專利名稱：一種電感電流全周期采樣的led驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)型LED驅(qū)動電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
圖1是傳統(tǒng)的降壓LED驅(qū)動電路的簡化示意圖。如圖1所示，交流電經(jīng)過整流橋整流后經(jīng)電容器Cl濾波，產(chǎn)生供電電源，電阻Rl和電容器C2產(chǎn)生一個低壓直流電壓使控制芯片啟動。變壓器有二個繞組，包括一個主繞組，連接于供電電源和輸出LED輸出電容之間，一個輔助繞組，連接于二極管D2與電路地之間。當(dāng)電路啟動后，采樣電阻R2采樣到主繞阻的電流信息以控制輸出電流，輔助繞組為控制芯片供電，同時輔助繞組還提供檢測輸出續(xù)流二極管電流過零時間和檢測輸出電壓和輸出電流的信息。上述傳統(tǒng)的降壓型LED驅(qū)動電路中，存在如下兩個缺點:
第一，電感電流采樣電路只能采樣到功率開關(guān)管開啟時流過電感的電流，不能檢測到功率管關(guān)斷時流過電感的電流，不能真實的采樣到輸出電流，只能通過芯片內(nèi)部算法來實現(xiàn)，輸出電流精度低，恒流特性差，芯片內(nèi)部還要做補償電路，增加了芯片成本。第二，輔助繞組增加系統(tǒng)成本和體積。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路使輸出電流精度高，恒流性好，提高了電源的整體性能，同時該LED驅(qū)動電路的供電電路無需輔助繞組，可簡化LED驅(qū)動電源的設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源的體積，降低LED驅(qū)動電源的成本。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，用以實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動，包括一與輸入交流電壓相連接的整流橋，一 LED負(fù)載，該LED負(fù)載與一電感(LI)、一功率開關(guān)(Ml)以及一米樣電阻(R4)連接后并聯(lián)一濾波電容(Cl),其特征在于，該LED驅(qū)動電路根據(jù)該功率開關(guān)(Ml)開啟和關(guān)閉時流經(jīng)電感(LI)的電流信號，通過一環(huán)路控制電路，關(guān)斷該功率開關(guān)(Ml);該LED驅(qū)動電路根據(jù)該電感(LI)的退磁時間，開啟該功率開關(guān)(Ml);該環(huán)路控制電路包含:一鋸齒波發(fā)生器、一誤差放大器、一比較器、和一積分電容C3 ;該電感(LI)的電流信號經(jīng)該采樣電阻(R4)轉(zhuǎn)化為電壓信號(CS)，該電壓信號(CS)與該誤差放大器的輸入端連接，該誤差放大器的輸出信號經(jīng)過該積分電容(C3)轉(zhuǎn)化為一直流電壓信號(C0MP),該誤差放大器的輸出端與該比較器的負(fù)向輸入端連接,該比較器的正向輸入端與該鋸齒波發(fā)生器連接，當(dāng)該鋸齒波發(fā)生器電壓大于該直流電壓信號(C0MP)，關(guān)斷該功率開關(guān)(Ml)。更進(jìn)一步地，該環(huán)路控制電路還包含一邏輯控制器，該邏輯控制器的輸入端與該比較器連接，根據(jù)該比較器的輸出值控制該功率開關(guān)(Ml)。更進(jìn)一步地，該LED驅(qū)動電路還包括一供電電路，該供電電路包括一供電二極管(D2)和一供電電阻(R5)，該功率開關(guān)(Ml)關(guān)斷時，通過供電二極管(D2)和供電電阻(R5)為該LED驅(qū)動電路供電。更進(jìn)一步地，該功率開關(guān)(Ml)關(guān)斷時，與采樣電阻(R4)連接的續(xù)流二極管Dl導(dǎo)通，當(dāng)該續(xù)流二極管Dl導(dǎo)通時，與該電感(LI)連接的退磁檢測采樣電阻R2和R3采樣該電感(LI)的退磁時間，當(dāng)該電感(LI)的退磁時間結(jié)束時，與該退磁檢測采樣電阻R2和1 3連接的退磁檢測模塊檢測到退磁結(jié)束，該退磁檢測模塊控制功率開關(guān)(Ml)導(dǎo)通。更進(jìn)一步地，該LED驅(qū)動電路還包括一電阻器(Rl)和電容器(C2)為該LED驅(qū)動提供啟動電源，該電阻器(Rl)—端連接該整流橋，另一端與該電容器(C2)連接，該電容器(C2)的另一端接地。本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，對電感LI的反射電壓檢測來確定續(xù)流二極管Dl的電流過零時間，從而確定續(xù)流二極管Dl的電流過零時間，對電感電流的全采樣以檢測LED負(fù)載的平均電流，通過閉環(huán)控制實現(xiàn)高精度LED恒流驅(qū)動，提高了電源的輸出恒流精度；電感LI的反射電壓通過R5和D2供電，省去輔助繞組的設(shè)計，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中所使用的降壓型LED恒流驅(qū)動電路示意 圖2是本發(fā)明所示出的電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路示意 圖3是本發(fā)明所示出的LED驅(qū)動電路各信號點的電壓或電流示意圖(電壓信號相對于AGND點電壓)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施例。本發(fā)明的目的在于提供一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，使得輸出電流精度高，恒流特性好，提高了電源的整體性能。同時供電電路無需輔助繞組，可簡化LED驅(qū)動電源的設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源的體積，降低LED驅(qū)動電源的成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路。如圖2所示，該LED驅(qū)動電路包含:電流采樣電阻R4，用于采樣電感LI電流并轉(zhuǎn)化為電壓信號，在功率開關(guān)管Ml開啟和關(guān)斷時都能采樣電感LI電流轉(zhuǎn)化為電壓信號，即電感電流全周期采樣；該LED驅(qū)動電路還包含:退磁檢測模塊(202)、鋸齒波發(fā)生器模塊(203)、誤差放大器模塊(204)、比較器模塊(205)、邏輯控制模塊(206)、開關(guān)功率管Ml、積分電容器C3和由D2、R5組成的供電網(wǎng)絡(luò)。該退磁檢測模塊(202)輸入端連接于退磁采樣電阻R2和R3之間，輸出端連接于邏輯控制模塊(206)的第一輸入端，用于檢測續(xù)流二極管Dl的電流過零，以確定功率開關(guān)管Ml的開啟時間。
該誤差放大器模塊(204 )輸入端連接于采樣電阻R4和基準(zhǔn)電壓，輸出端連接于積分電容器C3，用于把電感LI的電流轉(zhuǎn)化成的電壓通過誤差放大器放大后，由積分電容器C3濾成直流并進(jìn)行環(huán)路補償，得到電感LI的平均電流信息。該鋸齒波發(fā)生器模塊(203)的輸出端連接于比較器模塊(205)正向輸入端，該比較器模塊(205)的反向輸入端連接于積分電容器C3,用于比較積分電容器C3上的電壓和鋸齒波發(fā)生器的輸出電壓，以確定功率開關(guān)管Ml的導(dǎo)通脈沖寬度。該供電網(wǎng)絡(luò)由供電二極管D2和供電電阻R5組成，用于在功率開關(guān)管Ml關(guān)斷時為電容器C2供電,從而省去供電的輔助繞組。本發(fā)明的LED驅(qū)動電路還包含:電阻器Rl和電容器C2用于把高壓電壓轉(zhuǎn)成直流電壓，為LED驅(qū)動電路提供啟動電源；啟動和基準(zhǔn)模塊(201)用于控制整個電路的啟動和關(guān)斷，并產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；電阻器R2和電阻器R3組成的退磁時間采樣網(wǎng)絡(luò)，用于采樣續(xù)流二極管Dl的電流過零時間。下面結(jié)合圖2和圖3具體描述根據(jù)本實施方式的LED驅(qū)動電路的工作過程:
當(dāng)功率管Ml開通時(圖3中的301)，電感LI電流上升，采樣電阻R4上的電壓(CS)也上升，當(dāng)功率管Ml關(guān)斷時，電感LI電流下降，采樣電阻R4上的電壓也下降，電流采樣放大器(204)會把R4上采樣到的電壓和基準(zhǔn)電壓做差后放大，通過電容器C3濾成直流電壓(C0MP電壓)，該直流電壓反應(yīng)了流過電感LI的平均電流(即輸出電流)信息，當(dāng)功率管Ml開通后，鋸齒波發(fā)生器(203)會產(chǎn)生固定斜率的鋸齒波(RAMP)，當(dāng)鋸齒波電壓超過C3電容上的電壓后，功率管Ml關(guān)斷(圖3中的302)，續(xù)流二極管Dl開始導(dǎo)通，供電二極管D2也開始導(dǎo)通(供電開始)，退磁檢測采樣電阻R2和R3開始工作，采樣LI的退磁時間，當(dāng)LI退磁結(jié)束時(即續(xù)流二極管Dl的電流過零時間)，退磁檢測(202)檢測到退磁結(jié)束(圖3中的303)，控制功率管Ml開啟，如此循環(huán)，系統(tǒng)可檢測到LED負(fù)載真實的平均電流，通過反饋環(huán)路實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動，輸出電流精度高，恒流特性好，同時省去了電路供電的輔助繞阻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施方式對電感電流全周期采樣，采樣到的是輸出電流的真實值，通過反饋環(huán)路實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動，輸出電流精度高，恒流特性好，同時利用功率管關(guān)斷時通過D2和R5對C2電容進(jìn)行供電，省去輔助繞組的設(shè)計，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，用以實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動，包括一與輸入交流電壓相連接的整流橋，一 LED負(fù)載，所述LED負(fù)載與一電感(LI)、一功率開關(guān)(Ml)以及一采樣電阻(R4)連接后并聯(lián)一濾波電容(Cl)，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路根據(jù)該功率開關(guān)(Ml)開啟和關(guān)閉時流經(jīng)電感(LI)的電流信號，通過一環(huán)路控制電路，關(guān)斷所述功率開關(guān)(Ml);所述LED驅(qū)動電路根據(jù)所述電感(LI)的退磁時間，開啟所述功率開關(guān)(Ml);所述環(huán)路控制電路包含:一鋸齒波發(fā)生器、一誤差放大器、一比較器和一積分電容C3 ;所述電感(LI)的電流信號經(jīng)所述采樣電阻(R4)轉(zhuǎn)化為電壓信號(CS)，所述電壓信號(CS)與所述誤差放大器的輸入端連接，所述誤差放大器的輸出信號經(jīng)過所述積分電容(C3)轉(zhuǎn)化為一直流電壓信號(COMP)，所述誤差放大器的輸出端與所述比較器的負(fù)向輸入端連接，所述比較器的正向輸入端與所述鋸齒波發(fā)生器連接，當(dāng)所述鋸齒波發(fā)生器電壓大于所述直流電壓信號(COMP )，關(guān)斷所述功率開關(guān)(Ml)。
2.如權(quán)利要求1所述的電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述的環(huán)路控制電路還包含一邏輯控制器，所述邏輯控制器的輸入端與所述比較器連接，根據(jù)所述比較器的輸出值控制所述功率開關(guān)(Ml )。
3.如權(quán)利要求1所述的電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路還包括一供電電路，所述供電電路包括一供電二極管(D2 )和一供電電阻(R5 ),所述功率開關(guān)(Ml)關(guān)斷時，通過供電二極管(D2)和供電電阻(R5)為所述LED驅(qū)動電路供電。
4.如權(quán)利要求1所述的電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述功率開關(guān)(Ml)關(guān)斷時，與采樣電阻(R4)連接的續(xù)流二極管Dl導(dǎo)通，當(dāng)所述續(xù)流二極管Dl導(dǎo)通時，與所述電感(LI)連接的退磁檢測采樣電阻R2和R3采樣所述電感(LI)的退磁時間，當(dāng)所述電感(LI)的退磁時間結(jié)束時，與所述退磁檢測采樣電阻R2和R3連接的退磁檢測模塊檢測到退磁結(jié)束，所述退磁檢測模塊控制功率開關(guān)(Ml)導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求1所述的電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路還包括一電阻器(Rl)和電容器(C2 )為所述LED驅(qū)動提供啟動電源，所述電阻器(Rl)一端連接所述整流橋，另一端與所述電容器(C2 )連接，所述電容器(C2 )的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電感電流全周期采樣的LED驅(qū)動電路，用以實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動，包括一與輸入交流電壓相連接的整流橋，一LED負(fù)載，該LED負(fù)載與一電感(L1)、一功率開關(guān)(M1)以及一采樣電阻(R4)連接后并聯(lián)一濾波電容(C1)，其特征在于，該LED驅(qū)動電路根據(jù)該功率開關(guān)(M1)開啟和關(guān)閉時流經(jīng)電感(L1)的電流信號，通過一環(huán)路控制電路，關(guān)斷該功率開關(guān)(M1)；該LED驅(qū)動電路根據(jù)該電感(L1)的退磁時間，開啟該功率開關(guān)(M1)。
文檔編號H05B37/02GK103179751SQ201310073418
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者孫順根, 于得水, 楊彪 申請人:上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司