[發(fā)明專利]一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置的可變關(guān)斷時(shí)間控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811381884.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN109496012B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方健;段艷秋;賴榮興;羅云鐘;王卓;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B45/345
• 分類號(hào): H05B45/345;H05B45/30
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置的可變關(guān)斷時(shí)間控制電路，屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域。包括比較位移模塊和可變關(guān)斷時(shí)間產(chǎn)生模塊，比較位移模塊的輸入端連接開關(guān)管的源端電壓，其輸出端連接可變關(guān)斷時(shí)間產(chǎn)生模塊的輸入端；當(dāng)LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置中的開關(guān)管關(guān)斷時(shí)使能可變關(guān)斷時(shí)間產(chǎn)生模塊，開關(guān)管的源端電壓與第一基準(zhǔn)電壓經(jīng)過比較后的比較結(jié)果連接可變關(guān)斷時(shí)間產(chǎn)生模塊的放電端，可變關(guān)斷時(shí)間產(chǎn)生模塊的輸出信號(hào)用于控制開關(guān)管的開啟和關(guān)斷。本發(fā)明能夠用于LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置使其產(chǎn)生的平均電流保持恒定且貼合預(yù)設(shè)值，同時(shí)可以強(qiáng)迫LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置工作在連續(xù)導(dǎo)電模式下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種用于LED恒流驅(qū)動(dòng)裝置的可變關(guān)斷時(shí)間控制電路。

背景技術(shù)

LED因其眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今照明光源的主流。LED又被叫做發(fā)光二極管，所以它具有許多和二極管相同的特性，例如其電流-電壓轉(zhuǎn)移特性就與二極管的轉(zhuǎn)移特性相似，這就決定了不能用恒定電壓的方法來驅(qū)動(dòng)LED，因?yàn)楹苄〉碾妷翰▌?dòng)就會(huì)產(chǎn)生較大的電流波動(dòng)，所以現(xiàn)在普遍采用恒定電流的方式來驅(qū)動(dòng)LED，從而使得LED的亮度保持穩(wěn)定。

專利名稱為一種用于LED驅(qū)動(dòng)電路的恒流輸出控制裝置，專利號(hào)為ZL2014102500721的專利中提出了一種用于LED驅(qū)動(dòng)電路的恒流輸出控制裝置，如圖1所示，該電路主要包括TON時(shí)間均衡模塊、TOFF時(shí)間控制模塊、平均電流采樣模塊以及Buck電路，該裝置的工作原理為通過平均電流采樣模塊反饋到驅(qū)動(dòng)電路使開關(guān)管Q1導(dǎo)通，使得TON時(shí)間均衡模塊中的加減計(jì)數(shù)器B1從零開始加數(shù)，隨著電感電流上升，采樣電阻R1兩端的電壓升高致使第一比較器A1翻轉(zhuǎn)，而加減計(jì)數(shù)器B1開始減數(shù)，直到減到零值，使開關(guān)管Q1關(guān)斷，TOFF時(shí)間控制模塊中的加計(jì)數(shù)器B2從零開始計(jì)數(shù)，計(jì)到人工設(shè)定的某一個(gè)數(shù)時(shí)，控制開關(guān)管Q1重新導(dǎo)通，如此循環(huán)下去。關(guān)斷時(shí)間由TOFF時(shí)間控制模塊中的加計(jì)數(shù)器B2加數(shù)到使開關(guān)管Q1重新導(dǎo)通的時(shí)間所決定，因?yàn)槿斯ぴO(shè)定的數(shù)為一固定數(shù)，該關(guān)斷方法實(shí)為一種固定關(guān)斷時(shí)間控制法。該恒流輸出控制裝置可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)周期內(nèi)，電感電流從谷值上升到平均值的時(shí)間等于電流從平均值上升到峰值的時(shí)間，而且電流平均值可以人為設(shè)定，而設(shè)定的電流平均值就為比較器的第一基準(zhǔn)電壓VR除以采樣電阻R1。

假設(shè)上述恒流輸出控制裝置關(guān)斷較長時(shí)間過后，重新開啟，即Buck電路中的電感電流從零開始上升，然后設(shè)定一個(gè)合適的關(guān)斷時(shí)間，保持工作在連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)下。如圖2所示為上述恒流輸出控制裝置的電感電流的周期變化圖，圖中，為第n個(gè)周期開始時(shí)的電感電流谷值，為第n個(gè)周期的電感電流峰值，為第n個(gè)周期的開啟時(shí)間，T_off為每個(gè)周期的關(guān)斷時(shí)間，i_avg為人工設(shè)定的平均電流，m₁和-m₂分別是電感電流的上升斜率和下降斜率。第n個(gè)周期的峰值和結(jié)束時(shí)的谷值分別為

因?yàn)殡姼须娏鲝墓戎瞪仙狡骄档臅r(shí)間等于電流從平均值上升到峰值的時(shí)間，所以有以下表達(dá)式成立

將表達(dá)式(1)(3)代入到表達(dá)式(2)中，可以得到第n+1個(gè)周期開始時(shí)的谷值為

第一個(gè)周期開始時(shí)的谷值由表達(dá)式(4)可以看出，第二個(gè)周期開始時(shí)的谷值第三個(gè)周期開始時(shí)的谷值第四個(gè)周期開始時(shí)的谷值以此類推，由此可以看出，如果基于該恒流輸出控制裝置，電感電流從零開始上升，電感電流的谷值將一直在兩個(gè)值當(dāng)中擺蕩。

在這種情況下，第一個(gè)周期電感電流的平均值為

顯然該值不等于i_avg，并且不恒定。

第二個(gè)周期電感電流的平均值為