一種智能同步整流的非隔離降壓型led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)電源和同步整流技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，電子技術(shù)的發(fā)展，使得電路的工作電壓越來(lái)越低、電流越來(lái)越大。低電壓工作有利于降低電路的整體功率消耗，但也給電源設(shè)計(jì)提出了新的難題。
[0003]開(kāi)關(guān)電源的損耗主要由3部分組成:功率開(kāi)關(guān)管的損耗，高頻變壓器的損耗，輸出端整流管的損耗。在低電壓、大電流輸出的情況下，整流二極管的導(dǎo)通壓降較高，輸出端整流管的損耗尤為突出?？旎謴?fù)二極管的正向壓降可達(dá)1.0V-1.2V，即使采用低導(dǎo)通壓降的肖特基二極管也會(huì)產(chǎn)生大約0.6V的壓降，這將導(dǎo)致整流損耗大，電源效率降低。
[0004]因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提尚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)采用同步整流模塊，提高了轉(zhuǎn)換效率，EMI低，輸出電流自動(dòng)適應(yīng)電感量的變化和輸出電壓的變化，從而真正實(shí)現(xiàn)了恒流驅(qū)動(dòng)LED。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0007]一種智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，包括:
[0008]交流電輸入端；
[0009]整流濾波模塊；
[0010]用于為外部LED燈組提供恒定驅(qū)動(dòng)電流的PWM控制模塊；
[0011 ] 用于對(duì)PWM控制模塊輸出的電流進(jìn)行整流，檢測(cè)自身整流開(kāi)關(guān)管的漏極與源極之間的電壓，在該電壓達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓時(shí)打開(kāi)整流開(kāi)關(guān)管，在該電壓達(dá)到關(guān)斷電壓時(shí)關(guān)斷整流開(kāi)關(guān)管的同步整流模塊；
[0012]所述交流電輸入端通過(guò)整流濾波模塊連接PWM控制模塊，所述PWM控制模塊還連接同步整流模塊。
[0013]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述同步整流模塊包括同步整流芯片，其中，所述同步整流芯片包括:
[0014]整流開(kāi)關(guān)管；
[0015]用于檢測(cè)整流開(kāi)關(guān)管的漏極與源極之間的電壓，并輸出給下述邏輯控制單元的采樣單元；
[0016]用于在整流開(kāi)關(guān)管的漏極與源極之間的電壓達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓時(shí)輸出控制信號(hào)使得整流開(kāi)關(guān)管打開(kāi)、在所述電壓達(dá)到關(guān)斷電壓時(shí)輸出控制信號(hào)使得整流開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的邏輯控制單元；
[0017]用于根據(jù)邏輯控制單元產(chǎn)生的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)整流開(kāi)關(guān)管通斷的驅(qū)動(dòng)單元；
[0018]所述采樣單元的輸入端為同步整流芯片的SENSE端；所述采樣單元的輸出端連接邏輯控制單元的輸入端，所述邏輯控制單元的輸出端為同步整流芯片的VDD端；所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端連接整流開(kāi)關(guān)管的柵極；所述整流開(kāi)關(guān)管的源極為同步整流芯片的VSS端；所述整流開(kāi)關(guān)管的漏極為同步整流芯片的VD端。
[0019]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述PWM控制模塊包括PWM控制芯片、電感、第一二極管、第二二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容和第二電容；所述交流電輸入端通過(guò)整流濾波模塊連接第一電阻的一端、PWM控制芯片的第五引腳和第六引腳；所述第一電阻的另一端連接第一二極管的負(fù)極、第一電容的一端和PWM控制芯片的第二引腳；所述PWM控制芯片的第四引腳通過(guò)第二電阻連接電感的一端、同步整流芯片的VD端、同步整流芯片的SENSE端、第三電阻的一端、第一電容的另一端、PWM控制芯片的第七引腳和第八引腳；所述電感的另一端連接外部LED燈組的正極、還通過(guò)第四電阻連接PWM控制芯片的第三引腳和第三電阻的另一端、通過(guò)第五電阻連接第一二極管的正極、通過(guò)第六電阻連接第二二極管的正極；所述外部LED燈組的負(fù)極接地，所述第二二極管的負(fù)極連接同步整流芯片的VDD端和第二電容的一端，所述第二電容的另一端接地，所述同步整流芯片的VSS端接地。
[0020]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述同步整流芯片還包括第七電阻，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端通過(guò)第七電阻連接同步整流芯片的VSS端。
[0021]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述整流濾波模塊包括整流橋及與整流橋并聯(lián)連接的第三電容。
[0022]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路還包括第四電容，所述第四電容與LED燈組并聯(lián)。
[0023]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述第一電容、第二電容、第三電容和第四電容均為電解電容。
[0024]所述的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路中，所述PWM控制芯片的型號(hào)為 WS3468。
[0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)采用同步整流模塊，提高了轉(zhuǎn)換效率，EMI低，輸出電流自動(dòng)適應(yīng)電感量的變化和輸出電壓的變化，從而真正實(shí)現(xiàn)了恒流驅(qū)動(dòng)LED。通過(guò)在同步整流模塊中設(shè)置整流開(kāi)關(guān)管，代替了傳統(tǒng)的肖特基二極管進(jìn)行整流，解決了因二極管正向壓降引起的功率損耗較大的問(wèn)題，從而達(dá)到降低整流損耗，提高效率的目的。本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路具有高度集成性，極低的待機(jī)功耗，外部電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，而且大幅降低了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路的同步整流芯片的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本實(shí)用新型提供一種智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)同步整流模塊對(duì)PWM控制模塊輸出的電流進(jìn)行整流，并利用整流開(kāi)關(guān)管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的肖特基二極管，解決了因二極管正向壓降引起的功率損耗較大的問(wèn)題，從而達(dá)到降低整流損耗，提高效率的目的。。
[0029]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0030]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，包括交流電輸入端J1、整流濾波模塊10、PWM控制模塊20、同步整流模塊30和外部LED燈組40。
[0031]所述PWM控制模塊20用于為外部LED燈組40提供恒定的驅(qū)動(dòng)電流。所述同步整流模塊30包括一個(gè)整流開(kāi)關(guān)管，所述同步整流模塊30用于對(duì)PWM控制模塊20輸出的電流進(jìn)行整流，檢測(cè)自身整流開(kāi)關(guān)管的漏極與源極之間的電壓，在該電壓達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓時(shí)打開(kāi)整流開(kāi)關(guān)管，在該電壓達(dá)到關(guān)斷電壓時(shí)關(guān)斷整流開(kāi)關(guān)管。具體的，所述整流開(kāi)關(guān)管采用導(dǎo)通電阻極低的功率MOSFET，用于對(duì)PWM控制模塊20輸出的電流進(jìn)行整流。
[0032]所述交流電輸入端Jl通過(guò)整流濾波模塊10連接PWM控制模塊20，所述PWM控制模塊20還連接同步整流模塊30和外部LED燈組40的正極，所述外部LED燈組40的負(fù)極連接同步整流模塊30。
[0033]本實(shí)用新型提供的智能同步整流的非隔離降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路工作在谷底開(kāi)關(guān)模式，并采用同步整流技術(shù)，即同步整流模塊采用導(dǎo)通電阻極低的功率MOSFET來(lái)代替整流二極管進(jìn)行輸出整流，解決了因二極管正向壓降引起的功率損耗較大的問(wèn)題，使得輸出整流損耗降到最小，大大提高了低壓大電流整流的效率。
[0034]請(qǐng)一并參閱圖2，所述同步整流模塊30包括同步整流芯片U2，其中，所述同步整流芯片U2包括:整流開(kāi)關(guān)管Q1、采樣單元31、邏輯控制單元32和驅(qū)動(dòng)單元33。
[0035]所述整流開(kāi)關(guān)管Ql為N溝道MOS管。
[0036]所述采樣單元31，用于檢測(cè)整流開(kāi)關(guān)管Ql的漏極與源極之間的電壓，并輸出給所述邏輯控制單元32。
[0037]所述邏輯控制單元32，用于在整流開(kāi)關(guān)管Ql的漏極與源極之間的電壓達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓時(shí)輸出控制信號(hào)使得整流開(kāi)關(guān)管Ql打開(kāi)、在所述電壓達(dá)到關(guān)斷電壓時(shí)輸出控制信號(hào)使得整流開(kāi)關(guān)管Ql關(guān)斷。所述閾值電壓和關(guān)斷電壓可根據(jù)LED驅(qū)動(dòng)電路的需求進(jìn)行設(shè)置和調(diào)節(jié)。
[0038]所述驅(qū)動(dòng)單元33，用于根據(jù)邏輯控制單元32產(chǎn)生的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)整流開(kāi)關(guān)管Ql的通斷。
[0039]所述采樣單元31的輸入端為同步整流芯片U2的SENSE端；所述采樣單元31的輸出端連接邏輯控制單元32的輸入端，所述邏輯控制單元32的輸出端為同步整流芯片U2的VDD端；所述驅(qū)動(dòng)單元33的輸出端連接整流開(kāi)關(guān)管Ql的柵極；所述整流開(kāi)關(guān)管Ql的源極為同步整流芯片U2的VSS端；所述整流開(kāi)關(guān)管Ql的漏極為同步整流芯片U2的VD端。
[0040]所述同步整流芯片U2在工作時(shí)，采樣單元31檢測(cè)同步整流芯片U2的SENSE端電壓，從而得出整流開(kāi)關(guān)管Ql的漏極與源極之間的電壓Vds，并輸出給邏輯控制單元32，當(dāng)Vds達(dá)到開(kāi)啟閾值電壓時(shí)，邏輯控制單元32發(fā)出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)單元33，驅(qū)動(dòng)單元33驅(qū)動(dòng)整流開(kāi)關(guān)管Ql導(dǎo)通。整流開(kāi)關(guān)管Ql導(dǎo)通后Vds升高，當(dāng)Vds上升到-70mV左右時(shí)，邏輯控制單元32通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元33調(diào)整整流開(kāi)關(guān)管Ql的柵電壓以確保Vds維持在-70mV，直到電感電流Id下降至接近零時(shí)才讓Vds上升，當(dāng)Vds上升到關(guān)斷電壓時(shí)關(guān)斷整流開(kāi)關(guān)管Q1。
[0041]所述PWM控制模塊20包括PWM控制芯片U1、電感L、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電容Cl和第二電容C2 ;所述交流電輸入端Jl通過(guò)整流濾波模塊10連接第一電阻Rl的一端、PWM控制芯片Ul的第五引腳5和第六引腳6 ;所述第一電阻Rl的另一端連接第一二極管Dl的負(fù)極、第一電容Cl的一端和PWM控制芯片Ul的第二引腳2 ;所述PWM控制芯片Ul的第四引腳4通過(guò)第二電阻R2連接電感L的一端、同步整流芯片U2的VD端、同步整流芯片U2的SENSE端、第三電阻R3的一端、第一電容Cl的另一端、PWM控制芯片Ul的第七引腳I和第八引腳8 ;所述電感L的另一端連接外部LED燈組20的正極、還通過(guò)第四電阻R4連接PWM控制芯片Ul的第三引