[发明专利]带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器

权利要求书

1.一种带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器，其特征在于，包括输入端连接交流信号并将交流信号转换成直流信号的AC-DC变换器、储存电能的锂电池组和锂电池监控管理电路、选择供电模式的MOS管切换模块和将AC-DC变换器和锂电池组和锂电池监控管理模块输出的直流电压转换成恒流源供给LED照明灯的DC-DC变换器；其中，AC-DC变换器与锂电池组和锂电池监控管理电路和MOS管切换模块相连；锂电池组和锂电池监控管理电路与AC-DC变换器和MOS管切换模块相连；MOS管切换模块与锂电池组和锂电池监控管理电路、AC-DC变换器和DC-DC变换器相连；DC-DC变换器与MOS管切换模块和LED照明灯相连。

2.根据权利要求1所述的带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器，其特征在于，所述AC-DC变换器包括片内控制模块和与片内控制模块连接的主拓扑模块；片内控制模块包含偏置电路、欠压锁定电路、软启动电路、栅极驱动电路、前沿消隐电路、控制电路、脉冲宽度调制电路、时钟电路、频率抖动电路、误差放大器、采样保持电路以及过流保护电路；偏置电路与电源VDD、控制电路、栅极驱动电路和欠压锁定电路相连；欠压锁定电路与电源VDD和偏置电路相连；软启动电路与脉宽调制电路和模块端口STP相连；栅极驱动电路一端接脉冲宽度调制电路相连，另一端与GATE端相连；前沿消隐电路同时与时钟电路、过流保护电路和模块端口CS相连；控制电路与采样保持电路和脉冲宽度调制电路相连；时钟电路与频率抖动电路、误差放大器、前沿消隐电路和脉冲宽度调制电路相连；误差放大器的负端与采样保持电路相连，正端与2V的电源相连，输出端与时钟电路相连；频率抖动电路与时钟电路相连；采样保持电路与控制电路、误差放大器和模块端口INV相连；过流保护电路与前沿消隐电路和脉冲宽度调制电路相连；另外，偏置电路、欠压锁定电路、软启动电路、栅极驱动电路、前沿消隐电路、控制电路、脉冲宽度调制电路、时钟电路、频率抖动电路、误差放大器、采样保持电路以及过流保护电路都与模块端口GND相连；主拓扑模块包含全桥整流电路、输入滤波电路、变压器T1、整流滤波电路、电压检测电路、电流检测电路、功率开关管Q1、整流电路和钳位保护电路；全桥整流电路的一端与交流输入电压相连，一端连接输入滤波电路；输入滤波电路一端接全桥整流电路，另一端与整流滤波电路相连；整流滤波电路一端与输入滤波电路相连，另一端与变压器T1相连；电压检测电路一端与变压器T1相连，一端与片内控制模块的STP端相连；电流检测电路一端与变压器T1相连，一端与片内控制模块的CS端相连；功率开关管Q1的漏极与变压器T1相连，栅极通过电阻R9与片内控制模块的GATE端口相连，源极经过电阻R12接地；整流电路一端与变压器相连，一端输出电路。

3.根据权利要求2所述的带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器，其特征在于，所述锂电池组和锂电池监控管理电路包括锂电池组、锂电池监控管理模块、电压检测电路、电流检测电路、过充和过放保护电路；电压检测电路分别和锂电池组和锂电池监控管理模块相连；电流检测电路分别与锂电池组和锂电池监控管理模块相连；过充和过放保护电路由MOS管开关组成，栅极都与锂电池监控管理模块相连，漏极分别与AC-DC的输出端和锂电池组相连，源极相互连接。

4.根据权利要求3所述的带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器，其特征在于，所述MOS管切换模块包括MOS管Q4、MOS管Q5和二极管D11和二极管D12；其中MOS管Q4的栅极与锂电池监控管理模块的充电控制端相连，源极与AC-DC变换器的输出端相连，漏极与二极管D11的阳极相连；MOS管Q5的栅极与偏置电阻R17相连，源极与锂电池组的正端相连，漏极与D12的阳极相连；二极管D11和二极管D12的阳极分别与MOS管Q4和MOS管Q5的漏极相连，阴极与DC-DC变换器的输入端相连。

5.根据权利要求4所述的带MOS管切换和可复用DC-DC模块的LED驱动器，其特征在于，所述DC-DC变换器包括Boost变换器拓扑结构电路和与Boost变换器拓扑结构电路连接的控制模块脉宽调制芯片；Boost变换器拓扑结构电路包含输入滤波电容CIN、电感L、功率开关管M4、整流二极管D13 、输出电容COUT、整流电路、负载电流检测网络、电感电流检测网络和输出电压检测网络；其中输入滤波电容CIN一端接输入，一端接地；电感L的一端接输入，另一端接整流二极管D13的阳极；整流二极管D13的阳极接电感，阴极接输出电容COUT；输出电容COUT一端接二极管D13的阴极，另一端接地；整流电路一端接MOS管Q4的栅极，另一端与脉宽调制控制模块的GATE端相连；负载电流检测网络由电阻R26与电阻R25组成，电阻R25的一端与脉宽调制控制模块的FB引脚相连，另一端与电阻R26连接；电阻R26的一端与电阻R25连接，另一端接地；电感电流检测网络包括电阻R28与电阻R27，电阻R28的一端与脉宽调制控制模块的CS端相连，另一端与电阻R27相连；电阻R27的一端与电阻R28相连，另一端接地；输出电压检测网络包括电阻R31、电阻R32与电容C15；电阻R31一端接二极管D13的阴极，另一端接电阻R32，电阻R32的另一端接地；电容C15的一端接电阻R32，另一端接电阻R24；脉宽调制控制模块包含偏置电路、欠压锁定电路、软启动电路、振荡电路、误差放大器、斜坡补偿电路、脉宽调制比较器、过压保护误差放大器、热保护电路、逻辑控制电路和栅极驱动电路；其中偏置电路与欠压锁定电路和逻辑控制电路相连；欠压锁定电路与偏置电路和模块端口VIN相连；软启动电路分别与振荡电路和误差放大器的正端相连；误差放大器的正输入端接第一参考电压，负输入端接模块端口FB，输出端接脉宽调制比较器；斜坡补偿电路与模块端口CS和脉宽调制比较器相连；脉宽调制比较器的正输入端与斜坡补偿电路相连，负输入端与误差放大器的输出端相连，输出端接逻辑控制电路；过压保护误差放大器的正输入端接模块端口OVP，负输入端接第二参考电压，输出端接逻辑控制电路；逻辑控制电路分别与偏置电路、热保护电路、振荡电路、脉宽调制比较器、过压保护误差放大器和栅极驱动电路相连；热保护电路与逻辑控制电路连接；栅极驱动电路一端接逻辑控制电路的输出，另一端接模块的输出端口GATE；另外，偏置电路、欠压锁定电路、软启动电路、振荡电路、误差放大器、斜坡补偿电路、脉宽调制比较器、过压保护误差放大器、热保护电路、逻辑控制电路和栅极驱动电路都与模块的端口GND相连。