控制電路、led恒流驅(qū)動控制電路及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制電路、LED恒流驅(qū)動控制電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，一種傳統(tǒng)的非隔離型LED驅(qū)動電路，其包括主功率電感Lm，主功率開關(guān)管MP，峰值電流檢測電阻Res。當Lm中的電流到達一定值時，檢測電阻Res上的電壓超過內(nèi)部基準電壓Vref時，控制電路通過峰值電流控制單元，開關(guān)信號產(chǎn)生單元和驅(qū)動單元來關(guān)斷主功率開關(guān)管MP。Ls為輔助繞組，Rd與Ru為輔助繞組的分壓電阻，Rd與Ru的公共端接入控制電路中退磁檢測單元的比較器，當主功率電感Lm中電流變?yōu)榱銜r，所述Rd和Ru的公共端電壓降為零，比較器輸出退磁結(jié)束信號ZXC，通過開關(guān)信號產(chǎn)生單元和驅(qū)動單元打開開關(guān)管，形成下一個周期的控制開始。
[0003]圖1所示的非隔離型的LED驅(qū)動電源主要是降壓型的BUCK方式，采用臨界斷續(xù)的控制方式，在輸出電流比較大的場合，臨界斷續(xù)控制方式的優(yōu)點是控制方式簡單，電感內(nèi)的電流應(yīng)力不大。但是當臨界斷續(xù)控制方式用在高壓小電流的場合時，因其電感量太大，造成了整個驅(qū)動電源體積的提升和成本的增加。
[0004]隨著高壓LED燈珠的發(fā)展和LED驅(qū)動電源對成本和體積的越來越嚴苛的要求，低成本，小體積的需求越來越多。高輸出電壓、小負載電流、高頻率的應(yīng)用的需求越來越普及，更高的輸出電壓可以提高轉(zhuǎn)換效率，更高的驅(qū)動頻率可以需求更小的電感量，采用工字電感或是貼片系列電感可以減小驅(qū)動電源的體積，降低采用磁芯EE電感的成本。針對目前市場上越來越多的高壓小電流，尤其是燈絲燈的應(yīng)用場合，不少的LED芯片廠開始趨向于斷續(xù)控制方式來設(shè)計LED驅(qū)動電源，傳統(tǒng)的LED驅(qū)動控制電路越來越難以滿足這種應(yīng)用的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種控制電路、LED恒流驅(qū)動控制電路及其控制方法，其采用了全閉環(huán)控制技術(shù)，以至輸出電流精度高，不隨輸入電壓，輸出電壓以及電感量變化的影響；而且采用固定頻率、固定電流峰值的跳周期控制技術(shù)，以控制電路可工作在斷續(xù)模式，進而能夠使用更小體積的貼片電感；再者，本發(fā)明不需要輔助繞組進行退磁檢測，進而降低了成本。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種控制電路，其包括:一高頻振蕩電路、一峰值電流檢測電路、一濾波電路、一誤差比較電路、一邏輯控制電路以及功率管；其中，所述高頻振蕩電路與所述邏輯控制電路電連接，所述高頻振蕩電路用于產(chǎn)生一固定頻率的時鐘信號；所述峰值電流檢測電路分別與所述邏輯控制電路及所述功率管的漏極電連接，所述峰值電流檢測電路用于檢測和控制流過所述功率管的峰值電流，當流過所述功率管的峰值電流達到預(yù)設(shè)峰值電流時，輸出過流控制信號；所述濾波電路分別與所述功率管的源極及與所述控制電路電連接的外部的電流檢測電阻電連接，所述濾波電路用于檢測所述電流檢測電阻的電壓，并產(chǎn)生一電壓平均值信號；所述誤差比較電路分別與所述濾波電路和所述邏輯控制電路電連接，所述誤差比較電路用于接收所述濾波電路所產(chǎn)生的電壓平均值信號，并且與內(nèi)置電平參考信號進行比較，以及輸出平均值控制信號；所述邏輯控制電路與所述功率管的柵極電連接，所述邏輯控制電路用于接收所述高頻振蕩電路所產(chǎn)生的時鐘信號、所述峰值電流檢測電路所產(chǎn)生的過流控制信號及所述誤差比較電路所產(chǎn)生的平均值控制信號，并且輸出功率管控制信號，以控制所述功率管的導(dǎo)通或關(guān)斷，進而使得與所述控制電路電連接的外部負載的電流達到預(yù)設(shè)目標電流。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，所述濾波電路為RC式濾波電路。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，當所述誤差比較電路所輸出的平均值控制信號為高電平時，與所述控制電路電連接的外部負載上的電流小于預(yù)設(shè)目標電流，所述功率管被允許開啟對外部負載進行充電。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，所述功率管控制信號在所述時鐘信號的上升沿變?yōu)楦唠娖?，所述功率管在所述功率管控制信號變?yōu)楦唠娖胶髮?dǎo)通，所述功率管最大的導(dǎo)通時間由所述時鐘信號的高電平占空比和振蕩頻率所決定。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，當流過所述功率管上的電流達到所述峰值電流檢測電路所設(shè)定的預(yù)設(shè)峰值電流時，所述峰值電流檢測電路所輸出的過流控制信號變?yōu)楦唠娖?，進而使得所述功率管在所述功率管控制信號變?yōu)榈碗娖胶箨P(guān)斷。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實施例中，當所述誤差比較電路所輸出的平均值控制信號為低電平時，與所述控制電路電連接的外部負載上的電流大于預(yù)設(shè)目標電流，所述功率管被禁止開啟對外部負載進行充電。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，所述控制電路關(guān)閉當前周期導(dǎo)通的功率管，使流過外部負載的電流等于預(yù)設(shè)的目標電流。
[0013]在本發(fā)明的一實施例中，所述控制電路通過跳過一個或多個時鐘信號周期以禁止功率管導(dǎo)通，使流過外部負載的電流等于預(yù)設(shè)的目標電流。
[0014]依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種LED驅(qū)動芯片，所述芯片包括上述的控制電路，所述LED驅(qū)動芯片用以控制與所述LED驅(qū)動芯片電連接的負載的電流，使所述負載的電流為預(yù)設(shè)目標電流。
[0015]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出一種LED恒流驅(qū)動控制電路，其包括:一輸入交流電壓源、一整流橋、一輸入電容、一電流檢測電阻、一電感、一負載、一續(xù)流二極管以及上述的LED驅(qū)動芯片；所述輸入交流電壓源的兩端分別電連接至所述整流橋的并聯(lián)兩個整流支路的共同連接點；所述輸入電容的一端電連接至所述共同連接點的其中一連接點，所述輸入電容的另一端電連接至所述共同連接點的其中另一連接點；所述LED驅(qū)動芯片的D引腳電連接至所述輸入電容的一端，所述LED驅(qū)動芯片的CS引腳分別電連接至所述電流檢測電阻的一端和所述續(xù)流二極管的負極，所述LED驅(qū)動芯片的GND引腳接地；所述電流檢測電阻的另一端依次電連接至所述電感和所述負載后接地；所述續(xù)流二極管的正極電連接至所述輸入電容的另一端且同時接地；其中，所述整流橋和所述輸入電容用以將所述輸入交流電壓源的交流輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鬏斎腚妷?；所述電流檢測電阻用以檢測和設(shè)定流過所述負載的平均電流；所述LED驅(qū)動芯片用以通過采集所述電流檢測電阻上的電壓，控制所轉(zhuǎn)變的直流輸入電壓向所述電感及所述負載傳送能量，以至使得所述負載的電流為預(yù)設(shè)目標電流。
[0016]在本發(fā)明的一實施例中，當所述功率管控制信號在所述時鐘信號的上升沿變?yōu)楦唠娖角宜龉β使軐?dǎo)通后，所述直流輸入電壓通過所述LED驅(qū)動芯片的功率管、所述電流檢測電阻和所述負載對所述電感進行充電。
[0017]在本發(fā)明的一實施例中，當所述峰值電流檢測電路所輸出的過流控制信號變?yōu)楦唠娖蕉沟盟龉β使荜P(guān)斷后，所述電感通過所述續(xù)流二極管進行續(xù)流。
[0018]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出一種LED恒流驅(qū)動控制方法，采用上述的控制電路，包括以下步驟:高頻振蕩電路產(chǎn)生一固定頻率的時鐘信號并傳送至邏輯控制電路；峰值電流檢測電路檢測和控制流過功率管的峰值電流，當流過所述功率管的峰值電流達到預(yù)設(shè)峰值電流時，所述峰值電流檢測電路輸出過流控制信號并傳送至邏輯控制電路；濾波電路檢測電流檢測電阻的電壓，并產(chǎn)生一電壓平均值信號以傳送至所述誤差比較電路；誤差比較電路接收所述濾波電路所產(chǎn)生的電壓平均值信號，并且與內(nèi)置電平參考信號進行比較，以及輸出平均值控制信號至所述邏輯控制電路；所述邏輯控制電路接收所述高頻振蕩電路所產(chǎn)生的時鐘信號、所述峰值電流檢測電路所產(chǎn)生的過流控制信號及所述誤差比較電路所產(chǎn)生的平均值控制信號，并且輸出功率管控制信號，以控制所述功率管的導(dǎo)通或關(guān)斷，進而使得與所述控制電路電連接的外部負載的電流達到預(yù)設(shè)目標電流。
[0019]在本發(fā)明的一實施例中，當所述誤差比較電路所輸出的平均值控制信號為高電平時，與所述控制電路電連接的外部負載上的電流小于預(yù)設(shè)目標電流，所述功率管被允許開啟對外部負載進行充電；或者當所述誤差比較電路所輸出的平均值控制信號為低電平時，與所述控制電路電連接的外部負載上的電流大于預(yù)設(shè)目標電流，所述功率管被禁止導(dǎo)通對外部負載進行充電。
[0020]在本發(fā)明的一實施例中，所述控制電路關(guān)閉當前周期導(dǎo)通的功率管或者通過跳過一個或多個時鐘信號周期以禁止功率管導(dǎo)通，使流過外部負載的電流等于預(yù)設(shè)的目標電流。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明所述控制電路、LED驅(qū)動芯片、LED恒流驅(qū)動控制電路及其控制方法通過采用了全閉環(huán)控制技術(shù)，以至輸出電流精度高，不隨輸入電壓，輸出電壓以及電感量變化的影響；而且采用固定頻率、固定電流峰值的跳周期控制技術(shù)，以