一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片及电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片和电路，LED驱动芯片包括检测调光器的导通角的导通角检测电路；采样并保持所述输出采样电压的峰值的电压峰值采样保持电路；检测调光器的切相类型的调光器类型检测电路；确认所述调光器的切相类型的调光器类型确认电路；输出一恒流开关时序信号的恒流控制电路；输出一开关信号的开关逻辑电路；第三反相器；以及驱动外围电路的驱动模块。本实用新型专利技术无需采用外围分压电阻，从而避免了分压电阻干扰导致的LED灯闪问题，且同时降低了系统成本。另外，针对不同的电压应用和拓扑结构，也无需重新设计分压电阻的阻值，因此适用于各种电路拓扑和应用，无须为此重新设计系统。

【技术实现步骤摘要】
一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片及电路
本技术涉及电子
，尤其涉及一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片及电路。
技术介绍
LED相比传统照明灯具而言具有发光效率高、使用寿命长、稳定性好等优点。为了加速LED在照明领域的普及，市场要求在不改变传统照明系统基础设施的基础上，实现LED灯与传统灯具的直接替换。对于调光应用而言，传统照明所用的调光器为前沿调光器和后沿调光器，两者切相方式和应用所要求的条件不一样。其中前沿调光器为可控硅调光器，当被用于LED调光时，流过可控硅调光器的输入电流必须大于其保持电流，否则调光器将无法保持正常开启状态，造成LED灯闪。因此LED驱动电路需要专门设置针对前沿调光器应用的工作模式，通过检测并调整输入电流确保前沿调光器稳定工作。而后沿调光器因切相的原理不同，并不需要对输入电流进行检测和调整，所以需要切换成针对后沿调光器应用的工作模式。调光器通过改变对AC切相的导通角来确定LED的亮度。因此LED驱动器需要检测调光器切相后的导通角并转换为芯片内部的调光信号调整输出电流。如图1所示为现有的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动电路，包括LED驱动芯片1以及由调光器21′、整流电路22′、分压电阻Rdiv0′和Rdiv1′、变压器T0′、续流二极管D0′、功率MOS管M0′和采样电阻Rcs′构成的外围电路2。其中，分压电阻Rdiv0′和Rdiv1′对母线电压Vbus′分压得到母线的采样电压Vdiv′。在LED驱动芯片内，由电阻Rf′和电容Cf′组成的低通滤波器对Vdiv′进行滤波采样。固定电压源Vio′将低通滤波器得到的采样电压抬高得到Vf′。比较器11′将Vdiv′与Vf′进行比较。在后沿调光器应用中，如图2所示，当母线电压Vbus′随AC′正弦上升时，由于Vbus′频率较小可以完全通过低通滤波器，滤波电容Cf′的上极板电压跟随Vdiv′。当调光器21′后沿切相时，母线电压Vbus′快速下降，滤波电容Cf′的上极板缓慢放电，其电压大于Vdiv′。因此在整个母线电压周期内，经固定电压源Vio′抬高后的Vf′始终高于Vdiv′，比较器11′输出低电平。RS触发器13′在芯片上电阶段被复位，此时置位端被比较器11′置为低电平，输出leadmode′保持为低电平，标志此时调光器21′为后沿调光器。当检测到后沿调光器，leadmode′＝0屏蔽输入电流调整模块14′。在前沿调光器应用中，如图3所示，当调光器21′前沿切相结束时，母线电压Vbus′快速上升，由电阻Rf′和电容Cf′组成的低通滤波器的滤波作用使得Cf′的上极板电压不会快速跟随Vdiv′，只能缓慢充电上升。而此时Vdiv′已快速上升且大于Vf′，比较器11′输出高电平，RS触发器13′被置位输出leadmode′为高电平标志此时调光器21′为前沿调光器。当检测到调光器21′为前沿调光器时，leadmode′＝1使能输入电流调整模块14′，从而实施检测和调整系统输入电流保证其大于可控硅的保持电流。调光器21′对AC′输入切相的导通角采样也是通过如图1所示的分压电阻Rdiv0′和Rdiv1′实现。分压采样信号Vdiv′与内部参考基准vref′通过比较器12′比较输出方波。当Vdiv′大于vref′时，认为调光器21′导通比较器12′输出高电平，当Vdiv′小于vref′时认为调光器21′关断比较器12′输出低电平。调光器类型检测信号leadmode′和反映导通角的方波信号triac作为恒流控制模块15′的输入信号，参与调光和恒流控制。上述兼容前沿和后沿调光器的LED驱动电路的主要缺点在于：对调光器切相类型和导通角的检测需要通过外围分压电阻Rdiv0′和Rdiv1′实现。这不仅增加了系统成本，而且由于分压电阻值较大容易受干扰导致LED灯闪。另外，针对不同的电压应用和拓扑结构，需要重新设计分压电阻阻值，从而增加了系统设计的复杂度。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供一种改进的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片及电路，其无需采用外围分压电阻，从而避免了电阻干扰导致的LED灯闪问题且同时降低了系统成本，而且对调光器类型和导通角的检测适用于各种电路拓扑和应用，无须为此重新设计系统。为了实现上述目的，本技术一方面提供一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，包括：一用于根据一输出采样电压、一内部基准电压和一开关最大导通时间信号检测调光器的导通角的导通角检测电路，其第一输入端连接一输出电压采样端，第二输入端连接一内部基准电压端，第三输入端连接一开关最大导通时间信号端；一用于采样并保持所述输出采样电压的峰值的电压峰值采样保持电路，其输入端连接所述输出电压采样端；一用于检测调光器的切相类型的调光器类型检测电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第一输出端，其第二输入端连接所述电压峰值采样保持电路的输出端；一用于确认所述调光器的切相类型的调光器类型确认电路，其输入端连接所述调光器类型检测电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一恒流开关时序信号的恒流控制电路，其第一输入端连接所述调光器类型确认电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一开关信号的开关逻辑电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第三输出端，第二输入端连接所述开关最大导通时间信号端，第三输入端连接所述恒流控制电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第一控制端；一第三反相器，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第二控制端；以及一用于驱动外围电路的驱动模块，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接外围电路。进一步地，所述导通角检测电路包括：一检测电阻，其一端连接所述导通角检测电路的第一输入端，另一端连接所述导通角检测电路的第一输出端；一比较器，其正输入端连接所述检测电阻的另一端，负输入端连接所述导通角检测电路的第二输入端，输出端连接所述导通角检测电路的第三输出端；以及一第二RS触发器，其复位端连接所述比较器的输出端，置位端连接所述导通角检测电路的第三输入端，输出端连接所述导通角检测电路的第二输出端。进一步地，所述电压峰值采样保持电路包括：一第一开关，其输入端连接所述电压峰值采样保持电路的输入端，控制端连接所述电压峰值采样保持电路的第一控制端；一第一采样电容，其上极板连接所述第一开关的输出端，下极板接地；一第二开关，其输入端连接所述第一开关的输出端，控制端连接所述电压峰值采样保持电路的第二控制端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的输出端；以及一第二采样电容，其上极板连接所述第二开关的输出端，下极板接地；进一步地，所述调光器类型检测电路包括一迟滞比较器，其正输入端连接所述调光器类型检测电路的第一输入端，负输入端连接所述调光器类型检测电路的第一输入端，输出端连接所述调光器类型检测电路的输出端。进一步地，所述调光器类型确认电路包括：一第一RS触发器，其置位端连接所述调光器类型确认电路的输入端；一第一D触发器，其置位端连接所述第一RS触发器的输出端，时钟触发端连接所述调光器类型确认电路的时钟触发端；一第二D触发器，其置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，包括：一用于根据一输出采样电压、一内部基准电压和一开关最大导通时间信号检测调光器的导通角的导通角检测电路，其第一输入端连接一输出电压采样端，第二输入端连接一内部基准电压端，第三输入端连接一开关最大导通时间信号端；一用于采样并保持所述输出采样电压的峰值的电压峰值采样保持电路，其输入端连接所述输出电压采样端；一用于检测调光器的切相类型的调光器类型检测电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第一输出端，其第二输入端连接所述电压峰值采样保持电路的输出端；一用于确认所述调光器的切相类型的调光器类型确认电路，其输入端连接所述调光器类型检测电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一恒流开关时序信号的恒流控制电路，其第一输入端连接所述调光器类型确认电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一开关信号的开关逻辑电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第三输出端，第二输入端连接所述开关最大导通时间信号端，第三输入端连接所述恒流控制电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第一控制端；一第三反相器，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第二控制端；以及一用于驱动外围电路的驱动模块，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接外围电路。...

【技术特征摘要】
1.一种兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，包括：一用于根据一输出采样电压、一内部基准电压和一开关最大导通时间信号检测调光器的导通角的导通角检测电路，其第一输入端连接一输出电压采样端，第二输入端连接一内部基准电压端，第三输入端连接一开关最大导通时间信号端；一用于采样并保持所述输出采样电压的峰值的电压峰值采样保持电路，其输入端连接所述输出电压采样端；一用于检测调光器的切相类型的调光器类型检测电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第一输出端，其第二输入端连接所述电压峰值采样保持电路的输出端；一用于确认所述调光器的切相类型的调光器类型确认电路，其输入端连接所述调光器类型检测电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一恒流开关时序信号的恒流控制电路，其第一输入端连接所述调光器类型确认电路的输出端，其时钟触发端连接所述导通角检测电路的第二输出端；一用于输出一开关信号的开关逻辑电路，其第一输入端连接所述导通角检测电路的第三输出端，第二输入端连接所述开关最大导通时间信号端，第三输入端连接所述恒流控制电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第一控制端；一第三反相器，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的第二控制端；以及一用于驱动外围电路的驱动模块，其输入端连接所述开关逻辑电路的输出端，输出端连接外围电路。2.根据权利要求1所述的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，所述导通角检测电路包括：一检测电阻，其一端连接所述导通角检测电路的第一输入端，另一端连接所述导通角检测电路的第一输出端；一比较器，其正输入端连接所述检测电阻的另一端，负输入端连接所述导通角检测电路的第二输入端，输出端连接所述导通角检测电路的第三输出端；以及一第二RS触发器，其复位端连接所述比较器的输出端，置位端连接所述导通角检测电路的第三输入端，输出端连接所述导通角检测电路的第二输出端。3.根据权利要求1所述的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，所述电压峰值采样保持电路包括：一第一开关，其输入端连接所述电压峰值采样保持电路的输入端，控制端连接所述电压峰值采样保持电路的第一控制端；一第一采样电容，其上极板连接所述第一开关的输出端，下极板接地；一第二开关，其输入端连接所述第一开关的输出端，控制端连接所述电压峰值采样保持电路的第二控制端，输出端连接所述电压峰值采样保持电路的输出端；以及一第二采样电容，其上极板连接所述第二开关的输出端，下极板接地。4.根据权利要求1所述的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，所述调光器类型检测电路包括一迟滞比较器，其正输入端连接所述调光器类型检测电路的第一输入端，负输入端连接所述调光器类型检测电路的第一输入端，输出端连接所述调光器类型检测电路的输出端。5.根据权利要求1所述的兼容前沿和后沿调光器的LED驱动芯片，其特征在于，所述调光器类型确认电路包括：一第一RS触发器，其置位端连接所述调光器类型确认电路的输入端；一第一D触发器，其置位端连接所述第一RS触发器的输出端，时钟触发端连接所述调光器类型确认电路的时钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
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