[發(fā)明專(zhuān)利]一種LED驅(qū)動(dòng)電路的平均模式恒流控制電路及控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310388116.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103442489A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭儒富
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭儒富
• 主分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED驅(qū)動(dòng)電路的平均模式恒流控制電路及控制方法。

背景技術(shù)

LED的電流-電壓關(guān)系與常規(guī)的二極管都是指數(shù)型關(guān)系，當(dāng)施加以較小的dV/dt變化率的正向電壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致具有較大的di/dt變化率的正向電流。因此，保持LED電流恒定是驅(qū)動(dòng)LED的最好辦法。圖1是一種常用降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路示意圖。該電路采用峰值電流控制的控制方法，控制流過(guò)電感的峰值電流和谷值電流。由于電感107與負(fù)載LED?109串聯(lián)在一起，所以負(fù)載LED的平均電流和電感平均電流相等。

采樣電阻104采樣功率MOS管導(dǎo)通時(shí)的電感電流得到一個(gè)采樣電壓信號(hào)，控制芯片103根據(jù)該信號(hào)設(shè)定了電感107的電流峰值，使得電感107的電流峰值固定和芯片的參考電壓Vref成比例。根據(jù)負(fù)載LED109上電壓降和電感的感量設(shè)計(jì)功率MOS管的關(guān)斷時(shí)間Toff，使得電感107的電流谷值保持為一個(gè)固定值。固定的電感電流峰值和固定的電感電流谷值得到固定的電感平均電流，即負(fù)載LED平均電流固定，負(fù)載LED的電流公式為：

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其中Vref為控制芯片103內(nèi)部控制電感電流峰值的參考電壓，?Vled為負(fù)載LED109正向?qū)〞r(shí)的電壓降，Toff為頻率設(shè)定電阻105設(shè)定的功率管固定關(guān)斷時(shí)間，L為電感的電感量。?

從上面公式可以看出，現(xiàn)有的降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載LED平均電流很容易受到各種參數(shù)的影響，比如，不同的輸入電壓VIN，電感量L，和負(fù)載LED109正向?qū)〞r(shí)的電壓降等。這些參數(shù)的影響給LED照明設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用帶來(lái)了不利影響，同時(shí)負(fù)載LED電流的變化也會(huì)給負(fù)載LED的使用壽命帶來(lái)不利影響。當(dāng)今市場(chǎng)對(duì)LED照明提出越來(lái)越高要求的情況下，現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求。有鑒于此，本發(fā)明將提供一種更高性能，并且與輸入電壓、電感量和負(fù)載LED正向?qū)〞r(shí)的電壓降都無(wú)關(guān)的LED驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。

總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：其一，負(fù)載LED的平均電流會(huì)受電感量變化的影響；其二，負(fù)載LED的平均電流會(huì)受到負(fù)載LED正向?qū)〞r(shí)的電壓降的影響；其三，負(fù)載LED的平均電流會(huì)受到輸入電壓變化的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種LED驅(qū)動(dòng)電路的平均模式恒流控制電路，采用該方案的LED驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載電流可以得到較為精確的控制。依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括提供輸入電壓的輸入電壓源；與輸入電壓源耦接的能量傳輸單元，為所述負(fù)載電路提供電流；與能量傳輸單元和輸入電壓源耦接的開(kāi)關(guān)電路；以及為能量傳輸單元續(xù)流的續(xù)流二極管，其特征在于，所述的LED驅(qū)動(dòng)電路還包括一控制電路，用于控制與能量傳輸單元和輸入電壓源耦接的開(kāi)關(guān)電路，從而控制流經(jīng)負(fù)載電路的電流。

優(yōu)選的，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的控制電路包括：

電流檢測(cè)電路，用于在所述開(kāi)關(guān)電路接通和斷開(kāi)時(shí)，均提供指示流經(jīng)所述能量傳輸單元的電流，并輸出電流檢測(cè)信號(hào)；

電流峰值控制電路，與所述電流檢測(cè)信號(hào)和第一參考電壓耦接，并產(chǎn)生電流峰值控制信號(hào)；

電流谷值控制電路，與所述電流檢測(cè)信號(hào)和第二參考電壓耦接，并產(chǎn)生電流谷值控制信號(hào)；

脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，與所述電流峰值控制信號(hào)和電流谷值控制信號(hào)耦接，產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)控制開(kāi)關(guān)電路接通和斷開(kāi)，以維持負(fù)載電路的平均電流恒定為設(shè)定的目標(biāo)值；

其中，LED驅(qū)動(dòng)電路的參考地和控制電路的參考地不是同一個(gè)參考地。

優(yōu)選的，所述輸入電壓源提供的輸入電壓包括：交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、或是交流電壓直接經(jīng)過(guò)整流橋以后的直流電壓。

優(yōu)選的，所述控制電路的參考地為能量傳輸單元和電流檢測(cè)電路的公共結(jié)點(diǎn)，或是電流檢測(cè)電路與開(kāi)關(guān)電路的公共結(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的開(kāi)關(guān)電路由場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）、雙極型晶體管(BJT)或是其他開(kāi)關(guān)型器件組成。

優(yōu)選的，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的能量傳輸單元為一電感或變壓器。

優(yōu)選的，所述LED驅(qū)動(dòng)電路基于升降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或是升壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述控制電路的電流檢測(cè)電路串聯(lián)耦接在開(kāi)關(guān)電路和電感之間的電流通路上，其一端與電感耦接，另一端與負(fù)載電路和開(kāi)關(guān)電路的公共端耦接，包括，