[實(shí)用新型]改善峰值電流控制LED恒流驅(qū)動(dòng)中電流精度的電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920073796.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN201388320Y
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡黎強(qiáng);趙新江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王光輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種改善峰值電流控制LED恒流驅(qū)動(dòng)中電流精度的電路。

背景技術(shù)

LED驅(qū)動(dòng)中廣泛采用峰值電流控制方式實(shí)現(xiàn)恒流輸出。但由于峰值電流控制部分的延時(shí)，導(dǎo)致峰值采樣精度低，從而使得輸出恒流效果差。

傳統(tǒng)的峰值電流控制LED驅(qū)動(dòng)電路包括電感、輸出開關(guān)管、電感電流采樣單元和輸出開關(guān)管控制單元。

圖1是一種典型的采用峰值電流控制方式實(shí)現(xiàn)恒流輸出的LED驅(qū)動(dòng)電路。如圖1所示，電阻R1、R2，NMOS晶體管M1，比較器11以及參考電壓源V1構(gòu)成了一個(gè)遲滯電流比較器(相當(dāng)于輸出開關(guān)管控制單元)，用以驅(qū)動(dòng)輸出開關(guān)管M2；電阻R3、R4、Rs，放大器12及PMOS晶體管M3完成對(duì)輸出電感電流的采樣(相當(dāng)于電感電流采樣單元)。當(dāng)開關(guān)管M2導(dǎo)通時(shí)，電感電流增加，當(dāng)其增加到電流參考閾值Iref_high時(shí)，關(guān)斷M2，電感電流降低，當(dāng)其降低到另一個(gè)電流參考閾值Iref_low時(shí)，重新開啟開關(guān)管M2，完成一個(gè)開關(guān)周期。其電感電流波形如圖2所示，當(dāng)輸出電壓固定，輸入電壓VIN增加時(shí)，電感電流下降斜率不變，而上升斜率增大，如圖2中虛線表示，由于延時(shí)的影響，電感電流的峰值從Ipk增加到Ipk1，平均電流從Iavg增加到Iavg1。

圖3是另一種典型的恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，采樣電阻Rs為電感電流采樣單元，而比較器31、計(jì)時(shí)器32和觸發(fā)器33則構(gòu)成輸出開關(guān)管控制單元。通過比較器31控制輸出電流的峰值，固定關(guān)斷時(shí)間確定電流紋波，從而獲得恒定的平均電流。如圖3所示，當(dāng)開關(guān)管M1導(dǎo)通時(shí)，電感L1上的電流增加；當(dāng)該電流增加到Iref時(shí)，比較器31翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器33清零，開關(guān)管M1關(guān)斷，計(jì)時(shí)器32開始計(jì)時(shí)；計(jì)時(shí)結(jié)束后，重新開啟開關(guān)管M1，完成一個(gè)周期。其電感電流波形如圖4所示，當(dāng)輸入電壓VIN增加時(shí)，電感電流峰值從Ipk增加到Ipk1，由于電感電流下降時(shí)間及斜率相等，故電感平均電流從Iavg增加到Iavg1，變化量為Ipk1-Ipk。

可見，傳統(tǒng)的峰值電流控制LED驅(qū)動(dòng)電路中輸出電流受輸入電壓的影響大，電流精度低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種寬輸入范圍下改善峰值電流控制LED恒流驅(qū)動(dòng)中電流精度的電路，以提高電流精度，降低輸出電流對(duì)輸入電壓的靈敏度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種改善峰值電流控制LED恒流驅(qū)動(dòng)中電流精度的電路，包括電感、輸出開關(guān)管、電感電流采樣單元、輸出開關(guān)管控制單元和輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元。其中，輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元的輸入端連接到輸入電源，其輸出端連接到輸出開關(guān)管控制單元，從而根據(jù)輸入電壓的變化來動(dòng)態(tài)地改變峰值參考電流值，以使輸出電流恒定。

輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元可包括：輸入電壓采樣部分，包括串聯(lián)連接的電阻R5和R6，電阻R5的一端連接到輸入電源，另一端連接到電阻R6；轉(zhuǎn)換部分，將所采樣的電壓轉(zhuǎn)換成電流，其包括NPN晶體管Q1和電阻R7，該NPN晶體管Q1的基極連接到電阻R5的另一端，發(fā)射極連接到電阻R7；以及電流鏡，將轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換的電流鏡像到輸出開關(guān)管控制單元，其輸入端連接到NPN晶體管Q1的集電極，輸出端連接到輸出開關(guān)管控制單元。

另一實(shí)施例中，輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元可包括：放大器，其負(fù)輸入端經(jīng)電阻R1連接到輸入電源，其正輸入端經(jīng)電阻R2連接到參考電壓源V2；和PMOS晶體管M2，其柵極連接到放大器的輸出端，漏極連接到放大器的負(fù)輸入端，源極連接到輸出開關(guān)管控制單元。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)如下有益效果：通過分析輸入電壓對(duì)輸出電流的影響，利用輸入電壓動(dòng)態(tài)地改變峰值參考電流值，從而獲得恒定的輸出電流。

附圖說明

圖1是一種典型的采用峰值電流控制的LED驅(qū)動(dòng)電路；

圖2是圖1中的LED驅(qū)動(dòng)電路中電感電流示意圖；

圖3是另一種典型的采用峰值電流控制的LED驅(qū)動(dòng)電路；

圖4是圖3中的LED驅(qū)動(dòng)電路中電感電流示意圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的具有輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元的LED驅(qū)動(dòng)電路；

圖6是圖5中的LED驅(qū)動(dòng)電路中電感電流示意圖；

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的具有輸入電壓采樣轉(zhuǎn)換補(bǔ)償單元的LED驅(qū)動(dòng)電路；

圖8是圖7中的LED驅(qū)動(dòng)電路中電感電流示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。為了便于描述和突出顯示本實(shí)用新型，將省略對(duì)與現(xiàn)有技術(shù)中相同的電路部分的詳細(xì)描述。