CN102098849A - 一种led驱动芯片 - Google Patents
一种led驱动芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102098849A CN102098849A CN201110029210XA CN201110029210A CN102098849A CN 102098849 A CN102098849 A CN 102098849A CN 201110029210X A CN201110029210X A CN 201110029210XA CN 201110029210 A CN201110029210 A CN 201110029210A CN 102098849 A CN102098849 A CN 102098849A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- module
- buffering
- mosfet
- led
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种LED驱动芯片，其电路结构包含电压分配模块，缓冲-电压比较模块，电压输入模块为一位于输入端增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFET，其源极经电压分配模块连接于地电位，缓冲-电压比较模块与电压分配模块内部相应节点连接，输出端连接位于输出端的场效应晶体管MOSFET，由输出端的场效应晶体管MOSFET驱动外部的LED照明设备。本发明采用芯片驱动LED照明设备，极大的减小了传统LED驱动电路的体积，同时大大提升了LED照明装置的功率因数，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明设备的驱动部件，尤其是可调LED照明设备的驱动芯片部件。
背景技术
随着当今电子技术和电子产业的发展，LED照明设备已经被广泛的应用于人们的生活和生产中，同时LED照明设备因其低能耗、环保，控制方便等优点，具有极好的市场前景。但目前，在照明领域内，LED在技术上仍存在一些不尽如人意的弊端，在传统的LED相关驱动电路方面，仍存在以下不足：
(1)传统的LED驱动电路体积仍不够小巧，其内部通常有20多件无源元件，插件与装配相对繁琐，且这些内部电子元件的使用寿命限制了LED照明装置的整体使用寿命，例如传统LED驱动电路中的电解电容的寿命在高温105℃情况下，均在5000小时以下，因此LED照明设备常随着电解电容的失效而无法使用。
(2)传统的LED驱动电路功率因数PF通常小于85％，仍有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是针对上述传统的LED驱动电路的缺陷，提供一种新型的LED驱动芯片作为LED驱动装置取代传统的LED驱动电路，所述驱动芯片体积小巧，使用稳定，大大提升了LED照明装置的性能，同时降低了成本。
为达上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种LED驱动芯片，其特征在于：内部电路结构包括电压分配模块，缓冲-电压比较模块，电压输入模块和半导体场效应晶体管MOSFET组成，其中：
MOSFET Q1的源极与地电位相连，栅极连接于缓冲-电压比较模块1的一个输入端、同时连接于电压输入模块的输出端，缓冲-电压比较模块1的另一个输入端分别连接至串联电阻R1和R2之间的连接点处，缓冲-电压比较模块1输出端与MOSFET Q2的栅极相连，MOSFET Q1的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED的串联线路上；
MOSFET Qn(n＞1)的源极通过电阻或能够等效为电阻的元件组与地电位相连，栅极连接于缓冲-电压比较模块n的一个输入端、同时连接于缓冲-电压比较模块n-1的输出端，缓冲-电压比较模块n的另一个输入端连接至串联电阻R2n-1和R2n之间的连接点处，MOSFETQn的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED的串联线路上；
所述外部LED的串联线路的起始端连接于电压输入模块的输出端上；
上述分别由R1和R2，R2n-1和R2n组成的n条支路，并联组成电压分配模块，所述电压输入模块的输出端通过电压分配模块连接于地电位。
本发明还可采用以下技术方案进一步实现：
所述电压输入模块为一增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFET Q0，其栅极与外部电压输入端连接，漏极经一电阻Rx或能够等效为电阻Rx的元件组连接于地电位，源极经电压分配模块连接于地电位，且源极与MOSFET Q1的栅极相连；
所述MOSFET Q1-Qn均为V型槽场效应晶体管VMOS，以利用VMOS耐压高，输出电流大等优点。
所述LED驱动芯片的电路结构还包括功率因数校正部分，所述功率因数校正部分为一个三极管，其集电极通过一正向连接的二极管与基极连接，发射极通过一反向连接的二极管与地电位连接；外部电压输入端串联接入一电感后联结至所述三极管的集电极上。
通过上述的技术方案，使本发明所述LED驱动芯片装置可完全替代现有的传统LED驱动装置电路，无需外接器件，大大缩小了LED驱动电路模块的体积，同时大大提升了LED照明装置的功率因数，降低了成本。
附图说明
图1为本发明所述LED驱动芯片装置的内部电路图。
其中：Q0-Q6、金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFET；
Qi、三极管
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明。
参见附图1所示，本发明的工作原理如下：
本发明的电压输入模块为一增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFET Q0，外部电压输入端VI N与Q0的栅极连接，Q0的漏极经一电阻Rx连接于地电位，Q0的源极经电压分配模块连接于地电位。本实施例中驱动的LED照明装置为6个LED灯段，每段LED由两个LED灯组成，其中每个LED灯均由6个LED发光二极管串联而成。每个LED的压降为3V，因此每个LED灯段全亮时两端电压为3×12＝36V。
当线路电压从VIN端输入时，与VIN端口相连的Q0的栅极电压处于高电位，Q0开始导通，Q0的源极之输出电压即VDD随之上升；则晶体管MOSFET Q1的栅极电压上升，Q1就开始导通，LED1、LED2开始点亮发光；同时缓冲-电压比较模块1的输入端1A为高电位；若电压输入端VIN的电压较低，缓冲-电压比较模块1的输入端1B为低电位，缓冲-电压比较模块1输出低电位，Q2的栅极处于地电位，Q2处于截止状态。以此类推，Q3-Q6也处于截止状态。
随着VIN端输入电压增加，Q1开始进入饱和状态且电阻R1分担的电压增加，1B端点电压逐渐升高达到施密特触发器的正向阈值电压，施密特触发器被触发，缓冲-电压比较模块2输出高电位，此时Q2导通，当输入电压超过36V时LED3、LED4开始点亮发光。此时预先设定的R3和R4的电阻值的比值，仍可使端点2B处的电压低于缓冲-电压比较模块2内的施密特触发器的正向阈值电压，Q3-Q6仍处于截止状态。
随着VIN端输入电压的继续增加，Q2开始进入饱和状态且电阻R3分担的电压增加至缓冲-电压比较模块2内施密特触发器的正向阈值电压，施密特触发器被触发，Q3导通，当输入电压超过72V时LED5、LED6开始点亮发光，Q4-Q6截止。
以此类推，随着输入电压逐渐升高，当输入电压值超过180V时，Q6导通，LED11和LED12点亮；当输入电压值超过216V时，此时Q6进入饱和状态，整个LED照明装置达到最亮。
由以上的驱动方式可知，本专利表述的芯片，只要改变线路电压就能实现调光。因此，可以非常方便地使用普通的可控硅调光器且被实施。例中共驱动72粒LED发光二极管，以每粒晶粒0.065W计算，0.065×72＝4.68W，可以组成最常用的家用照明灯具。如果需要组成不同功率的照明灯具，只需要改变RX，很容易就能组成1W-7W不同种类的LED灯具。
其中电感L的工作原理为：LED半导体发光器件本身是一种二极管，点亮LED可以是直流，也可以是单向脉动直流。当外部电源为交流电时，在注意避免交流电反向电压将发光器件击穿损坏的前提下，也可以使用交流电。使用全波整流桥产生的100Hz脉动直流点亮LED，利用“脉动”这个特性，在输入回路中，串入一个电感L。利用电流流过电感的滞后特性，很方便地将功率因素提高到0.90以上。由于在芯片中没有振荡源，因此电磁兼容性与电磁干扰的问题将是非常容易处理的。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本发明的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种LED驱动芯片，其特征在于：内部电路结构包括电压分配模块，缓冲-电压比较模块，电压输入模块和半导体场效应晶体管MOSFET组成，其中：
MOSFET Q1的源极与地电位相连，栅极连接于缓冲-电压比较模块1的一个输入端、同时连接于电压输入模块的输出端，缓冲-电压比较模块1的另一个输入端分别连接至串联电阻R1和R2之间的连接点处，缓冲-电压比较模块1输出端与MOSFET Q2的栅极相连，MOSFET Q1的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED的串联线路上；
MOSFET Qn(n＞1)的源极通过电阻或能够等效为电阻的元件组与地电位相连，栅极连接于缓冲-电压比较模块n的一个输入端、同时连接于缓冲-电压比较模块n-1的输出端，缓冲-电压比较模块n的另一个输入端连接至串联电阻R2n-1和R2n之间的连接点处，MOSFETQn的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED的串联线路上；
所述外部LED的串联线路的起始端连接于电压输入模块的输出端上；
上述分别由R1和R2，R2n-1和R2n组成的n条支路，并联组成电压分配模块，所述电压输入模块的输出端通过电压分配模块连接于地电位。
2.如权利要求1所述LED驱动芯片，其特征在于：电压输入模块为一增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFET Q0，其栅极与外部电压输入端连接，漏极经一电阻Rx或能够等效为电阻Rx的元件组连接于地电位，源极经电压分配模块连接于地电位，且源极与MOSFET Q1的栅极相连。
3.如权利要求1所述LED驱动芯片，其特征在于：所述MOSFETQ1-Qn均为V型槽场效应晶体管VMOS。
4.如权利要求1所述LED驱动芯片，其特征在于：还包括功率因数校正部分，所述功率因数校正部分为一个三极管，其集电极通过一正向连接的二极管与基极连接，发射极通过一反向连接的二极管与地电位连接；外部电压输入端串联接入一电感后联结至所述三极管的集电极上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110029210 CN102098849B (zh) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | 一种led驱动芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110029210 CN102098849B (zh) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | 一种led驱动芯片 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102098849A true CN102098849A (zh) | 2011-06-15 |
| CN102098849B CN102098849B (zh) | 2013-05-29 |
Family
ID=44131650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110029210 Expired - Fee Related CN102098849B (zh) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | 一种led驱动芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102098849B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102207255A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-10-05 | 陈卫平 | 一种用来取代紧凑式荧光灯的led灯 |
| CN102230585A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-11-02 | 陈卫平 | 一种用来取代t5直管荧光灯的led灯管 |
| CN102418866A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-18 | 陈卫平 | 一种具有特殊led裸片排列结构的灯板 |
| CN104661402A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-05-27 | 四川新力光源股份有限公司 | 一种作为照明装置光源的led模块 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102740561B (zh) * | 2012-06-04 | 2014-06-04 | 杭州展顺科技有限公司 | 一种led驱动电路 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100072898A1 (en) * | 2006-10-18 | 2010-03-25 | Koa Corporation | Led driving circuit |
| CN101959352A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-01-26 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种具有led短路保护的led驱动电路 |
| CN202043323U (zh) * | 2011-01-27 | 2011-11-16 | 陈卫平 | 一种led灯的驱动部件 |
-
2011
- 2011-01-27 CN CN 201110029210 patent/CN102098849B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100072898A1 (en) * | 2006-10-18 | 2010-03-25 | Koa Corporation | Led driving circuit |
| CN101959352A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-01-26 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种具有led短路保护的led驱动电路 |
| CN202043323U (zh) * | 2011-01-27 | 2011-11-16 | 陈卫平 | 一种led灯的驱动部件 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102207255A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-10-05 | 陈卫平 | 一种用来取代紧凑式荧光灯的led灯 |
| CN102230585A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-11-02 | 陈卫平 | 一种用来取代t5直管荧光灯的led灯管 |
| CN102230585B (zh) * | 2011-07-28 | 2013-09-04 | 上海俪德艾仕考照明科技有限公司 | 一种用来取代t5直管荧光灯的led灯管 |
| CN102418866A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-18 | 陈卫平 | 一种具有特殊led裸片排列结构的灯板 |
| CN104661402A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-05-27 | 四川新力光源股份有限公司 | 一种作为照明装置光源的led模块 |
| CN104661402B (zh) * | 2013-01-31 | 2017-03-29 | 四川新力光源股份有限公司 | 一种作为照明装置光源的led模块 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102098849B (zh) | 2013-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101527983B (zh) | 基于电流型电荷泵的白光led照明驱动电路 | |
| CN102098849B (zh) | 一种led驱动芯片 | |
| TWI450631B (zh) | 具補償電容組之發光二極體驅動電路 | |
| CN102510605B (zh) | 一种新型的led脉冲驱动照明电路及驱动方法 | |
| CN201386941Y (zh) | 煤矿用防爆led日光灯 | |
| CN104822203A (zh) | 基于压敏电阻的led浪涌保护电路 | |
| CN201878375U (zh) | Led恒压恒流驱动电路 | |
| CN102207255A (zh) | 一种用来取代紧凑式荧光灯的led灯 | |
| CN202043323U (zh) | 一种led灯的驱动部件 | |
| CN102395236A (zh) | 一种采用cob工艺的led灯板 | |
| CN201910949U (zh) | 阶梯式恒流源电路结构 | |
| CN202118622U (zh) | 一种用来取代紧凑式荧光灯的led灯 | |
| CN204634101U (zh) | 基于压敏电阻的防浪涌led驱动电路 | |
| CN203872386U (zh) | Led驱动电路 | |
| CN204014184U (zh) | 一种led交通信号灯的驱动电路 | |
| CN102917517A (zh) | 应用恒流驱动芯片产生不同电流驱动灯条的方法及其驱动电路 | |
| CN102638917A (zh) | 定电流驱动电路 | |
| CN202613142U (zh) | 一种用来取代mr16卤钨灯的高压mr16led灯 | |
| CN104822193A (zh) | 基于稳压二极管的防浪涌led驱动电路 | |
| CN104822192A (zh) | Led节能灯防雷驱动电路 | |
| CN216057561U (zh) | 一种led驱动装置 | |
| CN204634103U (zh) | 具有浪涌保护功能的简易led节能灯驱动电路 | |
| CN203884040U (zh) | 一种脉冲式线性恒流驱动led电路 | |
| CN203813996U (zh) | 一种led灯驱动器 | |
| CN204598363U (zh) | 一种恒流驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI LEADESCO LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHEN WEIPING Effective date: 20120724 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120724 Address after: 201103 Shanghai city Minhang District Jinhui road 463 Lane 28, B building two floor A block Applicant after: Shanghai Lead Esco Co., Ltd. Address before: 201103, rainbow building, room 185, Rainbow Road, 302, Shanghai, Minhang District Applicant before: Chen Weiping |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHANGHAI LEADESCO LIGHTING TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: SHANGHAI LEAD ESCO CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 200233 Shanghai Caohejing hi tech park in Songjiang Xinzhuan Highway No. 258, building 42, Room 202 Patentee after: Shanghai Leadesco Lighting Technology Co., Ltd. Address before: 201103 Shanghai city Minhang District Jinhui road 463 Lane 28, B building two floor A block Patentee before: Shanghai Lead Esco Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130529 Termination date: 20180127 |