一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，属于电路控制技术领域。本实用新型专利技术包括：一输出平均电流采样单元，一输出平均电流基准电压单元，一误差放大器单元，一比较器单元，一电感零电流检测单元，一谷底导通检测单元，一逻辑与驱动单元。本实用新型专利技术的用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，通过闭环控制的方式使得LED输出平均电流采样电压的平均值与输出平均电流基准电压相等，从而实现了LED输出平均电流的恒流控制，提高了LED输出的恒流精度；系统通过闭环反馈能根据应用条件的变化而自动进行相应调整，有效的提高了LED输出电流的线性和负载调整能力，也提高了LED驱动电源的抗干扰能力和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，属于电路控制
。本技术包括：一输出平均电流采样单元，一输出平均电流基准电压单元，一误差放大器单元，一比较器单元，一电感零电流检测单元，一谷底导通检测单元，一逻辑与驱动单元。本技术的用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，通过闭环控制的方式使得LED输出平均电流采样电压的平均值与输出平均电流基准电压相等，从而实现了LED输出平均电流的恒流控制，提高了LED输出的恒流精度；系统通过闭环反馈能根据应用条件的变化而自动进行相应调整，有效的提高了LED输出电流的线性和负载调整能力，也提高了LED驱动电源的抗干扰能力和稳定性。【专利说明】—种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路
本技术属于电路控制
，尤其涉及一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路。
技术介绍
在非隔离LED恒流驱动电源中，降压式LED恒流驱动电路是应用最为广泛的一种。目前降压式LED恒流驱动电路普遍采用电感峰值电流检测和电感电流过零检测相结合的开环控制方式来实现LED恒流输出的目的。 图1是传统的采用开环控制方式的降压式LED恒流驱动电路，通常包括:整流桥DI?D4，输入滤波电容Cl，供电电阻Rl，供电电容C2，控制芯片Ul，峰值电流采样电阻R2，功率开关管Ql，电感LI，续流二极管D5，输出电容C3，输出电阻R3和LED负载LEDs。在控制芯片Ul内部，通常包括:比较器单元，基准电压单元，电感零电流检测单元和逻辑与驱动单元。当功率开关管Ql导通时，电感LI上的电流开始随时间斜坡上升，同时峰值电流采样电阻R2上产生一斜坡电压信号。当控制芯片Ul的峰值电流采样引脚上的电压信号达到控制芯片Ul内部的基准电压时，比较器单元的输出信号开始翻转，输出OFF信号到逻辑与驱动逻辑单元以驱动功率开关管Ql关断。此时电感LI上的电流开始随时间斜坡下降并通过续流二极管D5继续输出到输出电容C3和LED负载LEDs上。当电感LI上的电流斜坡下降到零时，控制芯片Ul内部的电感零电流检测单元输出ON信号到逻辑与驱动单元以驱动功率开关管Ql重新导通，并重复上述的开环控制过程。因此，LED输出电流大小理论上为电感峰值电流大小的一半。 传统的降压式LED恒流驱动电路普遍采用电感峰值电流检测和电感电流过零检测相结合的开环控制方式来实现LED的恒流输出。这种采用开环控制方式的降压式LED恒流驱动电路存在以下缺点:由于控制芯片内部延时的存在，电感电流实际上并不是工作在临界模式下，这会影响LED输出电流的恒流精度，使得LED输出电流偏离理论值。由于电感峰值电流固定，当输入电压、输出电压或温度等外部条件变化时，系统不能自动的对电感峰值电流作出相应的调整，从而影响了 LED输出电流的线性和负载调整能力。特别是当输入母线电压很接近输出电压时，LED输出电流会明显变小。另外，在抗干扰能力和稳定性方面，这种传统的开环控制方式的降压式LED恒流驱动电路也具有局限性。
技术实现思路
针对传统的开环控制方式的降压式LED恒流驱动电路的缺点与不足，本技术的目的在于提供一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路。 本技术的目的通过以下技术方案实现:一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，该闭环控制电路包括: —输出平均电流米样单兀，用于对LED输出平均电流进行米样； 一输出平均电流基准电压单元，用于产生所需要的输出平均电流基准电压； 一误差放大器单元，用于将输出平均电流采样电压与输出平均电流基准电压的差值进行放大，输出一电感峰值电流采样的阈值电压； 一比较器单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与电感峰值电流采样的阈值电压进行比较； 一电感零电流检测单元，用于对电感电流的过零时刻进行检测； 一谷底导通检测单元，用于对功率开关管漏极的谐振电压进行谷底检测以输出一控制功率开关管导通的信号； 一逻辑与驱动单元，用于对比较器单元和谷底导通检测单元的输出信号进行逻辑控制，进而驱动功率开关管和控制输出平均电流采样单元； 所述电感零电流检测单元的输入端连接电阻分压器的输出端，其输出端连接所述输出平均电流采样单元的第一个输入端；所述输出平均电流采样单元的第二个输入端与峰值电流采样电阻连接，所述输出平均电流采样单元的输出端与所述误差放大器单元的负输入端连接；所述误差放大器单元的正输入端与所述输出平均电流基准电压单元的输出端连接，所述误差放大器单元输出端与所述比较器单元的负输入端连接；所述比较器单元的正输入端与所述峰值电流采样电阻连接，所述比较器单元输出端与所述逻辑与驱动单元的一个输入端连接；所述谷底导通检测单元的输入端与电阻分压器的输出端连接，所述谷底导通检测单元的输出端与所述逻辑与驱动单元的另一个输入端连接；所述逻辑与驱动单元的输出端分别连接到功率开关管的输入端和所述输出平均电流采样单元的第三个输入端。 更进一步地，所述输出平均电流采样单元包括:一开关控制逻辑单元，第一开关，第二开关，第一米样电容，第二米样电容，运算放大器单兀，NMOS晶体管,第一电阻,第三开关，第四开关和滤波电容；所述开关控制逻辑单元的一个输入端连接所述电感零电流检测单元的输出端，另一个输入端连接所述逻辑与驱动单元的输出端，所述开关控制逻辑单元的四个输出端分别控制所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的闭合与断开；所述第一开关的一端连接峰值电流采样电阻，其另一端连接所述第一采样电容，所述第一采样电容的另一端连接电源地；所述第二开关的一端连接所述第一采样电容，其另一端连接所述第二采样电容，所述第二采样电容的另一端连接电源地；所述运算放大器单元的正输入端连接所述第二采样电容，负输入端连接所述NMOS晶体管的源极，所述运算放大器单元的输出端连接所述NMOS晶体管的栅极；所述NMOS晶体管的漏极连接VDD电源；所述第一电阻的一端连接所述NMOS晶体管的源极，其另一端连接电源地；所述第三开关的一端连接所述第一电阻，其另一端连接所述滤波电容；所述第四开关的一端连接所述滤波电容，其另一端连接电源地；所述滤波电容的输出端连接到所述误差放大器单元的负输入端。 本技术同时公开了一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，将所述LED恒流驱动电路的输出平均电流进行采样，并把采样电压与所述输出平均电流基准电压进行误差放大，将所得的误差放大器的输出电压作为电感峰值电流采样的阈值电压；在闭环控制过程中，所述LED恒流驱动电路通过闭环反馈能自动的调整所述电感峰值电流采样的阈值电压，从而自动的调整了电感的峰值电流，使得输出平均电流采样电压的平均值与所述输出平均电流基准电压相等，实现了 LED输出的恒流控制。 更进一步地，如图2所示，本技术同时公开了一种LED恒流驱动电路，该LED恒流驱动电路还包括:一整流桥，一输入滤波电容，一启动电阻，一供电电容，一电感辅助绕组，一电阻分压器，一整流二极管，一峰值电流采样电阻，一功率开关管，一电感，一续流二极管，一输出电容，一输出电阻和一 LED负载。 更进一步地，如图4所示，本技术同时公开了一种LED恒流驱动电路，该LED恒流驱动电路还包括:一整流桥，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED恒流驱动电路的闭环控制电路，其特征在于包括：一输出平均电流采样单元，用于对LED输出平均电流进行采样；一输出平均电流基准电压单元，用于产生所需要的输出平均电流基准电压；一误差放大器单元，用于将输出平均电流采样电压与所述输出平均电流基准电压的差值进行放大，输出一电感峰值电流采样的阈值电压；一比较器单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与所述电感峰值电流采样的阈值电压进行比较；一电感零电流检测单元，用于对电感电流的过零时刻进行检测；一谷底导通检测单元，用于对功率开关管漏极的谐振电压进行谷底检测以输出一控制功率开关管导通的信号；一逻辑与驱动单元，用于对所述比较器单元和所述谷底导通检测单元的输出信号进行逻辑控制，进而驱动功率开关管和控制所述输出平均电流采样单元；所述电感零电流检测单元的输入端连接电阻分压器的输出端，其输出端连接所述输出平均电流采样单元的第一个输入端；所述输出平均电流采样单元的第二个输入端与峰值电流采样电阻连接，所述输出平均电流采样单元的输出端与所述误差放大器单元的负输入端连接；所述误差放大器单元的正输入端与所述输出平均电流基准电压单元的输出端连接，所述误差放大器单元输出端与所述比较器单元的负输入端连接；所述比较器单元的正输入端与所述峰值电流采样电阻连接，所述比较器单元输出端与所述逻辑与驱动单元的一个输入端连接；所述谷底导通检测单元的输入端与电阻分压器的输出端连接，所述谷底导通检测单元的输出端与所述逻辑与驱动单元的另一个输入端连接；所述逻辑与驱动单元的输出端分别连接到功率开关管的输入端和所述输出平均电流采样单元的第三个输入端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张明明，邓小兵，黄钦阳，
申请(专利权)人：张明明，
类型：新型
国别省市：湖北;42