱动电路结构，其特征在于，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为所述LED光源供电并控制所述LED光源的开关；所述IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；所述控制电路集成在一个芯片上；所述开关管外置。本实用新型的优点是：采用分离器件MOS管作为限流开关，增加了电路应用的多样性，和集成MOS管相比降低了成本，增大了导通电流，降低了导通电阻，因此大大提高了电路可以实现的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED集成电路设计。
背景技术
LED芯片以其高效，高集成度，以及高寿命在新型节能光源领域得到广泛应用。在LED光源中，电源驱动是比较关键的技术。由于对LED应用的高集成度以及低成本要求，无电感电容等储能器件的LED驱动方案在市场中占的份额越来越大，在未来的应用中会成为主流LED驱动方案。在该类驱动方案中，控制IC通过对LED通路开关MOS管的栅极电压调节来控制实际导通电流经过的LED的数量，以弥补因为LED非线性而导致的导通电流对输入电压的过度敏感，从而达到限流目的。目前的主流LED驱动方案采用MOS管内置以减少器件数量。该类方案虽然提高了***集成度，但是由于内置MOS管的局限性，导致***性能受到一定限制，主要有以下两点：
1.导通电阻较大，导致驱动***效率较低。
2.对于大电流器件，器件面积大，成本高。
3.集成MOS管由于高压绝缘的问题，其源端的悬浮电压受到较大限制，对于很多应用来说，有较大的局限性。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是，提供一种能够克服集成CMOS管的局限性的LED驱动电路结构。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种LED驱动电路结构，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为所述LED光源供电并控制所述LED光源的开关；所述IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；所述控制电路集成在一个芯片上；所述开关管外置。
进一步，所述开关管是分离器件或集成在另外一个单独的芯片上，或者几个管芯封装在一个package里面。
进一步，所述开关管为若干MOS管。
进一步，所述MOS管之间为串联结构；所述MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。
进一步，所述MOS管之间为并联结构；所述MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。
进一步，所述LED光源为2串以上。
所述每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
进一步，所述MOS管为两个，分别为第一MOS管和第二MOS管；所述LED光源为相互串联的2串，分别为第一LED光源串和第二LED光源串；所述第一MOS管的漏极连接所述第二MOS管的栅极；所述第一MOS管的源极接地；所述第一MOS管的栅极连接所述控制电路；所述第二MOS管的漏极连接所述第二LED光源串的正极；所述第二MOS管的源极连接所述第二LED光源串的负极；所述第一MOS管和第二MOS管之间还连接有上拉电阻和比较器；所述上拉电阻一端连接所述第一MOS管的漏极，另一端连接第一LED光源串的正极；所述比较器分别连接所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的源极和所述控制电路。
本实用新型的优点是：
采用分离器件MOS管作为限流开关，增加了电路应用的多样性，和集成MOS管相比降低了成本，增大了导通电流，降低了导通电阻，因此大大提高了电路可以实现的效率。
附图说明
图1为本实用新型一种LED驱动电路结构示意图。
图2为本实用新型另一种LED驱动电路结构示意图。
图3为一个具体的外置MOS管的偏置实施方案。
具体实施方式
下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例一：
本实用新型提供了如附图1所示的一种LED驱动电路结构，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为LED光源供电并控制LED光源的开关；IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；控制电路集成在一个芯片上；开关管外置。
开关管为3个MOS管，分别为第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3。LED光源为相互串联的3串，分别为第一LED光源串、第二LED光源串和第三LED光源串。第一MOS管M1的漏极连接第一LED光源串的负极；第一MOS管M1的源极接控制电路；第一MOS管M1的栅极连接控制电路。第二MOS管M2的漏极连接第二LED光源串的负极；第二MOS管M2的源极接控制电路；第二MOS管M2的栅极连接控制电路。第三MOS管M3的漏极连接第三LED光源串的负极；第三MOS管M3的源极接控制电路。M1，M2，或M3的开启与关闭决定有多少LED芯片位于电流通路。
MOS管之间为串联结构，数量不限于三个；MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。
开关管也可以是集成在另外一个单独的芯片上，或者几个管芯封装在一个package里面。每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
实施例二：
本实用新型提供了如附图2所示的一种LED驱动电路结构，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为LED光源供电并控制LED光源的开关；IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；控制电路集成在一个芯片上；开关管外置。
开关管为3个MOS管，分别为第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3。LED光源为相互串联的3串，分别为第一LED光源串、第二LED光源串和第三LED光源串。第一MOS管M1的漏极连接第一LED光源串的正极；第一MOS管M1的源极分别接第一LED光源串的负极和控制电路；第一MOS管M1的栅极连接控制电路。第二MOS管M2的漏极连接第二LED光源串的正极；第二MOS管的源极分别接第二LED光源串的负极和控制电路；第二MOS管M2的栅极连接控制电路。第三MOS管M3的漏极连接第三LED光源串的正极；第三MOS管M3的源极分别接第三LED光源串的负极和控制电路；第三MOS管M3的栅极连接控制电路。M1，M2，或M3的开启与关闭决定有多少LED芯片位于电流通路。
MOS管之间为并联结构，数量不限于三个；MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。开关管也可以是集成在另外一个单独的芯片上，或者几个管芯封装在一个package里面。每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
实施例三：
附图3演示了一个具体的分离器件实现方案。MOS管为两个，分别为第一MOS管M1和第二MOS管M2；LED光源为相互串联的2串，分别为第一LED光源串D1和第二LED光源串D2D3；第一MOS管M1的漏极连接第二MOS管M2的栅极；第一MOS管M1的源极接地；第一MOS管M1的栅极连接控制电路；第二MOS管M2的漏极连接第二LED光源串D2D3的正极；第二MOS管M2的源极连接第二LED光源串D2D3的负极；第一MOS管M1和第二MOS管M2之间还连接有上拉电阻和比较器；上拉电阻一端连接第一MOS管M1的漏极，另一端连接第一LED光源串D1的正极；比较器分别连接第一MOS管M1的漏极、第二MOS管M2的源极和控制电路。由于本电路必须能应用在直流驱动情况，所以不能采用传统的用电容储能的High-Side驱动电路。
在附图3中，灰色区域是High-Side驱动区域，左面是接地的Low-Side工作区域。M2为分离器件高压管。M1的开关控制M2的导通。控制电路依据两个信号来控制M1的开关。当外界电压采样信号要求M2导通时，M1关断，M2的栅极由上拉电阻供电，保持导通；当控制要求M2关断时，M1导通，M2的栅极电压下降，M2关闭。为了保证M2的栅极电压高于其悬浮的源端，比较器比较M2的栅极和源极电压，当栅极电压低于源端电压时，比较器告知控制器，钳制M1以阻止M2的源电压继续下降。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种LED驱动电路结构，其特征在于，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为所述LED光源供电并控制所述LED光源的开关；所述IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；所述控制电路集成在一个芯片上；所述开关管外置。
2.如权利要求1所述的一种LED驱动电路结构，其特征在于：
所述开关管是分离器件或集成在另外一个单独的芯片上，或者几个管芯封装在一个package里面。
3.如权利要求1或2所述的LED驱动电路结构，其特征在于：
所述开关管为若干MOS管。
4.如权利要求3所述的LED驱动电路结构，其特征在于：所述MOS管之间为串联结构；所述MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。
5.如权利要求4所述的LED驱动电路结构，其特征在于：
所述MOS管之间为并联结构；所述MOS管的源端接入控制电路作为High-Side电路的高电平参考以产生相应的栅极电压。
6.如权利要求5所述的LED驱动电路结构，其特征在于：所述LED光源为2串以上；
所述每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
7.如权利要求6所述的LED驱动电路结构，其特征在于：
所述MOS管为两个，分别为第一MOS管和第二MOS管；所述LED光源为相互串联的2串，分别为第一LED光源串和第二LED光源串；
所述第一MOS管的漏极连接所述第二MOS管的栅极；所述第一MOS管的源极接地；所述第一MOS管的栅极连接所述控制电路；
所述第二MOS管的漏极连接所述第二LED光源串的正极；所述第二MOS管的源极连接所述第二LED光源串的负极；
所述第一MOS管和第二MOS管之间还连接有上拉电阻和比较器；所述上拉电阻一端连接所述第一MOS管的漏极，另一端连接第一LED光源串的正极；所述比较器分别连接所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的源极和所述控制电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN105517258A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-04-20 | 苏州东山精密制造股份有限公司 | 一种led路灯 |
| CN105916261A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-08-31 | 苏州东山精密制造股份有限公司 | 一种照明及驱动电路 |
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2013
- 2013-12-20 CN CN201320849198.1U patent/CN203851319U/zh not_active Expired - Lifetime
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