[發明專利]一種閉環控制LED恒流驅動電路

無效

• 申請號: 201210112101.9
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102630114A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李永紅;李劍;黃朝剛
• 申請（專利權）人: 泉芯電子技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

技術領域

本發明涉及集成電路開關控制技術，具體涉及一種閉環控制發光二極管(LED)恒流驅動電路。

背景技術

LED燈具有耗能少、發光效率高、使用壽命長的特點，因而LED照明越來越廣泛的應用于照明和背光等場合。但是，LED通常要求恒流驅動。目前常見的LED恒流驅動方法之一是遲滯控制，其傳統的滯環控制LED恒流驅動電路結構如圖1所示。此方法優點是控制電路簡單、響應速度快，缺點是工作頻率不固定，頻率與電感、輸入電壓、輸出電壓、遲滯窗口等有關。其它控制方法，例如固定關斷時間、臨界連續模式等也都有工作頻率不固定的缺點。

另外，開環控制LED恒流驅動方法具有固定頻率、峰值電流檢測的LED驅動電路(例如Supertex公司的HV9910B型號芯片)，具體電路結構如圖2所示，但具有線調整率和負載調整率差、恒流效果差的缺點。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，如何提供一種閉環控制LED恒流驅動電路，能同時具有工作頻率固定和恒流效果好的特點。

本發明的上述技術問題這樣解決：構建一種閉環控制LED恒流驅動電路，包括與外接LED光源串接的電感和采樣電阻以及用于切斷/導通外接LED光源電源通路的功率開關，該恒流驅動電路還包括與所述采樣電阻兩端依次電連接的采樣放大單元、誤差放大器、比較器、振蕩器、鎖存觸發單元和功率開關驅動單元，該恒流驅動電路還包括用于保證環路穩定的頻率補償單元；所述功率開關驅動單元輸出端電連接所述功率開關的控制端。

按照本發明提供的驅動電路，所述頻率補償單元包括所述誤差放大器第一輸入端與所述采樣放大單元之間的補償電阻和所述誤差放大器第一輸入端與輸出端之間的補償電容。

按照本發明提供的驅動電路，所述頻率補償單元包括所述誤差放大器輸出端與地之間依次串聯的補償電阻和補償電容。補償電阻一端接誤差放大器輸出端，另外一端接補償電容，補償電容一端與補償電阻相接，另外一端接地。

按照本發明提供的驅動電路，所述功率開關電連接在所述LED光源與輸入電源之間。

按照本發明提供的驅動電路，所述功率開關電連接在所述LED光源與地之間。

按照本發明提供的驅動電路，所述鎖存觸發單元包括但不限制于是RS觸發器、D觸發器或J?K觸發器。

按照本發明提供的驅動電路，所述功率開關包括但不限制于是場效應管或雙極晶體管。

按照本發明提供的驅動電路，所述采樣放大單元包括集成運放器。

按照本發明提供的驅動電路，所述采樣放大單元包括集成運放器及與其輸出端電連接電流鏡像電路。

按照本發明提供的驅動電路，該驅動電路還包括與采樣電阻、外接LED光源和電感構成支路并聯的續流二極管。

本發明提供的閉環控制LED恒流驅動電路，與現有技術相比，具有以下優勢：

1、恒流效果好，對輸入電壓、輸出電壓的變化不敏感，可實現高精度LED恒流驅動；

2、工作于固定的頻率，EMC容易處理；

3、電路實現簡單；

4、應用方便。可通過選擇電感的大小來控制電感電流的工作狀態，比如電感電流紋波大小，連續和非連續模式等；

5、頻率補償簡單。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。

圖1是傳統LED驅動電路之一電路結構示意圖；

圖2是傳統LED驅動電路之二電路結構示意圖；

圖3是本發明提出的LED恒流驅動裝置之一電路結構示意圖；

圖4是圖3所示裝置工作信號時序示意圖；

圖5是圖3中電流采樣單元電路結構示意圖；

圖6是本發明提出的LED恒流驅動裝置之二電路結構示意圖；

圖7是圖6中電流采樣單元電路結構示意圖。

具體實施方式

首先，簡要說明本發明核心：

本發明提出的這種具有固定頻率的閉環控制的LED恒流驅動裝置，具有固定的開關頻率，并且恒流效果好，其技術特點包括：

1、是一個閉環的負反饋控制系統；

2、在功率管M1導通和關斷的完整周期內都檢測電感L電流信號；(通過電感電流檢測電阻RS和電感電流檢測單元U1實現)

3、具有固定的工作頻率；(通過振蕩器U4來設定工作頻率)

4、是峰值電流模式控制；(誤差放大器U2的輸出用來控制流過電感L的峰值電流)

5、采樣電感電流的平均值VSEN并與基準電壓VREF比較；