适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，包括一用于补偿电容的预充电电路本体，还包括一充电控制模块，所述充电控制模块连接所述预充电电路本体，用于自适应调整所述预充电电路本体的一补偿电容的预充电持续时间，使得预充电结束时，所述补偿电容上的一起始电压等于所述LED控制器稳定工作时所述补偿电容上的稳态电压的1/3～1/2。本实用新型专利技术可以减小系统启动到输出建立稳定所需的时间，同时也防止因起始电压高于稳态电压而产生的启动过程输出过冲。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED控制电路领域，尤其涉及一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路。
技术介绍
现有的高功率因数LED控制器为了实现高功率因数往往需要在其控制芯片外部接补偿电容，该补偿电容用于产生相对于交流输入电源频率的低频直流电压并控制电路中开关的导通时间。控制芯片启动时会对该补偿电容预充电至起始电压，之后控制芯片根据环路反馈信号将补偿电容上的起始电压缓慢调整到稳定工作时的稳态电压。由控制芯片和外围电路组成的整体电路系统稳定工作时，补偿电容上的稳态电压由负载和输入电压等应用条件确定。因此补偿电容预充电结束时的起始电压与系统稳定工作时的稳态电压之间存在或正或负的偏差。补偿电容预充电结束后，芯片根据环路反馈信号缓慢调整补偿电容上的电压直至稳态电压，偏差越大调整时间越长。由于补偿电容较大，调整的电流较小，因此该过程需要较长时间。另外，如果补偿电容上的起始电压大于稳定电压，实际的开关导通时间比稳定工作所确定的导通时间大，那么在输出建立过程中，将出现开关电流过流或输出端过冲现象。请参见图1，一种现有的补偿电容预充电电路，其包括依次串联的一补充电容Ccomp’、一比较器21’、一置位锁存器3、一第一MOS管M1’和一第二MOS管M2’，还包括一限流电阻R0’，限流电阻R0’与比较器21’、一置位锁存器3和一第一MOS管M1’并联。LED芯片上电阶段，芯片内部电源或检测模块发出的上电复位信号por’高电平驱动第二MOS管M2’下拉补偿电容Ccomp’，同时置位锁存器3的输出信号comp_chg为高，关断预充电通路。芯片上电后，上电复位信号por’低电平解锁置位锁存器3并输出信号comp_chg为低电平，预充电通路导通，同时第二MOS管M1’停止对补偿电容Ccomp’下拉。当补偿电容Ccomp’上的补偿电压comp被充高至内部参考电平vref时，比较器21’输出信号comprdy为高电平，置位锁存器3锁定并输出信号comp_chg高电平，从而关断预充电通路。芯片在补偿电容预充电结束后开始工作，对补偿电容Ccomp’进行环路调整直至稳态电压。请结合图1和图2，上电复位信号por’高电平复位期间，补偿电容电压comp’下拉到零，置位锁存器3的输出信号comp_chg为高电平停止预充电。上电复位信号por’翻转为低电平后，置位锁存器3的输出信号comp_chg为低电平开始对补偿电容Ccomp’预充电，补偿电容电压comp’充电上升。当补偿电容电压comp’上升至内部参考电压vref时，比较器21’的输出信号comprdy翻转为高电平，同时置位锁存器3的输出信号comp_chg翻转为高电平并锁定，预充电通路被关断。之后随着芯片对补偿电容Ccomp’的调整，比较器21’的输出信号comprdy高低电平变化，但置位锁存器3的输出信号comp_chg持续为高。可见，现有的补偿电容预充电电路的工作过程只是将补偿电容Ccomp’预充到一固定参考电压vref处，但此时补偿电容Ccomp’的电压并不是当前系统工作稳定时补偿电容Ccomp’应该处在的稳态电压，故而需要将补偿电容Ccomp’从预充结束时的起始电压调整到系统稳定工作时的稳态电压，特别是在起始电压与稳定电压偏差较大的情况下所需时间较长。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，通过自适应调整补偿电容预充电持续时间，使得补偿电容预充电结束时的起始电压接近系统稳定工作时的稳态电压，从而减小系统启动到输出建立稳定所需的时间，同时也防止因起始电压高于稳态电压而产生的启动过程输出过冲。为了实现上述目的，本技术提供一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，包括一用于补偿电容的预充电电路本体，还包括一充电控制模块，所述充电控制模块连接所述预充电电路本体，用于自适应调整所述预充电电路本体的一补偿电容的预充电持续时间，使得预充电结束时，所述补偿电容上的一起始电压为所述LED控制器稳定工作时所述补偿电容上的稳态电压的1/3～1/2。优选地，所述预充电电路本体包括：一第一MOS管，所述第一MOS管的漏极连接一电源输入端；一第二MOS管，所述第二MOS管的漏极连接所述第一MOS管的源极，所述第二MOS管的源极接地；一限流电阻，所述限流电阻的第一端连接所述第一MOS管的栅极；以及一补偿电容，所述补偿电容的上极板连接所述限流电阻的第一端和所述第一MOS管的栅极，所述补偿电容的下极板接地。优选地，所述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。优选地，所述预充电电路本体还包括一第一电流源，所述第一电流源连接于所述电源输入端与所述第一MOS管的漏极之间。优选地，所述充电控制模块包括：一施密特触发器，所述施密特触发器的第一输入端连接所述第一电流源的输出端，所述施密特触发器的第二输入端连接一上电复位信号输入端；一第三MOS管，所述第三MOS管的栅极连接所述施密特触发器的输出端，所述第三MOS管的源极连接所述电源输入端，所述第三MOS管的漏极连接所述限流电阻的第二端；一第四MOS管，所述第四MOS管的源极连接所述电源输入端，所述第四MOS管的漏极连接所述限流电阻的第二端；一导通信号产生电路，所述导通信号产生电路的第一输入端连接所述补偿电容的上极板；一开关信号产生电路，所述开关信号产生电路的第一输入端连接所述导通信号产生电路的输出端，所述开关信号产生电路的第二输入端连接一电路工作状态信号输入端，所述开关信号产生电路的第三输入端连接一过流保护信号输入端，所述开关信号产生电路的第四输入端连接一最大导通时间信号输入端，所述开关信号产生电路的输出端连接所述导通信号产生电路的第二输入端；以及一导通控制电路，所述导通控制电路的第一输入端连接所述上电复位信号输入端，所述导通控制电路的第二输入端连接所述导通信号产生电路的输出端，所述导通控制电路的第三输入端连接所述开关信号产生电路的输出端，所述导通控制电路的第一输出端连接所述第四MOS管的栅极和所述导通信号产生模块的第三输入端，所述导通控制电路的第二输出端连接所述开关信号产生电路的第五输入端和所述第二MOS管的栅极。优选地，所述第三MOS管和所述第四MOS管为PMOS管。优选地，所述导通信号产生电路包括：一第二电流源；一第三电流源，所述第三电流源和所述第二电流源的输入端连接电源输入端；一第一开关，所述第一开关与所述第三电流源串联，所述第一开关和所述第三电流源与所述第二电流源并联，且所述第一开关作为所述导通信号产生电路的第三输入端；一充电电容，所述充电电容的上极板与所述第二电流源和所述第一开关的连接端相连，所述充电电容的下极板接地；一第二开关，所述第二开关与所述充电电容并联；一三极管，所述三极管的发射极连接所述第二开关，所述三极管的基极和集电极接地；一比较器，所述比较器的正相输入端连接所述充电电容的上极板和所述第二开关，所述比较器的反相输入端作为所述导通信号产生电路的第一输入端，所述比较器的输出端作为所述导通信号产生电路的输出端；以及一第一反相器，所述第一反相器的输入端作为所述导通信号产生电路的第二输入端，所述第一反相器的输出端连接所述第二开关。优选地，所述开关信号产生电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，包括一用于补偿电容的预充电电路本体，其特征在于，还包括一充电控制模块，所述充电控制模块连接所述预充电电路本体，用于自适应调整所述预充电电路本体的一补偿电容的预充电持续时间，使得预充电结束时，所述补偿电容上的一起始电压为所述LED控制器稳定工作时所述补偿电容上的稳态电压的1/3～1/2。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，包括一用于补偿电容的预充电电路本体，其特征在于，还包括一充电控制模块，所述充电控制模块连接所述预充电电路本体，用于自适应调整所述预充电电路本体的一补偿电容的预充电持续时间，使得预充电结束时，所述补偿电容上的一起始电压为所述LED控制器稳定工作时所述补偿电容上的稳态电压的1/3～1/2。2.根据权利要求1所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，其特征在于，所述预充电电路本体包括：一第一MOS管，所述第一MOS管的漏极连接一电源输入端；一第二MOS管，所述第二MOS管的漏极连接所述第一MOS管的源极，所述第二MOS管的源极接地；一限流电阻，所述限流电阻的第一端连接所述第一MOS管的栅极；以及所述补偿电容，所述补偿电容的上极板连接所述限流电阻的第一端和所述第一MOS管的栅极，所述补偿电容的下极板接地。3.根据权利要求2所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管为NMOS管。4.根据权利要求2所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，其特征在于，所述预充电电路本体还包括一第一电流源，所述第一电流源连接于所述电源输入端与所述第一MOS管的漏极之间。5.根据权利要求4所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，其特征在于，所述充电控制模块包括：一施密特触发器，所述施密特触发器的第一输入端连接所述第一电流源的输出端，所述施密特触发器的第二输入端连接一上电复位信号输入端；一第三MOS管，所述第三MOS管的栅极连接所述施密特触发器的输出端，所述第三MOS管的源极连接所述电源输入端，所述第三MOS管的漏极连接所述限流电阻的第二端；一第四MOS管，所述第四MOS管的源极连接所述电源输入端，所述第四MOS管的漏极连接所述限流电阻的第二端；一导通信号产生电路，所述导通信号产生电路的第一输入端连接所述补偿电容的上极板；一开关信号产生电路，所述开关信号产生电路的第一输入端连接所述导通信号产生电路的输出端，所述开关信号产生电路的第二输入端连接一电路工作状态信号输入端，所述开关信号产生电路的第三输入端连接一过流保护信号输入端，所述开关信号产生电路的第四输入端连接一最大导通时间信号输入端，所述开关信号产生电路的输出端连接所述导通信号产生电路的第二输入端；以及一导通控制电路，所述导通控制电路的第一输入端连接所述上电复位信号输入端，所述导通控制电路的第二输入端连接所述导通信号产生电路的输出端，所述导通控制电路的第三输入端连接所述开关信号产生电路的输出端，所述导通控制电路的第一输出端连接所述第四MOS管的栅极和所述导通信号产生模块的第三输入端，所述导通控制电路的第二输出端连接所述开关信号产生电路的第五输入端和所述第二MOS管的栅极。6.根据权利要求5所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电容预充电电路，其特征在于，所述第三MOS管和所述第四MOS管为PMOS管。7.根据权利要求6所述的适用于高功率因数LED控制器的补偿电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，赵新江，邹智锋，岑晨，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31