專利名稱：反激式快速啟動led驅動電路結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及電路結構技術領域，特別涉及LED驅動電路結構技術領域，具體是指一種反激式快速啟動LED驅動電路結構。
背景技術：
目前大功率的LED驅動器通常需要滿足以下條件高功率因數、輸出恒流、電氣隔離、高效率、快速啟動等。為了保證恒定的發光強度，輸出恒流是LED驅動器的基本要求；電氣隔離出于安全角度考慮必須遵循的規范；驅動電源的效率對于電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。由于LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以 LED的散熱也非常重要，電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發熱量就小，也就降低了燈具的溫升，對延緩LED的光衰有利。快速啟動功能可以給用戶更好的產品體驗，對LED燈具的普及以及對照明領域的推動有積極的意義，也是目前大多數客戶提出的產品性能要求之一。圖I是目前的LED驅動電路普遍采用的反激式原邊調整LED驅動電路示意圖。輸入端由AC電壓源、橋式整流電路等模塊組成。負載輸出端包括續流二極管106、輸出濾波電容107、LED負載108。輸入端和輸出端之間由變壓器XFMR起電氣隔離和能量轉換作用，該變壓器包含初級線圈103，次級繞組105、副邊繞組104。控制電路包括供電模塊以及與之配合的啟動電阻101、二極管102、穩壓電容113，副邊電壓反饋端FB以及與之配合的分壓電阻111和分壓電阻112，恒流控制模塊118，關斷控制模塊116，觸發器117，驅動模塊115，外置功率管109以及初級側感應電阻110等。當芯片開始啟動時，經整流后的AC電壓100通過啟動電阻101對VCC電容113充電，當VCC電壓達到芯片內部的啟動電壓Vst時，芯片啟動，開始正常工作。第一個工作周期開始，恒流控制模塊產生低電平信號，關斷控制模塊116產生低電平信號，觸發器輸出信號PFM為高，驅動模塊將功率管109打開。當功率管109打開時，變壓器初級電感103電流增加，節點CS處電壓增加，當CS電壓升高到一定程度時，Vcs電壓高于恒流控制模塊內部產生的基準電壓，產生關斷信號，關斷功率管109，反激變換器XFMR將能量從初級線圈103反激至次級繞組105、輔助繞組104，然后通過續流二極管106對負載端107、108充電。檢測副邊繞組電壓FB，通過開通控制邏輯模塊116產生打開控制信號，控制功率管重新打開，完成一個完整的工作周期。上述LED驅動電路，存在如下兩個缺點首先，AC線電壓100通過啟動電阻101對VCC充電，通常驅動電路工作在IlV左右，電源線100上的電壓通常在200V以上的高壓，這樣，在啟動電阻101上，會有幾百伏的壓降，功耗較大。其次，傳統的RC啟動電路RlO I，Cl 13需要的啟動時間較長。啟動時間計算如下
( 、、，)Vtlcii, I= K1
VJ
權利要求
1.一種反激式快速啟動LED驅動電路結構，其特征在于，所述的電路結構包括電壓輸入模塊、負載輸出模塊、變壓器、反饋控制電路模塊和快速啟動控制電路模塊，其中， 所述的變壓器包括初級繞組(203)，次級繞組(205)和副邊繞組(204)； 所述的電壓輸入模塊連接于所述的變壓器的初級繞組(203)的異名端； 所述的負載輸出模塊連接于所述的變壓器的次級繞組(205); 所述的反饋控制電路模塊分別連接所述的副邊繞組(204)與所述的快速啟動控制電路模塊； 所述的快速啟動控制電路模塊包括供電單元(214)、快速啟動控制單元(215)、啟動電阻(201)、二極管(202)、VCC穩壓電容(213)、開關(216)和外置功率管(209);所述的快速啟動控制單元(215)的輸入端分別連接所述的供電單元(214)的輸出端VCC和所述的外置功率管(209)的柵極，所述的快速啟動控制單元(215)的輸出端連接所述的開關(216)的控制端，所述的開關(216)連接于所述的外置功率管(209)的源極和所述的供電單元(214)的輸出端VCC之間，該開關(216)連接外置功率管(209)的源極的一端還連接所述的反饋控制電路模塊的輸出端；所述外置功率管(209)的漏極接所述的初級繞組(203)的同名端；所述的啟動電阻(201)連接于所述的電壓輸入模塊和所述的外置功率管(209)的柵極之間，所述的二極管(202)的陽極連接所述的副邊繞組(204)的同名端，所述的二極管(202)的陰極連接所述的供電單元(214)的輸出端VCC，且該二極管(202)的陰極還通過所述的VCC穩壓電容(213)接地。
2.根據權利要求I所述的反激式快速啟動LED驅動電路結構，其特征在于，所述的快速啟動控制單元(215)包括第一比較器(301)、第二比較器(302)和RS觸發器(303)，所述的第一比較器(301)的反相輸出端連接所述的外置功率管(209)的柵極；所述的第一比較器(301)和第二比較器(302)的正相輸入端均連接所述的供電單元(214)的輸出端VCC ;所述的第二比較器(302)的反相輸出端連接預設的基準電壓信號；所述的第一比較器(301)和第二比較器(302)的輸出端均連接所述的RS觸發器(303)的輸入端，所述的RS觸發器(303)的脈沖信號輸出端連接所述的開關(216)的控制端。
3.根據權利要求I或2所述的反激式快速啟動LED驅動電路結構，其特征在于，所述的反饋控制電路模塊包括初級側感應電阻(210)、第一分壓電阻(211)、第二分壓電阻(212)、恒流控制單元(221)、關斷比較器(222)、次級電感電流檢測Z⑶單元(219)、第二觸發器(220)、驅動單元(217)以及內置功率管(218);所述的副邊繞組(204)的同名端通過所述的第一分壓電阻(211)和第二分壓電阻(212)連接所述的初級側感應電阻(210)的一端；該初級側感應電阻(210)的另一端分別連接所述的內置功率管(218)的源極，所述的恒流控制單元(221)的輸入端以及關斷比較器(222)的正相輸入端；所述的恒流控制單元(221)的輸出端以及關斷比較器(222)的反相輸入端；該關斷比較器(222)的輸出端連接所述的第二觸發器(220)的輸入端；所述的次級電感電流檢測Z⑶單元(219)的輸入端連接于所述的第一分壓電阻(211)和第二分壓電阻(212)之間，該次級電感電流檢測ZCD單元(219)的輸出端也連接于所述的第二觸發器(220)的輸入端；該第二觸發器(220)的輸出端通過所述的驅動單元(217)連接所述的內置功率管(218)的柵極；該內置功率管(218)的漏極連接于所述的開關(216)連接外置功率管(209)的源極的一端。
4.根據權利要求I或2所述的反激式快速啟動LED驅動電路結構，其特征在于，所述的電壓輸入模塊包括交流電壓源和橋式整流電路(223)，所述的交流電壓源通過所述的橋式整流電路(223)產生交流線電壓(200);該交流線電壓(200)連接于所述的變壓器的初級繞組(203)的異名端，并通過所述的啟動電阻(201)連接所述的外置功率管(209)的柵極。
5.根據權利要求I或2所述的反激式快速啟動LED驅動電路結構，其特征在于，所述的負載輸出模塊包括續流二極管(206)、輸出濾波電容(207)和LED負載(208);所述的次級繞組(205)的同名端連接于所述的二極管(206)的陽極，所述的二極管(206)的陰極通過所述的LED負載(208)連接所述的次級繞組(205)的異名端；所述的輸出濾波電容(207)跨接于所述的二極管(206)的陰極和所述的次級繞組(205)的異名端之間。
全文摘要
本發明涉及一種反激式快速啟動LED驅動電路結構，屬于電路結構技術領域。該電路結構包括電壓輸入模塊、負載輸出模塊、變壓器、反饋控制電路模塊和快速啟動控制電路模塊，其中快速啟動控制單元的輸出端連接所述的開關的控制端，該開關連接于外置功率管的源極和所述的供電單元的輸出端VCC之間，該開關連接外置功率管的源極的一端還連接所述的反饋控制電路模塊的輸出端。從而實現了快速啟動控制單元的源級驅動，并從源級通過開關向控制電路供電，減少了啟動電阻，同時也降低了驅動模塊的靜態電流，降低了功耗；實現200ms以內的快速啟動，提高了驅動效率，同時降低了電路結構的實際面積和成本，應用范圍也較為廣泛。
文檔編號H05B37/02GK102802318SQ201210310390
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者田劍彪, 杜大海, 朱振東, 孫菊根, 聶海英, 胡建偉 申請人:紹興光大芯業微電子有限公司