[發(fā)明專利]一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410425343.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN104185345A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方健;馬佳佳;趙帥;伍滔;胥林江;杜世才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李玉興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)，具體涉及一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的控制裝置。

背景技術(shù)

LED以其長壽命、亮度高、性能穩(wěn)定、無污染等特點(diǎn)成為當(dāng)今社會(huì)的綠色照明技術(shù)。對(duì)于LED的驅(qū)動(dòng)電路，如果LED采用普通的穩(wěn)壓源驅(qū)動(dòng),當(dāng)電壓稍微波動(dòng)時(shí),通過LED燈具的電流波動(dòng)很大,很容易出現(xiàn)亮度不穩(wěn)定甚至過流現(xiàn)象而燒毀LED,所以目前LED普遍釆用恒流方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

如圖1所示，是一種傳統(tǒng)意義上的電感電流全周期采樣LED驅(qū)動(dòng)方式，LED驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)功率開關(guān)Q1開啟和關(guān)閉時(shí)流經(jīng)電感(L1)的電流信號(hào)，通過由鋸齒波發(fā)生器、誤差放大器、比較器、積分電容等組成的環(huán)路控制電路，關(guān)閉所述功率開關(guān)Q1；LED驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)電磁檢測模塊檢測電感(L1)上的退磁時(shí)間，開啟功率開關(guān)Q1，如此反復(fù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電路的恒流控制。

上述已存在的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路中，存在如下缺點(diǎn)：

第一，電感電流全周期采樣過程，由于電磁檢測電路部分R2、R3通路的存在，使得檢測到的電感上的電流和LED負(fù)載上的電流存在較大誤差，進(jìn)而影響橫流輸出電流的控制精度。

第二，精度高的電磁檢測部分較為復(fù)雜，增加系統(tǒng)成本和體積。

第三，整個(gè)控制過程系統(tǒng)復(fù)雜，采樣過程為全周期采樣，消耗的功耗較大，可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是針對(duì)上述問題，提成一種高精度、簡單易實(shí)現(xiàn)的用于LED驅(qū)動(dòng)電路的恒流輸出控制裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的控制裝置，包括驅(qū)動(dòng)模塊、LED電路，其特征在于，還包括反相器、采樣控制開關(guān)管Q2、平均電流采樣電路、濾波電路、第一比較器、第二比較器和RS觸發(fā)器；其中，LED電路由開關(guān)管Q1、電阻R1、電感L1、電容C1、二極管D1和LED模塊構(gòu)成；Q1的源極接電源VIN，其柵極接驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端和反相器的輸入端，其漏極依次通過電阻R1和電感L1后接LED模塊的正極；LED模塊的負(fù)極接地；電容C1與LED模塊并聯(lián)；二極管D1的正極接地，其負(fù)極接第一比較器的正向輸入端；第一比較器的負(fù)向輸入端接第一基準(zhǔn)電壓VPEAK，其正向輸入端接開關(guān)管Q1漏極與電阻R1的連接點(diǎn)，其輸出端接RS觸發(fā)器的R輸出端；RS觸發(fā)器的S輸入端接第二比較器的輸出端，其D輸出端接驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；采樣控制開關(guān)管Q2的源極接開關(guān)管Q1漏極與電阻R1的連接點(diǎn)，其柵極接反相器的輸出端，其漏極接平均電流采樣電路的輸入端；平均電流采樣電路的輸出端通過濾波電路后接第二比較器的負(fù)向輸入端；第二比較器的正向輸入端接第二基準(zhǔn)電壓VREF。

本發(fā)明的有益效果為，使得輸出電流具有很高的精度，同時(shí)由于電路簡單易實(shí)現(xiàn)，功耗小等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)而提高了電源的整體性能，簡化了恒流控制的設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)成本。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例的各個(gè)接口輸出信號(hào)示意圖和脈沖時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明通過用峰值控制法來控制功率開關(guān)Q1的關(guān)斷時(shí)刻，通過TOFF階段平均電流控制法來控制功率開關(guān)Q1的開啟時(shí)刻，極大提高了恒流輸出的穩(wěn)定性。同時(shí)由于平均電流采樣部分僅僅采樣了功率開關(guān)TOFF時(shí)間段內(nèi)的平均電流，功率開關(guān)TON階段處于關(guān)閉狀態(tài)，具有功耗小，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，符合了電源低功耗、小成本設(shè)計(jì)的趨勢。TON階段峰值控制法和TOFF階段平均電流控制法結(jié)合，簡便地而且精確控制了輸出平均電流。

實(shí)施例：

如圖2所示，本例的包括開關(guān)管Q1、采樣電阻R1、續(xù)流電感L1、電容C1、LED模塊、續(xù)流二極管D1、反相器A1、采樣控制開關(guān)Q2、平均電流采樣電路、濾波電路、第一比較器A2、第二比較器A3、柵極驅(qū)動(dòng)模塊和RS觸發(fā)器；

本例的控制系統(tǒng)分為TON時(shí)間控制模塊、TOFF時(shí)間控制模塊和輸出主電路。

TON時(shí)間控制模塊主要包括比較器A2、RS觸發(fā)器、驅(qū)動(dòng)模塊；其中，比較器A2的負(fù)輸入端為第一基準(zhǔn)電壓VPEAK，正輸入端接到開關(guān)管Q1的源極，比較器A2的輸出端接到RS觸發(fā)器的復(fù)位R端，RS觸發(fā)器的輸出端D接到驅(qū)動(dòng)模塊的輸入。TON時(shí)間控制模塊用于將采樣到反應(yīng)電感上電流的電壓與反映固定峰值電流的電壓VPEAK進(jìn)行比較，當(dāng)電感上電流達(dá)到峰值電流時(shí)，有RS觸發(fā)器來關(guān)斷開關(guān)管Q1。其中比較器A2的正輸入端接開關(guān)管Q1的源端，負(fù)輸入端接VPEAK，輸出接到RS觸發(fā)器的復(fù)位R端。