專利名稱：一種白光led驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種半導體集成電路，更具體地說涉及一種白光LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
白光LED驅(qū)動電路有幾種應用環(huán)境，一種是直接接交流電應用，另一種是由電池 等直流電源供電應用。綠色環(huán)保越來越受到重視，白光LED的應用也越來越得到普及。LED 具有無汞、節(jié)能、節(jié)材、壽命長等優(yōu)點。為了保證外界電源變化不會影響燈的亮度，一般會 使LED工作于恒流模式。如圖1所示，交流供電的LED驅(qū)動電路一般由整流電路、變壓器Tl、控制IC(即 控制集成塊)1、功率開關(guān)管Ql和其他電容電阻組成。Dl、D2、D3、D4、Cl組成整流電路，電 路1為控制集成塊。整流電路將交流輸入電壓轉(zhuǎn)成直流電壓，然后經(jīng)過變壓器、控制IC和 功率開關(guān)管將能量轉(zhuǎn)到輸出級供白光LED照明。當電源上電的時候，控制IC的VCC端電容 C3開始充電，VCC充到12V的時候，控制IC開始工作，輸出PFM波形，將變壓器初級NP的能 量傳送至變壓器次級NS，然后再變成LED照明的能量。電路工作于固定頻率Fsw，每個周期從變壓器Tl初級線圈NP儲存的能量為 (LP*I~2)/2，其中LP為變壓器初級線圈NP的電感量，I為NP的峰值電流。I由控制IC內(nèi) 部與CS比較的基準VCS和R3決定I = VCS/R3。市場現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路控制IC中VCS 是一個固定值，所以只要LP與R3固定，那么LED得到的能量就恒定，達到恒流的效果。結(jié)合圖2，為現(xiàn)有技術(shù)中控制IC的內(nèi)部電路方框圖，包括穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路、帶 隙基準電路和比較器電路。結(jié)合圖3，為現(xiàn)有技術(shù)的電路的測試結(jié)果圖，從圖中可以清楚的顯示，當環(huán)境溫度 升高時，LED的電流一直都是保持在恒定值，這樣很容易燒壞LED燈。上述的電路在環(huán)境溫度正常時是適用的，但對于一些特殊環(huán)境，環(huán)境溫度高，LED 燈依然保持恒定電流，產(chǎn)生恒定的熱量，就很容燒壞LED燈和其內(nèi)的控制模塊。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述環(huán)境溫度升高時，LED燈和其內(nèi)模塊容易被燒壞的問題，本發(fā)明提供了 一種帶負溫度系數(shù)電路的LED驅(qū)動電路。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種白光LED驅(qū)動電路，包括整流電路、變壓器Tl、控 制IC、功率開關(guān)管Ql和LED燈，所述的整流電路外接交流電源，所述的整流電路將交流輸入 電壓轉(zhuǎn)成直流電壓，然后經(jīng)過變壓器Tl、控制IC和功率開關(guān)管Ql將能量轉(zhuǎn)到輸出級供白 光LED燈照明，所述的控制IC包括穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路、帶隙基準電路和比較器電路，所述 的控制IC還包括負溫度系數(shù)電路，所述的負溫度系數(shù)電路兩端分別與帶隙基準電路和比 較器電路相連接。所述的控制IC為CMOS集成電路塊。所述的負溫度系數(shù)電路包括恒流源II、恒流源12和恒流源13，MOS管Ml、MOS管
3M2和MOS管M3，晶體管Q0，所述的恒流源Il 一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與MOS管Ml 的柵極和晶體管QO的發(fā)射極相連，所述的恒流源12的一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與 MOS管M1、M0S管M2和MOS管M3的源極相連，所述的恒流源13的一端與MOS管M3的漏極 和柵極相連，另一端接地，所述的MOS管Ml和MOS管M2的漏極都分別接地，所述的晶體管 QO的基極和集電極都分別接地，所述的晶體管M3的柵極還與所述的比較電路相連接。所述的MOS管Ml、MOS管M2和MOS管M3為P型MOS管。所述的晶體管QO為PNP型晶體管。所述的負溫度系數(shù)電路會產(chǎn)生兩個輸入電壓VBE和VR0P5，還會產(chǎn)生一個輸出電 壓VCS，所述的VBE為負溫度系數(shù)電壓值，所述的VR0P5是與溫度無關(guān)的電壓值。所述的輸入電壓VBE和VR0P5在環(huán)境溫度范圍為50 100攝氏度內(nèi)某點時所述 的輸入電壓VBE和VR0P5的電壓值相等。所述的輸出電壓VCS可根據(jù)環(huán)境溫度對輸入電壓VBE和VR0P5進行選擇輸出。本發(fā)明的有益效果在于第一、本發(fā)明提供的白光LED驅(qū)動電路創(chuàng)造性的設計了 負溫度系數(shù)電路，在環(huán)境溫度升高時，可以通過減小LED燈的電流溫度來實現(xiàn)對LED燈和其 內(nèi)控制模塊的保護。第二、本發(fā)明提供的白光LED驅(qū)動電路，在使用上相對于之前的提供恒流的驅(qū)動 電路在性能上更可靠。第三、本發(fā)明提供的白光LED驅(qū)動電路，在使用上相對于之前的提供恒流的驅(qū)動 電路在使用時更節(jié)能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電路應用圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中控制IC的內(nèi)部電路方框圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)的電路的測試結(jié)果圖。圖4是本發(fā)明的控制IC的內(nèi)部電路方框圖。圖5是本發(fā)明負溫度系數(shù)電路的電路圖。圖6是本發(fā)明電路測試結(jié)果圖。
具體實施例方式實施例一結(jié)合圖4，為本發(fā)明的控制ICl的內(nèi)部電路方框圖，包括穩(wěn)壓電路2、調(diào)制電路5、帶 隙基準電路3和比較器電路4，所述的控制ICl還包括負溫度系數(shù)電路6，所述的負溫度系 數(shù)電路6兩端分別與帶隙基準電路3和比較器電路4相連接。結(jié)合圖5，為本發(fā)明負溫度系數(shù)電路的電路圖，所述的負溫度系數(shù)電路6包括恒流 源II、恒流源12和恒流源13，MOS管Ml、MOS管M2和MOS管M3，晶體管QO，所述的恒流源 Il 一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與MOS管Ml的柵極和晶體管QO的發(fā)射極相連，所述的 恒流源12的一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與MOS管M1、M0S管M2和MOS管M3的源極相 連，所述的恒流源13的一端與MOS管M3的漏極和柵極相連，另一端接地，所述的MOS管Ml 和MOS管M2的漏極都分別接地，所述的晶體管QO的基極和集電極都分別接地，所述的晶體管M3的柵極還與所述的比較電路相4連接。所述的MOS管Ml、MOS管M2和MOS管M3為P型MOS管。所述的晶體管QO為PNP型晶體管。所述的負溫度系數(shù)電路會產(chǎn)生兩個輸入電壓VBE和VR0P5，還會產(chǎn)生一個輸出電 壓VCS，所述的VBE為負溫度系數(shù)電壓值，所述的VR0P5是與溫度無關(guān)的電壓值。所述的輸入電壓VBE和VR0P5在環(huán)境溫度為85度時的電壓值相等。結(jié)合圖6，為本發(fā)明電路測試結(jié)果圖，在負溫度系數(shù)電路6中，兩輸入端VBE和 VR0P5經(jīng)過負溫度系數(shù)電路6中MOS管M1、M0S管M2和MOS管M3的比較和位移之后，輸出 電壓VCS就選擇VBE和VR0P5中的較小者。其中VBE為負溫度系數(shù)電壓值，VR0P5是與溫 度無關(guān)的電壓值。當環(huán)境溫度為85攝氏度時VBE = VR0P5，這樣得到的VCS就是在環(huán)境溫 度為-25攝氏度至85攝氏度區(qū)間為與溫度無關(guān)的VR0P5，85攝氏度至135攝氏度區(qū)間為負 溫度系數(shù)電壓VBE。從圖6中可以清楚的看到當溫度超過85攝氏度后，LED燈的電流迅速 減小，這樣不僅可以節(jié)能，而且確保了 LED燈不會因過熱燒壞，提高了 LED燈的可靠性。
將圖4、圖5與圖1相結(jié)合，得到上述的VCS之后，在圖1的應用中，變壓器Tl中 初級線圈NP的峰值電流I = VCS/R3也是一個與VCS溫度系數(shù)一致的值，從而每個周期從 變壓器Tl初級線圈NP儲存的能量(LP*I~2) /2是一個與VCS溫度系數(shù)的平方成正比的值。 所以從變壓器Tl初級線圈NP傳輸?shù)綀D1中LED1、LED2、LED3三盞白光LED的能量是一個 與VCS溫度系數(shù)的平方成正比的值，即-25攝氏度至85攝氏度區(qū)間能量恒定，85攝氏度至 135攝氏度區(qū)間能量遞減。實施例二 實施例一中選擇了環(huán)境溫度在85攝氏度時來調(diào)節(jié)輸出電壓，當然，電路也可以選 擇溫度為50 100攝氏度之間的任何一點值作為調(diào)節(jié)輸出點，其原理和電路結(jié)構(gòu)和實施例 一相同，不再詳細描述。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實例被以作為例證的目的進行披露，但本領域的技術(shù)人員可以 理解各種修改、添加和替換是可能的，只要其不脫離所附權(quán)利要求中詳述的本發(fā)明的精神 和范圍。
權(quán)利要求
一種白光LED驅(qū)動電路，包括整流電路、變壓器T1、控制IC、功率開關(guān)管Q1和LED燈，所述的整流電路外接交流電源，所述的整流電路將交流輸入電壓轉(zhuǎn)成直流電壓，然后經(jīng)過變壓器T1、控制IC和功率開關(guān)管Q1將能量轉(zhuǎn)到輸出級供白光LED燈照明，所述的控制IC包括穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路、帶隙基準電路和比較器電路，其特征在于所述的控制IC還包括負溫度系數(shù)電路，所述的負溫度系數(shù)電路兩端分別與帶隙基準電路和比較器電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的控制IC為CMOS集 成電路塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的負溫度系數(shù)電路包 括恒流源II、恒流源12和恒流源13，MOS管Ml、MOS管M2和MOS管M3，晶體管QO，所述的 恒流源Il 一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與MOS管Ml的柵極和晶體管QO的發(fā)射極相連， 所述的恒流源12的一端與輸入電壓Vdd相連，另一端與MOS管M1、M0S管M2和MOS管M3的 源極相連，所述的恒流源13的一端與MOS管M3的漏極和柵極相連，另一端接地，所述的MOS 管Ml和MOS管M2的漏極都分別接地，所述的晶體管QO的基極和集電極都分別接地，所述 的晶體管M3的柵極還與所述的比較電路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的MOS管M1、M0S管M2 禾口 MOS管M3為P型MOS管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的晶體管QO為PNP型 晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的負溫度系數(shù)電路會 產(chǎn)生兩個輸入電壓VBE和VR0P5，還會產(chǎn)生一個輸出電壓VCS，所述的VBE為負溫度系數(shù)電 壓值，所述的VR0P5是與溫度無關(guān)的電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的輸入電壓VBE和 VR0P5在環(huán)境溫度范圍為50 100攝氏度內(nèi)某點時所述的輸入電壓VBE和VR0P5的電壓值 相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的白光LED驅(qū)動電路，其特征在于所述的輸出電壓VCS可根 據(jù)環(huán)境溫度對輸入電壓VBE和VR0P5進行選擇輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種白光LED驅(qū)動電路，屬于半導體集成電路領域，對于現(xiàn)有技術(shù)中的LED驅(qū)動電路只能提供恒定電流，在環(huán)境溫度升高時，容易燒壞LED燈和其內(nèi)部模塊的問題，本發(fā)明提供了一種白光LED驅(qū)動電路，包括整流電路、變壓器T1、控制IC、功率開關(guān)管Q1和LED燈，所述的整流電路外接交流電源，所述的整流電路將交流輸入電壓轉(zhuǎn)成直流電壓，然后經(jīng)過變壓器T1、控制IC和功率開關(guān)管Q1將能量轉(zhuǎn)到輸出級供白光LED燈照明，所述的控制IC包括穩(wěn)壓電路、調(diào)制電路、帶隙基準電路和比較器電路，所述的控制IC還包括負溫度系數(shù)電路，所述的負溫度系數(shù)電路兩端分別與帶隙基準電路和比較器電路相連接，應用于正常溫度和高溫環(huán)境下。
文檔編號H05B37/02GK101977466SQ20101052846
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者吳飛 申請人:深圳市富滿電子有限公司南山分公司