一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)，主要由驅(qū)動芯片M，以及與驅(qū)動芯片M相連接的驅(qū)動電路組成，其特征在于，該系統(tǒng)還設有與驅(qū)動芯片M相連接的開關(guān)功率放大電路，以及與該開關(guān)功率放大電路相連接的自舉電路；所述開關(guān)功率放大電路由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的輸出端與負極輸入端之間的電阻R6和電容C3等組成。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)非常簡單，其制作和使用非常方便。同時，本發(fā)明的啟動時間僅為傳統(tǒng)柵極驅(qū)動電路啟動時間的1/4，其啟動時間極短。
【專利說明】一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED驅(qū)動電路，具體是指一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于LED燈具有能耗低、使用壽命長以及安全環(huán)保等特點，其已經(jīng)成為了人們生活照明的主流產(chǎn)品之一。由于LED燈不同于傳統(tǒng)的白熾燈，因此其需要由專用的驅(qū)動電路來進行驅(qū)動。然而，當前人們廣泛使用的柵極驅(qū)動電路由于其設計結(jié)構(gòu)的不合理性，導致了目前柵極驅(qū)動電路存在能耗較高、電流噪音較大以及啟動時間較長等缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服目前柵極驅(qū)動電路存在的能耗較高、電流噪音較大以及啟動時間較長的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)設計合理，能有效降低能耗和電流噪音，明顯縮短啟動時間的一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)，主要由驅(qū)動芯片M，以及與驅(qū)動芯片M相連接的驅(qū)動電路組成，同時，該系統(tǒng)還設有與驅(qū)動芯片M相連接的開關(guān)功率放大電路，以及與該開關(guān)功率放大電路相連接的自舉電路。
[0005]所述開關(guān)功率放大電路由功率放大器Pl，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器Pl的輸出端與負極輸入端之間的電阻R6和電容C3，串接在功率放大器P2的輸出端與正極輸入端之間的電阻R7和電容C4，基極與功率放大器PI的輸出端相連接、集電極經(jīng)電阻R3后與功率放大器P3的正極輸入端相連接的三極管Q1，基極與三極管Ql的發(fā)射極相連接、集電極經(jīng)電阻R8后與功率放大器P3的負極輸入端相連接的三極管Q2，基極經(jīng)電阻R9后與功率放大器P2的輸出端相連接、集電極經(jīng)電阻R12后與三極管Q2的基極相連接的三極管Q3，正極與功率放大器P3的負極輸入端相連接、而負極與三極管Q2的發(fā)射極相連接并接地的電容C5，與電阻R9相并聯(lián)的電容C6，一端與三極管Q3的基極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻R10，一端與三極管Q3的發(fā)射極相連接、另一端外接-4V電壓的電阻RlI，與電阻Rll相并聯(lián)的電容C7，N極與三極管Ql的集電極相連接、P極外接-4V電壓的二極管D1，以及正極與驅(qū)動芯片M的INP管腳相連接、負極與三極管Q2的發(fā)射極相連接后再接地的極性電容C8組成，所述功率放大器P3的輸出端則與驅(qū)動芯片M的VCC管腳相連接。
[0006]所述的自舉電路則由場效應管MOS，一端與場效應管MOS的源極相連接、另一端接地的電阻R5，負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻Rl后與場效應管MOS的漏極相連接的極性電容Cl，與極性電容Cl相并聯(lián)的電阻R2，正極與極性電容Cl的正極相連接、負極與場效應管MOS的源極相連接的極性電容C2，以及一端與極性電容C2的正極相連接、另一端接地的電阻R4組成；所述場效應管MOS的漏極與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，且該漏極還同時外接+12V電壓，場效應管MOS的源極則分別與功率放大器Pl的負極輸入端和功率放大器P2的正極輸入端相連接，而功率放大器P2的負極輸入端則接地。
[0007]進一步地，所述驅(qū)動電路由變壓器T，串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與BOOST管腳之間的二極管D2，串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間的電容C9，串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間的電阻R13，以及基極與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接、集電極順次經(jīng)電容ClO和電容Cll后接地、而發(fā)射極也接地的晶體管Q4組成；所述變壓器T的原邊線圈的同名端與電容ClO和電容Cll的連接點相連接，其非同名端則與晶體管Q4的發(fā)射極相連接；同時，晶體管Q4的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片M的TS管腳相連接，所述變壓器T的副邊線圈上設有抽頭Yl和抽頭Y2。
[0008]為確保本發(fā)明的使用效果，所述驅(qū)動芯片M為LTC4440A集成芯片。
[0009]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0010](I)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)非常簡單，其制作和使用非常方便。
[0011](2)本發(fā)明的啟動時間僅為傳統(tǒng)柵極驅(qū)動電路啟動時間的1/4，其啟動時間極短。
[0012](3)本發(fā)明采用自舉電路和開關(guān)功率放大電路來為驅(qū)動芯片提供控制信號，因此具有很尚的輸入阻抗，能確保整個電路的性能穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0015]實施例
[0016]如圖1所示，本發(fā)明主要由驅(qū)動芯片M，與驅(qū)動芯片M相連接的驅(qū)動電路，與驅(qū)動芯片M相連接的開關(guān)功率放大電路，以及與開關(guān)功率放大電路相連接的自舉電路組成。為確保本發(fā)明的使用效果，該驅(qū)動芯片M優(yōu)先采用凌力爾特公司生產(chǎn)的高頻率N溝道MOSFET柵極驅(qū)動芯片，即LTC4440A集成芯片來實現(xiàn)。該驅(qū)動芯片M的特點是能以高達80V的輸入電壓工作，且能在高達100V瞬態(tài)時可連續(xù)工作。
[0017]所述的開關(guān)功率放大電路主要由功率放大器Pl，功率放大器P2，功率放大器P3，三極管Q1，三極管Q2，三極管Q3，極性電容C8，串接在功率放大器Pl的輸出端與負極輸入端之間的一級RC濾波電路，串接在功率放大器P2的輸出端與正極輸入端之間的二級RC濾波電路，以及電阻R3、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻Rl 1、電阻R12、電容C5、電容C6、電容C7及二極管Dl組成。
[0018]其中，所述的一級RC濾波電路由電阻R6和電容C3并聯(lián)而成，即電阻R6和電容C3均串接在功率放大器Pl的負極輸入端與輸出端之間；所述的二級Re濾波電路則由電阻R7和電容C4并聯(lián)而成，即電阻R7和電容C4均串接在功率放大器P2的正極輸入端與輸出端之間。同時，該功率放大器Pl的負極輸入端還與功率放大器P2的正極輸入端相連接。
[0019]三極管Ql的基極與功率放大器Pl的輸出端相連接，其集電極經(jīng)電阻R3后與功率放大器P3的正極輸入端相連接，其發(fā)射極則與三極管Q2的基極相連接；三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R8后與功率放大器P3的負極輸入端相連接，同時，該三極管Q2的集電極還外接+1V電壓。
[0020]三極管Q3的基極經(jīng)電阻R9后與功率放大器P2的輸出端相連接，其集電極則經(jīng)電阻R12后與三極管Q2的基極相連接。電容C6則與電阻R9相并聯(lián)，為確保效果，該電容C6優(yōu)先采用電解電容來實現(xiàn)。連接時，電容C6的負極與三極管Q3的基極相連接，其正極則與功率放大器P2的輸出端相連接。電容C5的正極與功率放大器P3的負極輸入端相連接，其負極則與三極管Q2的發(fā)射極相連接。同時，該電容C5的負極和三極管Q2的發(fā)射極均接地。
[0021]極性電容C8的正極與驅(qū)動芯片M的INP管腳相連接，且負極分別與電容C5的負極和三極管Q2的發(fā)射極相連接。
[0022]電阻RlO的一端與三極管Q3的基極相連接，其另一端外接-4V的電壓；而電阻RlI的一端與三極管Q3的發(fā)射極相連接，其另一端則同樣外接-4V的電壓。電容C7則與電阻Rll相并聯(lián)。同樣，所述電容C5和電容C7也均采用電解電容來實現(xiàn)。
[0023]所述二極管Dl的N極與三極管Ql的集電極相連接，其P極在外接_4V的電壓。
[0024]為確保功率放大器Pl和功率放大器P2的正常運行，該電容C3和電容C4均優(yōu)先采用貼片電容來實現(xiàn)。
[0025]所述自舉電路由場效應管MOS、極性電容Cl、極性電容C2、電阻R1、電阻R2、電阻R4和電阻R5組成。連接時，電阻R5的一端與場效應管MOS的源極相連接，其另一端接地；極性電容Cl的負極與場效應管MOS的柵極相連接，其正極經(jīng)電阻Rl后與場效應管MOS的漏極相連接，而電阻R2則與極性電容Cl相并聯(lián)。
[0026]所述極性電容C2的正極與極性電容Cl的正極相連接，其負極與場效應管MOS的源極相連接。而電阻R4的一端與極性電容C2的正極相連接，其另一端接地。
[0027]所述場效應管MOS的漏極需要與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，而其源極則需要分別與功率放大器Pl的負極輸入端和功率放大器P2的正極輸入端相連接，功率放大器P2的負極輸入端則接地。
[0028]為確保場效應管MOS和開關(guān)功率放大電路的正常工作，因此該場效應管MOS的漏極需要外接+12V的電壓。
[0029]所述的驅(qū)動電路則由變壓器T、二極管D2、電容C9、電阻R13、電容C10、電容Cll及晶體管Q4組成。連接時，二極管D2的P極與驅(qū)動芯片M的VCC管腳相連接，其N極則與驅(qū)動芯片M的BOOST管腳相連接。電容C9的正極與驅(qū)動芯片M的BOOST管腳相連接，其負極則與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接。
[0030]電阻R13為分壓電阻，其串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間。而晶體管Q4的基極則與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接，其集電極順次經(jīng)電容ClO和電容Cll后接地，其發(fā)射極接地。同時，該晶體管Q4的集電極還需要外接+6V的直流電壓，以確保晶體管Q4擁有足夠的偏置電壓來驅(qū)動其自身導通。
[0031]為確保使用效果，所述電容C9、電容ClO和電容Cl I均采用貼片電容來實現(xiàn)。所述變壓器T用于將外部的+6V直流電壓進行變壓處理后輸出給外部的場效應管。
[0032]該變壓器T的原邊線圈的同名端與電容ClO和電容Cll的連接點相連接，其非同名端則與晶體管Q4的發(fā)射極相連接后接地。同時，晶體管Q4的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片M的TS管腳相連接，所述變壓器T的副邊線圈上設有抽頭Yl和抽頭Y2。
[0033]變壓器T的副邊線圈的同名端、抽頭Y1、抽頭Y2和副邊線圈的非同名端一起作為本發(fā)明的輸出端。根據(jù)實際的情況，用戶可以只選用這四個輸出端的任意一個或幾個端口使用即可。
[0034]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)，主要由驅(qū)動芯片1，以及與驅(qū)動芯片1相連接的驅(qū)動電路組成，其特征在于，該系統(tǒng)還設有與驅(qū)動芯片1相連接的開關(guān)功率放大電路，以及與該開關(guān)功率放大電路相連接的自舉電路；所述開關(guān)功率放大電路由功率放大器，功率放大器？2，功率放大器？3，串接在功率放大器？1的輸出端與負極輸入端之間的電阻冊和電容03,串接在功率放大器？2的輸出端與正極輸入端之間的電阻87和電容04，基極與功率放大器？1的輸出端相連接、集電極經(jīng)電阻舊后與功率放大器？3的正極輸入端相連接的三極管01，基極與三極管的發(fā)射極相連接、集電極經(jīng)電阻狀后與功率放大器？3的負極輸入端相連接的三極管02，基極經(jīng)電阻四后與功率放大器？2的輸出端相連接、集電極經(jīng)電阻尺12后與三極管02的基極相連接的三極管03，正極與功率放大器？3的負極輸入端相連接、而負極與三極管02的發(fā)射極相連接并接地的電容⑶，與電阻四相并聯(lián)的電容⑶，一端與三極管03的基極相連接、另一端外接-價電壓的電阻町0，一端與三極管03的發(fā)射極相連接、另一端外接IV電壓的電阻811，與電阻811相并聯(lián)的電容07 4極與三極管的集電極相連接、？極外接-價電壓的二極管01，以及正極與驅(qū)動芯片1的I冊管腳相連接、負極與三極管02的發(fā)射極相連接后再接地的極性電容⑶組成，所述功率放大器？3的輸出端則與驅(qū)動芯片1的似管腳相連接； 所述的自舉電路則由場效應管103，一端與場效應管103的源極相連接、另一端接地的電阻奶，負極與場效應管皿)3的柵極相連接、正極經(jīng)電阻町后與場效應管皿)3的漏極相連接的極性電容01，與極性電容相并聯(lián)的電阻82，正極與極性電容的正極相連接、負極與場效應管皿)3的源極相連接的極性電容02，以及一端與極性電容02的正極相連接、另一端接地的電阻財組成；所述場效應管103的漏極與功率放大器？1的正極輸入端相連接，且該漏極還同時外接+127電壓，場效應管103的源極則分別與功率放大器？1的負極輸入端和功率放大器？2的正極輸入端相連接，而功率放大器？2的負極輸入端則接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電路由變壓器I，串接于驅(qū)動芯片1的似管腳與80031管腳之間的二極管02，串接于驅(qū)動芯片I的80031管腳與1(}管腳之間的電容⑶，串接于驅(qū)動芯片1的％管腳與13管腳之間的電阻尺13，以及基極與驅(qū)動芯片1的％管腳相連接、集電極順次經(jīng)電容010和電容011后接地、而發(fā)射極也接地的晶體管04組成；所述變壓器I的原邊線圈的同名端與電容010和電容的連接點相連接，其非同名端則與晶體管04的發(fā)射極相連接；同時，晶體管04的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片1的13管腳相連接，所述變壓器I的副邊線圈上設有抽頭VI和抽頭12。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種功率放大式柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動芯片1為[1(:4440八集成芯片。
【文檔編號】H05B37/02GK104486868SQ201410674884
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月22日
【發(fā)明者】肖尤花, 杜琴 申請人:成都智利達科技有限公司