專利名稱：一種平均電流控制的驅動電源的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種驅動電源，具體而言屬于LED驅動電源。
背景技術：
LED以其高效、節(jié)能、環(huán)保及壽命長等優(yōu)點受到越來越多的關注。目前，LED有電流控制方式主要有峰值電流控制，平均電流控制等。峰值電流控制方式應用比較廣泛，但峰值電流存在很多缺點，如占空比大于50%時開環(huán)不穩(wěn)定、閉環(huán)響應不如平均電流模式理想、需要斜坡補償容易發(fā)生諧波振蕩、對噪聲敏感抗噪性差。如果采用平均電流控制LED，其抗擾能力強且不需要斜坡補償，波動小于峰值電流控制模式。因此，需要提出一種高精度的平均電流控制方式。

發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對上述LED電流控制方式的不足，提供一種能夠輸出快速、高精度的驅動電流的平均電流控制的LED驅動電源。為了實現上述目標，本實用新型采用的技術方案是一種平均電流控制的LED驅動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調制電路、驅動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，包括電感、續(xù)流二極管、開關管，DC-DC主電路與LED負載相連接；調制電路為PWM調制電路，輸出調制信號給驅動電路；驅動電路輸出驅動信號驅動DC-DC主電路中的開關管；還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調制電路。上述技術方案中采用平均電流控制，即在DC-DC電路的電感后側接入采樣電阻，采樣電感平均電流即流過LED的平均電流。市電通過整流電路整流后的輸出信號作為DC-DC主電路的輸入信號。DC-DC主電路，采用PFC Buck電路，單級驅動方式，包括電感、續(xù)流二極管、開關管，并接入LED負載。LED負載與電感串聯，續(xù)流二極管與電感和LED負載串聯的電路并聯。調制電路用于產生周期恒定、導通時間改變的PWM調制信號，通過一定的占空比控制輸出電壓，保持開關管周期T恒定，控制開關管的導通時間Ton。驅動電路提供驅動信號，驅動開關管的導通和關斷。模糊控制電路，用于調節(jié)和控制DC-DC主電路，使得DC-DC主電路能夠輸出穩(wěn)定精確的電流用于驅動LED負載。模糊控制電路對采樣電感電流信號進行控制，選擇電流的誤差及誤差的變化率為被控對象即輸入信號，控制作用后的信號為輸出信號。因驅動LED電流為mA級別，因此輸入電流誤差及誤差變化率的范圍盡可能取小，確定模糊語言。為使控制盡可能精確，選擇七個詞匯，分別為{正大，正中，正小，零，負小，負中，負小}。將模糊語言量化為具體參數，建立模糊規(guī)則，七個模糊詞匯可建立7*7即49條模糊規(guī)則。通過模糊控制規(guī)則輸出模糊控制信號，再將模糊控制信號去模糊化，最終輸出控制信號作為PWM調制電路的輸入信號。[0007]上述的技術方案還可以進一步優(yōu)化為所述調制電路采用模糊控制電路輸出的控制信號和三角載波信號作為PWM比較器的輸入信號。上述的技術方案還可以進一步優(yōu)化為所述驅動電路采用RS觸發(fā)器，S端輸入脈沖信號，R端輸入調制信號，Q端輸出驅動信號。上述的技術方案還可以進一步優(yōu)化為所述LED負載由一個或多個并聯的LED組成。上述的技術方案還可以進一步優(yōu)化為還包括保護電路，用于對LED驅動電源提供過壓保護和過溫保護。保護電路可以對驅動電源可進行過壓保護和過溫保護。本實用新型的有益效果為本實用新型采用平均電流控制，采樣流過LED負載的平均電流，不需要加入額外的斜坡補償。控制方法為模糊控制，通過選擇模糊詞匯，建立模糊控制規(guī)則；直接采用語言型控制規(guī)則，在設計中不需要建立被控對象的精確數學模型，因 而使得控制機理和策略易于接受與理解，設計簡單，便于應用。由于LED的驅動電流通常為mA級，而模糊控制系統的魯棒性強，干擾和參數變化對控制效果的影響被大大減弱，使得LED的驅動電流更加穩(wěn)定。

圖I為連接LED負載的DC-DC主電路原理圖。圖2為模糊控制原理圖。圖3為調制電路原理圖。圖4為驅動電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖I所示，當開關管開通時，電流通過電感流經LED負載，然后接地。此時，LED負載兩端有輸出電壓存在。開關管關斷時，電感電流通過續(xù)流二極管續(xù)流。電路工作在CCM模式下。如圖2所示，為模糊控制原理圖。本實用新型采用模糊算法，將采樣電流誤差及誤差變化率作為被控對象，模糊控制后的輸出信號作為PWM調制電路的輸入信號。r為給定信號，e為電流誤差，ec為電流誤差變化率。本實用新型采用模糊算法，建立七個模糊詞匯{正大，正中，正小，零，負小，負中，負小}，用英文字母寫為{PB，PM，PS，Z0，NS，NM，NB}，其中N = Negative, P = Positive, B = Big, M = Middle, S = Small, ZO = Zero電流誤差信號及誤差變化率的論域根據實際需要選擇，考慮LED的驅動一般為mA
級。確立模糊語言后，建立模糊控制規(guī)則，如下所示。
權利要求1.一種平均電流控制的驅動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調制電路、驅動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，包括電感、續(xù)流二極管、開關管，DC-DC主電路與LED負載相連接；調制電路為PWM調制電路，輸出調制信號給驅動電路；驅動電路輸出驅動信號驅動DC-DC主電路中的開關管；其特征在于還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調制電路。
2.根據權利要求I所述的平均電流控制的驅動電源，其特征在于所述調制電路采用模糊控制電路輸出的控制信號和三角載波信號作為PWM比較器的輸入信號。
3.根據權利要求I所述的平均電流控制的驅動電源，其特征在于所述驅動電路采用RS觸發(fā)器，S端輸入脈沖信號，R端輸入調制信號，Q端輸出驅動信號。
4.根據權利要求I所述的平均電流控制的驅動電源，其特征在于所述LED負載由一個或多個并聯的LED組成。
5.根據權利要求廣4任一所述的平均電流控制的驅動電源，其特征在于還包括保護電路，用于對LED驅動電源提供過壓保護和過溫保護。
專利摘要本實用新型公開了一種平均電流控制的LED驅動電源，屬于LED驅動電源領域。一種平均電流控制的LED驅動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調制電路、驅動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，與LED負載相連接；調制電路為PWM調制電路，輸出調制信號給驅動電路；驅動電路輸出驅動信號驅動DC-DC主電路中的開關管；還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調制電路。本實用新型采用了模糊控制作為平均電流控制方式，使得LED的驅動電流更加穩(wěn)定。
文檔編號H05B37/02GK202514137SQ20122013193
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者孫邦伍, 尹文嬌, 張海波, 李鴿, 王兆明 申請人:南京冠亞電源設備有限公司