[发明专利]基于半桥控制驱动电路的交流信号放大式栅极驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电路，具体是指基于半桥控制驱动电路的交流信号放大式栅极驱动系统。

背景技术

目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动电路来进行驱动。然而，当前人们广泛使用的栅极驱动电路由于其设计结构的不合理性，导致了目前栅极驱动电路存在能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服目前栅极驱动电路存在的能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长的缺陷，提供一种基于半桥控制驱动电路的交流信号放大式栅极驱动系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于半桥控制驱动电路的交流信号放大式栅极驱动系统，其由驱动芯片M，自锁光激发电路，与该驱动芯片M相连接的驱动电路，自锁激发电路相连接的同相交流信号放大电路，以及串接在同相交流信号放大电路与驱动芯片M之间的半桥控制驱动电路组成。

进一步的，所述半桥控制驱动电路由处理芯片U1，场效应管MOS1，三极管Q2，N极与三极管Q2的发射极相连接、P极则经电阻R6后与同相交流信号放大电路相连接的二极管D3，正极与二极管D3的P极相连接、负极接地的极性电容C6，与极性电容C6相并联的稳压二极管D2，正极经电阻R9后与处理芯片U1的RT管脚相连接、负极则经电阻R7后与场效应管MOS1的栅极相连接的极性电容C8，串接在场效应管MOS1的栅极和源极之间的电阻R8，正极与处理芯片U1的CT管脚相连接、负极则与场效应管MOS1的漏极相连接的极性电容C7，一端与处理芯片U1的HV管脚相连接、另一端则与三极管Q2的基极相连接的电阻R10，以及P极与处理芯片U1的VS管脚相连接、N极则与驱动芯片M的VCC管脚相连接的二极管D4组成；所述场效应管MOS1的源极则与同相交流信号放大电路相连接，而极性电容C8的负极则与驱动芯片M的INP管脚相连接；所述处理芯片U1的VCC管脚和其VB管脚分别与二极管D3的P极和N极相连接，其SGND管脚和VS管脚均与极性电容C8的负极相连接，其PGND管脚接地；所述三极管Q2的集电极与极性电容C8的负极相连接。

所述同相交流信号放大电路由功率放大器P，一端经电阻R6后与二极管D3的P极相连接、另一端与功率放大器P的正极输入端相连接的电阻R4，一端与功率放大器P的负极输入端相连接、另一端与自锁光激发电路相连接的电阻R5，以及正极与功率放大器P的正极输入端相连接、负极外接电源的极性电容C5组成，所述功率放大器P的输出端与场效应管MOS1的源极相连接。

所述的自锁光激发电路由或非门IC1，或非门IC2，或非门IC3，一端与功率放大器P的正极输入端相连接、另一端经电位器R2后接地的光电池CDS，一端与功率放大器P的正极输入端相连接、另一端与或非门IC2的第二输入端相连接的电阻R1，以及串接在或非门IC3的第一输入端与输出端之间的电容C1组成；所述或非门IC1的第一输入端与光电池CDS与电位器R2的连接点相连接，其第二输入端与或非门IC2的输出端相连接，而其输出端则与或非门IC2的第一输入端相连接；所述或非门IC2的输出端与或非门IC3的第二输入端相连接，而或非门IC3的输出端则功率放大器P的输出端相连接；所述电阻R5的另一端则与或非门IC2的输出端相连接。

所述驱动电路由变压器T，P极经电阻R6后与二极管D3的P极相连接、N极则与驱动芯片M的BOOST管脚相连接的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C2，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R3，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C3和电容C4后接地、而发射极接地的晶体管Q1组成；所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q1的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Y1和抽头Y2。

为确保使用效果，该驱动芯片M优先采用LTC4440A集成芯片来实现，所述的处理芯片U1则优选为GR6953集成芯片来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能根据外部光照条件来自动激发驱动芯片M的相关功能，无需增加额外的启动装置，因此其功耗较低。

(2)本发明的启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4，因此其启动时间极短。