[實用新型]提升退磁檢測精度的LED恒流驅動電路

有效

• 申請號: 201420309713.1
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN203884058U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 葛亮;黃飛明;趙文遐;丁國華;勵曄;吳霖;朱勤為
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張濤

技術領域

本實用新型涉及一種LED恒流驅動電路，尤其是一種提升退磁檢測精度的LED恒流驅動電路，具體地說是降壓型的LED恒流驅動電路，屬于LED驅動電路的技術領域。

背景技術

隨著LED照明產業的飛速發展，為LED提供電能的開關電源驅動電路得到了迅猛發展。一般地，一個開關電源周期分為導通時間，退磁時間，和死區時間三個部分。開關電源在電感退磁之后，進入死區時間時，開關節點會出現諧振信號，準確地檢測出諧振信號是實現恒流控制的關鍵。傳統的LED驅動電路是通過過零比較器，對開關節點進行采樣，檢測出開關節點信號的過零時刻，從而檢測出諧振。

圖1為現有實現恒流功能的LED驅動電源電路原理圖，其主要包括第一整流二極管101、第二整流二極管102、第三整流二極管103及第四整流二極管104，濾波電容105，供電電阻106，供電電容107，輸出濾波電容108，輸出LED負載109，輸出整流二極管110，電感111，限流電阻112，控制芯片113，片外調節電容117。

上電之后，第一次開啟產生電路209產生第一次開啟信號，第一次開啟信號的高電平使得與非門207輸出高電平，從而使得RS觸發器208被置位。電感111開始被輸入電壓充電，電感111中電流線性上升。當達到限流點后，過流比較器210檢測出來，產生高電平，產生關斷信號，通過RS觸發器208使得功率管關斷。電感111中的電流不能突變，將會通過輸出整流二極管110形成放電通路，放電到零后開關節點電壓將會出現諧振。

本領域的技術人員可以理解，由于第一開關功率管202的源極與襯底連接，因此第一開關功率管202的漏極到襯底間的寄生電容C_db以及柵極到源極的寄生電容C_gs和柵極到襯底的寄生電容C_gb形成一個分壓網絡，開關節點電壓被該分壓網絡采樣到第一開關功率管202的源極。第一開關功率管202的源極通過第二采樣網絡115與過零比較器114的負輸入端連接。內部電源電壓VCC通過第一采樣網絡116與過零比較器114的正輸入端連接。本領域的技術人員可以理解，在退磁時間內，開關節點電壓為高電平，因此第一開關功率管202的源極電壓也是高電平，高于電源電壓VCC，過零比較器114輸出低電平。當退磁結束后，開關節點開始出現諧振，相應的第一開關功率管202的源極會出現諧振導致的低電平，因此過零比較器114會翻轉為高電平。諧振信號被過零比較器114檢測出來，因此退磁時間就被檢測出來了。然后通過恒流邏輯控制電路117根據退磁時間和導通時間的關系去控制死區時間，從而實現恒流控制。

傳統的源極驅動結構的LED恒流驅動電路的第一個缺點是源極采樣電路可靠性低，由于開關節點信號的采樣僅僅依靠第一開關功率管202的寄生電容所建立的電容分壓網絡，采樣比依賴于第一開關功率管202的尺寸和工藝、溫度等。因此，為了提高開關節點源極采樣的精度，現有的電路均是把第一開關功率管202的源極留一個引腳SOURCE，從而可以在片外增加片外調節電容117去調節開關節點源極采樣的分壓網絡。這樣多了一個引腳并且多了一個外圍電容，設計成本較高。

傳統的源極驅動結構的LED恒流驅動電路的第二個缺點是過零比較器114的對諧振信號檢測的精度低，檢測精度取決于第一采樣網絡115和第二采樣網絡116的設計。倘若采樣網絡設計不合理，較小幅度的諧振沒法被檢測出來，則諧振檢測精度會很低。另外，諧振幅度會隨第一開關功率管202的尺寸、溫度、工藝以及外圍參數的變化而變化，因此固定的第一采樣網絡115和第二采樣網絡116是無法對諧振信號進行精確采樣的。

傳統的源極驅動結構的LED恒流驅動電路的第三個缺點是過零比較器114在開關節點信號為低電平時翻轉。本領域的技術人員可以理解，開關節點電壓為低電平可能有兩種情況，一是進入死區時間開始諧振的諧振信號，二是進入導通時間后的低電平信號，僅僅依靠過零比較器114無法將這兩個信號區分開來。尤其是在功率管第一次開啟時沒有諧振，過零比較器114也會翻轉。這樣可能會導致后續電路誤判斷。

傳統的源極驅動結構的LED恒流驅動電路的第四個缺點是恒流邏輯控制電路117過于復雜，增加設計成本。

發明內容