[發明專利]用于控制功率晶體管的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910830592.2
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110446308A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張波
• 申請（專利權）人: 杭州必易微電子有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種用于控制功率晶體管的控制電路，其中功率晶體管和負載串聯，串聯的功率晶體管和負載的第一端耦接輸入電壓，串聯的功率晶體管和負載的第二端耦接地，控制電路通過控制功率晶體管的導通狀態為負載提供驅動電流，其特征在于，所述控制電路接收一調節信號，所述控制電路用以在調節信號的表征值大于第一閾值時，基于調節信號調節流過功率晶體管的電流幅值；所述控制電路用以在調節信號的表征值小于第二閾值時，基于調節信號調節功率晶體管流過電流的時間；其中第二閾值小于等于第一閾值。

2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于：

調節信號為脈寬調制PWM信號，在調節信號的占空比大于第一閾值時，所述控制電路用以調節流過功率晶體管的電流幅值，使得流過功率晶體管的電流幅值隨著占空比的增大而增大；

在調節信號的占空比小于第二閾值時，所述控制電路用以調節功率晶體管流過電流的時間，使得功率晶體管流過電流的時間隨著占空比的增大而增大。

3.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于：

調節信號為脈寬調制PWM信號，當調節信號的占空比大于第一閾值時，在輸入電壓大于負載驅動電壓的期間內所述控制電路控制功率晶體管處于導通狀態；

當調節信號的占空比小于第二閾值時，在輸入電壓大于負載驅動電壓的期間內所述控制電路控制功率晶體管部分時間導通，部分時間關斷。

4.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于：

所述控制電路在調節流過功率晶體管的電流幅值過程中，控制流過功率晶體管的電流幅值在每個周期功率晶體管導通期間的前一部分導通時間內呈現下降趨勢，后一部分導通時間內呈現上升趨勢。

5.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括：

基準產生單元，具有輸入端和輸出端，其中基準產生單元的輸入端接收調節信號，基準產生單元的輸出端提供電流基準信號，基準產生單元在調節信號的表征值小于第二閾值時間歇性地將電流基準信號設置為零值，用于關斷功率晶體管，其中當調節信號的表征值越小，電流基準信號的零值時間越長；以及

電流調節單元，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中電流調節單元的第一輸入端耦接基準產生單元的輸出端，電流調節單元的第二輸入端耦接表征流過功率晶體管的電流的采樣信號，電流調節單元的輸出端耦接功率晶體管的控制端。

6.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，包括：第一基準產生單元A、平均電流控制補償單元、第二基準產生單元B及電流調節單元；

所述第一基準產生單元A的輸入端接收PWM信號，第一基準產生單元A根據接收的PWM信號輸出第一基準電壓Vref；

所述第二基準產生單元B的輸出端耦接所述電流調節單元的第一輸入端，所述電流調節單元的第二輸入端耦接采樣電壓Vcs；所述電流調節單元的輸出端耦接功率晶體管的控制端；

所述平均電流控制補償單元接收采樣電壓Vcs和第一基準電壓Vref，經運算放大處理在平均電流控制補償單元的輸出端得到補償電壓Vcomp；平均電流控制補償單元的輸出端耦接第二基準產生單元B，經第二基準產生單元B處理得到第二基準電壓Vth；

所述電流調節單元接收采樣電壓Vcs和第二基準電壓Vth，經運算放大處理輸出控制信號至功率晶體管，以控制功率晶體管的狀態。

7.根據權利要求6所述的控制電路，其特征在于：

負載在被驅動時具有順向電壓VF；

當PWM占空比小于設定閾值m時，在輸入電壓Vin>順向電壓VF時，控制晶體管Q流過電流的時間隨著PWM占空比的減小而減小；

當PWM占空比大于設定閾值m時，在輸入電壓Vin>順向電壓VF時，控制晶體管Q始終流過電流，且流過的電流平均值隨著PWM占空比的增加而增加。