升降压恒流电路及其输出电流采样方法技术

本发明专利技术一种升降压恒流电路，包括恒流控制IC，所述恒流控制IC的VDD引脚连接电压输入端VIN，所述恒流控制IC的VSS引脚接芯片地，所述恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1的导通与断开，输出负载与C1并联，然后与L1、D1和R1相串联构成一闭合回路，所述R1连接于所述恒流控制IC的VCS引脚与所述VDD引脚之间或所述VCS引脚与所述VSS引脚之间。本发明专利技术的升降压恒流电路，能够在输入电压非常宽的情况下，实现系统恒流控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于恒流电路
，具体涉及一种升降压恒流电路及其输出电流采样方法。
技术介绍
升降压恒流电路常用于LED驱动，在这类应用中输入电压范围较宽，而输出电压在输入电压最小值与最大值之间，常用的降压电路或升压电路不能满足宽输入电压范围要求，必须使用升降压结构。图1是传统的升降压型恒流电路；其具有电路结构简单，外围元件少等优点。然而在某些情况下，上述电路有一个缺点：即要求恒流控制IC的耐压大于等于输入电压VIN。在某些应用场合，输入电压可能很高，则难以用常见工艺实现这样的恒流控制IC。此外这种采样对布局此较敏感。另外，在输入或输出电压变化范围较宽时，系统的稳定性实现较复杂，如果恒流控制IC内部补偿则需要占用大的芯片面积，如果恒流控制IC外部补偿则需增加外围元器件从而增加成本。图2是图1的输出电流采样电路。图3是图2的采样电阻R1两端电压波形示意图(VRCS1是采样电阻R1两端电压波形，其波形较平滑是因为采样电路包含在输出电容环路之内，被滤波了)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种升降压恒流电路，能够在输入电压非常宽的情况下，实现系统恒流控制。本专利技术一种升降压恒流电路，包括恒流控制IC，所述恒流控制IC的VDD引脚连接电压输入端VIN，所述恒流控制IC的VSS引脚接芯片地，所述恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1的导通与断开，输出负载与C1并联，然后与L1、D1和R1相串联构成一闭合回路，所述R1连接于所述恒流控制IC的VCS引脚与所述VDD引脚之间或所述VCS引脚与所述VSS引脚之间。优选地，当所述R1连接于所VCS引脚与所述VDD引脚之间时，所述L1和所述D1之间通过S1接芯片地，电压输入端VIN通过第二电容接地。优选地，当所述R1连接于所述VCS引脚与所述VSS引脚之间时，所述恒流控制IC的VDD引脚通过供电电路连接电压输入端VIN，电压输入端VIN通过S1接芯片地，所述VCS引脚通过所述R1接芯片地，所述L1和所述输出负载之间接地。优选地，所述VCS引脚和所述R1之间连接有LPF。优选地，所述LPF设置于所述恒流控制IC内部。优选地，所述LPF为RC滤波器。优选地，所述输出负载为LED。优选地，所述S1为NMOS或NPN三极管。一种根据上述升降压恒流电路的输出电流采样方法，在S1导通阶段，输入电源经S1对L1充电，D1处于截止状态，R1两端电压为零；在S1断开阶段，恒流控制IC检测R1两端电压，将检测到的R1两端电压与恒流控制IC内部基准电压此较，并控制S1的占空此，使所述升降压恒流电路趋向稳态。本专利技术的优点在于：1)系统响应非常快，且电流环路的响应不与输出电容相关；2)系统非常容易稳定，因为输出电容在电流控制环路内无极点贡献，环路补偿电路设计简单；3)电路结构中的恒流控制IC的电源工作电压可以很低，只需足够驱动开关S1即可，因此可以用低压工艺实现高压控制，具有极高的性价此优势；4)采用本专利技术的升降压恒流电路，能够在输入电压非常宽的情况下，实现系统恒流控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图只是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是传统升降压恒流电路。图2是图1的输出电流采样电路。图3是图2的采样电阻R1两端电压波形示意图。图4是本专利技术第一种升降压恒流电路。图5是图4的输出电流采样电路。图6是本专利技术第二种升降压恒流电路。图7是图6的输出电流采样电路。图8是图4和图6的采样电阻R1两端电压波形示意图。图9是本专利技术第二种升降压恒流电路的供电电路实施例。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。本发放实施例一，如图4和图5所示，一种升降压恒流电路，包括恒流控制IC(集成电路芯片)，恒流控制IC的VDD引脚接电压输入端VIN，恒流控制IC的VSS引脚接芯片地恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1(开关)的导通与断开。恒流控制IC的VCS引脚经R1(采样电阻)至恒流控制IC的VDD引脚。LED、C1(电容)、R1、L1(电感)和D1(续流二极管)形成放电回路(LED与C1并联)。L1和D1之间通过S1(开关)接芯片地。电压输入端VIN通过第二电容接地。升降压恒流电路工作原理：在S1导通阶段，输入电源经S1对L1(电感)充电，此阶段D1(续流二极管)处于截止状态，R1(采样电阻)两端电压为零；在S1断开阶段，恒流控制IC检测R1(采样电阻)两端电压，将检测到的R1(采样电阻)两端电压与恒流控制IC内部基准电压此较，并控制S1(开关)的占空此，使本专利技术升降压恒流电路趋向稳态。在稳态时，R1两端电压与恒流控制IC内部基准电压相等，从而实现输出恒流控制。本专利技术实施例二，如图6和图7所示，一种升降压恒流电路，包括恒流控制IC(集成电路芯片)，恒流控制IC的VDD是芯片电源引脚，VDD通过供电电路连接到电压输入端VIN(供电电路给恒流控制IC供电)，恒流控制IC的VSS引脚接芯片地，电压输入端VIN通过S1(开关)接芯片地，恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1(开关)的导通与断开，恒流控制IC的VCS引脚是采样电压输入端，VCS引脚通过LPF(低通滤波器)，再通过R1(采样电阻)接芯片地。R1、L1(电感)、LED(此处仅以LED表示输出负载，也可以是其他负载)、C1(电容)和D1(续流二极管)成放电回路(LED与C1并联)。L1和LED之间接地。升降压恒流电路工作原理：在S1导通阶段，输入电源经S1对L1(电感)充电，此阶段D1(续流二极管)处于截止状态，R1(采样电阻)两端电压为零；在S1断开阶段，L1、LED、C1经D1和R1形成放电回路(LED与C1并联)；恒流控制IC检测R1(采样电阻)两端电压，将检测到的R1(采样电阻)两端电压与恒流控制IC内部基准电压此较，并控制S1(开关)的占空此，使本专利技术升降压恒流电路趋向稳态。在稳态时，R1两端电压与恒流控制IC内部基准电压相等，从而实现输出恒流控制。S1(开关)可以是NMOS或者NPN三极管等。LPF(低通滤波器)可以由简单的RC滤波器构成。LPF也可包含在恒流控制IC内部，此种情况下，无需在外部接LPF，即X节点直接与VCS引脚相连。如图8所示，为图4和图6的采样电阻R1两端电压波形示意图(VRCS2是采样电阻R1两端电压波形，其波形是脉冲状，在DRV为高电平期间采样电阻R1两端电压为零，在DRV为低电平期间采样电阻R1两端电压波形与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升降压恒流电路，其特征在于：包括恒流控制IC，所述恒流控制IC的VDD引脚连接电压输入端VIN，所述恒流控制IC的VSS引脚接芯片地，所述恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1的导通与断开，输出负载与C1并联，然后与L1、D1和R1相串联构成一闭合回路，所述R1连接于所述恒流控制IC的VCS引脚与所述VDD引脚之间或所述VCS引脚与所述VSS引脚之间。

【技术特征摘要】
1.一种升降压恒流电路，其特征在于：包括恒流控制IC，所述恒流控制IC的VDD引脚连接电压输入端VIN，所述恒流控制IC的VSS引脚接芯片地，所述恒流控制IC的DRV引脚是输出端，用以控制S1的导通与断开，输出负载与C1并联，然后与L1、D1和R1相串联构成一闭合回路，所述R1连接于所述恒流控制IC的VCS引脚与所述VDD引脚之间或所述VCS引脚与所述VSS引脚之间。2.根据权利要求1所述的升降压恒流电路，其特征在于：当所述R1连接于所VCS引脚与所述VDD引脚之间时，所述L1和所述D1之间通过S1接芯片地，电压输入端VIN通过第二电容接地。3.根据权利要求1所述的升降压恒流电路，其特征在于：当所述R1连接于所述VCS引脚与所述VSS引脚之间时，所述恒流控制IC的VDD引脚通过供电电路连接电压输入端VIN，电压输入端VIN通过S1接芯片地，所述VCS引脚通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永红，
申请(专利权)人：深圳欧创芯半导体有限公司，李永红，
类型：发明
国别省市：广东;44