一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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)動電路和自激混合電路組成；所述自激混合電路由與驅(qū)動芯片M相連接的同相交流信號放大電路，與同相交流信號放大電路相連接的自鎖光激發(fā)電路等組成，其特征在于，在或非門IC2的輸出端與或非門IC3的負極輸入端之間串接有邏輯保護射極耦合式放大電路。本發(fā)明能根據(jù)外部光照條件來自動激發(fā)驅(qū)動芯片M的相關(guān)功能，無需增加額外的啟動裝置，因此其功耗較低。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】 一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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，具體是指一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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(shè)計結(jié)構(gòu)的不合理性，導(dǎo)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(shè)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基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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):一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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)動電路和自激混合電路組成；所述自激混合電路由與驅(qū)動芯片M相連接的同相交流信號放大電路，與同相交流信號放大電路相連接的自鎖光激發(fā)電路，以及該自鎖光激發(fā)電路相連接的自舉電路組成；其中，自鎖光激發(fā)電路由或非門IC1，或非門IC2，或非門IC3，一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接、另一端經(jīng)電位器R5后接地的光電池⑶S，以及串接在或非門IC3的正極輸入端與輸出端之間的電容C3組成；所述或非門ICl的正極輸入端與光電池CDS與電位器R5的連接點相連接，其負極輸入端與或非門IC2的輸出端相連接，而其輸出端則與或非門IC2的正極輸入端相連接；或非門IC3的輸出端與同相交流信號放大電路相連接，或非門IC2的負極輸入端與自舉電路相連接。
[0005]同時，在或非門IC2的輸出端與或非門IC3的負極輸入端之間串接有邏輯保護射極耦合式放大電路；該邏輯保護射極耦合式放大電路主要由三極管Q2，三極管Q3，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的負極輸入端與輸出端之間的電阻R10，串接在功率放大器P3的正極輸入端與輸出端之間的極性電容C15，串接在功率放大器P2的正極輸入端與三極管Q2的集電極之間的電阻R9，串接在三極管Q2的集電極與三極管Q3的基極之間的電阻R11，與電阻Rll相并聯(lián)的電容C9，負極與功率放大器P2的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R12后與三極管Q2的發(fā)射極相連接的極性電容C8，串接在三極管Q3的基極與極性電容CS的正極之間的電阻R13，正極與三極管Q3的發(fā)射極相連接、負極順次經(jīng)穩(wěn)壓二極管D2和電阻R14后與功率放大器P2的輸出端相連接的電容C10，P極與功率放大器P3的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R16和電阻R15后與穩(wěn)壓二極管D2與電阻R14的連接點相連接的二極管D3，以及P極與電容ClO的負極相連接、N極與二極管D3與電阻R16的連接點相連接的穩(wěn)壓二極管D4組成；所述三極管Q2的基極與極性電容CS的正極相連接，其發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極相連接，其集電極與功率放大器P2的負極輸入端相連接；三極管Q3的集電極與功率放大器P3的負極輸入端相連接，功率放大器P3的正極輸入端與功率放大器P2的輸出端相連接；極性電容C8的正極與或非門IC2的輸出端相連接，而電阻R16與電阻R15的連接點則與或非門IC3的負極輸入端相連接。
[0006]所述同相交流信號放大電路由功率放大器P1，一端與驅(qū)動芯片M的VCC管腳相連接、另一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接的電阻R7，一端與功率放大器Pl的負極輸入端相連接、另一端與或非門IC2的輸出端相連接的電阻R6，以及正極與功率放大器Pl的正極輸入端相連接、負極外接電源的極性電容C4組成，所述功率放大器Pl的輸出端與驅(qū)動芯片M的INP管腳相連接。
[0007]所述自舉電路由場效應(yīng)管M0S，一端與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、另一端接地的電阻R4，負極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻Rl后與場效應(yīng)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、負極與或非門IC2的負極輸入端相連接的極性電容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R3組成；所述場效應(yīng)管MOS的漏極與光電池CDS和電阻R7的連接點相連接。
[0008]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D1，串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間的電容C5，串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間的電阻R8，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C6和電容C7后接地、而發(fā)射極接地的晶體管Ql組成；所述變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C6和電容C7的連接點相連接，其非同名端則與晶體管Ql的發(fā)射極相連接后接地；同時，晶體管Ql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(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2。
[0009]為確保使用效果，所述驅(qū)動芯片M為LTC4440A集成芯片。
[0010]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:
(I)本發(fā)明能根據(jù)外部光照條件來自動激發(fā)驅(qū)動芯片M的相關(guān)功能，無需增加額外的啟動裝置，因此其功耗較低。
[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)明采用自舉電路來為自鎖光激發(fā)電路和驅(qū)動芯片提供控制信號，因此具有很高的輸入阻抗，能確保整個電路的性能穩(wěn)定
(4)本發(fā)明能有效的避免外部電磁干擾，能顯著的降低電流噪音。
[0013](5)本發(fā)明中設(shè)有同相交流信號放大電路，因此能確保脈沖信號的強度不會衰減，從而確保性能穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的邏輯保護射極耦合式放大電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]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。實施例
[0017]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相連接自激混合電路，以及設(shè)置在自激混合電路中的邏輯保護射極耦合式放大電路組成。其中，該自激混合電路由與驅(qū)動芯片M相連接的同相交流信號放大電路，與同相交流信號放大電路相連接的自鎖光激發(fā)電路，以及該自鎖光激發(fā)電路相連接的自舉電路組成。為確保使用效果，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。
[0018]所述同相交流信號放大電路由功率放大器P1，電阻R7，電阻R6及極性電容C4組成。連接時，電阻R7的一端與驅(qū)動芯片M的VCC管腳相連接，其另一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接；而電阻R6的一端與功率放大器Pl的負極輸入端相連接，其另一端與自鎖光激發(fā)電路相連接；極性電容C4的正極與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，其負極外接電源Vin。
[0019]所述功率放大器Pl的輸出端與驅(qū)動芯片M的INP管腳相連接，為確保功率放大器Pl能正常工作，該外接電源Vin的電壓值需要為6?12V。
[0020]自鎖光激發(fā)電路由或非門IC1，或非門IC2，或非門IC3，光電池⑶S，電位器R5及電容C3組成。連接時，光電池⑶S的一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，其另一端經(jīng)電位器R5后接地。該光電池⑶S —旦感應(yīng)到外部的光照，則其邊可以自激發(fā)產(chǎn)生電能，供驅(qū)動芯片M使用。
[0021]所述電容C3串接在或非門IC3的正極輸入端與輸出端之間，即電容C3的正極要與或非門IC3的正極輸入端相連接，而其負極則與或非門IC3的輸出端相連接。
[0022]同時，或非門ICl的正極輸入端要與光電池⑶S與電位器R5的連接點相連接，其負極輸入端與或非門IC2的輸出端相連接，而其輸出端則與或非門IC2的正極輸入端相連接。所述邏輯保護射極耦合式放大電路則串接在或非門IC2的輸出端與或非門IC3的負極輸入端之間，而或非門IC3的輸出端則功率放大器Pl的輸出端相連接。
[0023]電阻R6的另一端與或非門IC2的輸出端相連接，即或非門IC2的輸出端經(jīng)電阻R6后與功率放大器Pl的負極輸入端相連接。同時，該或非門IC2的負極輸入端要與自舉電路相連接。
[0024]所述自舉電路由場效應(yīng)管M0S、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4及極性電容Cl和極性電容C2組成。連接時，電阻R4的一端與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、另一端接地；極性電容Cl的負極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接，其正極經(jīng)電阻Rl后與場效應(yīng)管MOS的漏極相連接；電阻R2與極性電容Cl相并聯(lián)，而極性電容C2的正極與極性電容Cl的正極相連接，其負極與或非門IC2的負極輸入端相連接。
[0025]電阻R3的一端與極性電容C2的正極相連接，其另一端接地。同時，該場效應(yīng)管MOS的漏極需要與光電池CDS和電阻R7的連接點相連接，以確保光電池CDS能為場效應(yīng)管MOS提供工作電壓。
[0026]所述的驅(qū)動電路則由變壓器T、二極管D1、電容C5、電阻R8、電容C6、電容C7及晶體管Ql組成。連接時，二極管Dl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C5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。為確保驅(qū)動芯片M的正常運行，其VCC端需要外接+12V的電壓。
[0027]電阻R8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Ql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C6和電容C7后接地，其發(fā)射極接地。同時，該晶體管Ql的集電極還需要外接+6V的直流電壓，以確保晶體管Ql擁有足夠的偏置電壓來驅(qū)動其自身導(dǎo)通。
[0028]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(yīng)管。該變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C6和電容C7的連接點相連接，其非同名端則與晶體管Ql的發(fā)射極相連接后接地。同時，晶體管Ql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(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2。
[0029]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。
[0030]如圖2所示，該邏輯保護射極耦合式放大電路主要由三極管Q2，三極管Q3，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的負極輸入端與輸出端之間的電阻R10，串接在功率放大器P3的正極輸入端與輸出端之間的極性電容C15，串接在功率放大器P2的正極輸入端與三極管Q2的集電極之間的電阻R9，串接在三極管Q2的集電極與三極管Q3的基極之間的電阻R11，與電阻Rll相并聯(lián)的電容C9，負極與功率放大器P2的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R12后與三極管Q2的發(fā)射極相連接的極性電容C8，串接在三極管Q3的基極與極性電容CS的正極之間的電阻R13，正極與三極管Q3的發(fā)射極相連接、負極順次經(jīng)穩(wěn)壓二極管D2和電阻R14后與功率放大器P2的輸出端相連接的電容C10，P極與功率放大器P3的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R16和電阻R15后與穩(wěn)壓二極管D2與電阻R14的連接點相連接的二極管D3，以及P極與電容ClO的負極相連接、N極與二極管D3與電阻R16的連接點相連接的穩(wěn)壓二極管D4組成。
[0031]同時，所述三極管Q2的基極與極性電容CS的正極相連接，其發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極相連接，其集電極與功率放大器P2的負極輸入端相連接；三極管Q3的集電極與功率放大器P3的負極輸入端相連接，功率放大器P3的正極輸入端與功率放大器P2的輸出端相連接。
[0032]所述極性電容C8的正極與或非門IC2的輸出端相連接，而電阻R16與電阻R15的連接點則與或非門IC3的負極輸入端相連接。
[0033]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(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)動電路和自激混合電路組成；所述自激混合電路由與驅(qū)動芯片M相連接的同相交流信號放大電路，與同相交流信號放大電路相連接的自鎖光激發(fā)電路，以及該自鎖光激發(fā)電路相連接的自舉電路組成；其中，自鎖光激發(fā)電路由或非門IC1，或非門IC2，或非門IC3，一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接、另一端經(jīng)電位器R5后接地的光電池CDS，以及串接在或非門IC3的正極輸入端與輸出端之間的電容C3組成；所述或非門ICl的正極輸入端與光電池CDS與電位器R5的連接點相連接，其負極輸入端與或非門IC2的輸出端相連接，而其輸出端則與或非門IC2的正極輸入端相連接；或非門IC3的輸出端與同相交流信號放大電路相連接，或非門IC2的負極輸入端與自舉電路相連接，其特征在于，在或非門IC2的輸出端與或非門IC3的負極輸入端之間串接有邏輯保護射極耦合式放大電路；該邏輯保護射極耦合式放大電路主要由三極管Q2，三極管Q3，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P2的負極輸入端與輸出端之間的電阻R10，串接在功率放大器P3的正極輸入端與輸出端之間的極性電容C15，串接在功率放大器P2的正極輸入端與三極管Q2的集電極之間的電阻R9，串接在三極管Q2的集電極與三極管Q3的基極之間的電阻R11，與電阻Rll相并聯(lián)的電容C9，負極與功率放大器P2的正極輸入端相連接、正極經(jīng)電阻R12后與三極管Q2的發(fā)射極相連接的極性電容C8，串接在三極管Q3的基極與極性電容CS的正極之間的電阻R13，正極與三極管Q3的發(fā)射極相連接、負極順次經(jīng)穩(wěn)壓二極管D2和電阻R14后與功率放大器P2的輸出端相連接的電容C10，P極與功率放大器P3的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R16和電阻R15后與穩(wěn)壓二極管D2與電阻R14的連接點相連接的二極管D3，以及P極與電容ClO的負極相連接、N極與二極管D3與電阻R16的連接點相連接的穩(wěn)壓二極管D4組成；所述三極管Q2的基極與極性電容CS的正極相連接，其發(fā)射極與三極管Q3的發(fā)射極相連接，其集電極與功率放大器P2的負極輸入端相連接；三極管Q3的集電極與功率放大器P3的負極輸入端相連接，功率放大器P3的正極輸入端與功率放大器P2的輸出端相連接；極性電容C8的正極與或非門IC2的輸出端相連接，而電阻R16與電阻R15的連接點則與或非門IC3的負極輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述同相交流信號放大電路由功率放大器Pl，一端與驅(qū)動芯片M的VCC管腳相連接、另一端與功率放大器Pl的正極輸入端相連接的電阻R7，一端與功率放大器Pl的負極輸入端相連接、另一端與或非門IC2的輸出端相連接的電阻R6，以及正極與功率放大器Pl的正極輸入端相連接、負極外接電源的極性電容C4組成，所述功率放大器Pl的輸出端與驅(qū)動芯片M的INP管腳相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述自舉電路由場效應(yīng)管MOS，一端與場效應(yīng)管MOS的源極相連接、另一端接地的電阻R4，負極與場效應(yīng)管MOS的柵極相連接、正極經(jīng)電阻Rl后與場效應(yīng)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、負極與或非門IC2的負極輸入端相連接的極性電容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R3組成；所述場效應(yīng)管MOS的漏極與光電池CDS和電阻R7的連接點相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3任一項所述的一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，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Dl，串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間的電容C5，串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間的電阻R8，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C6和電容C7后接地、而發(fā)射極接地的晶體管Ql組成；所述變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C6和電容C7的連接點相連接，其非同名端則與晶體管Ql的發(fā)射極相連接后接地；同時，晶體管Ql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(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于邏輯保護耦合式放大電路的混合型柵極驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動芯片M為LTC4440A集成芯片。
【文檔編號】H05B37/02GK104411063SQ201410714459
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】高小英, 車容俊 申請人:成都措普科技有限公司