退磁检测控制模块以及退磁检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了退磁检测控制模块以及退磁检测系统。其中，一种退磁检测系统，包括退磁检测控制模块；退磁检测控制模块通过峰值电流控制单元的输入端耦接在功率开关管的源极与峰值电流采样单元之间，通过驱动单元的输出端连接功率开关管的栅极；当峰值电流采样单元上的电压到达一基准电压时，通过峰值电流控制单元、开关信号产生单元以及驱动单元关断功率开关管；当功率开关管关断持续一预设时间后，通过逻辑电路以及驱动单元控制功率开关管的栅极对地变为高阻态，并利用功率开关管的寄生电容来检测退磁信号；在功率开关管的栅极电压小于参考电压源时，通过比较器输出退磁检测信号。本实用新型专利技术通过功率开关管寄生的漏栅电容耦合功率开关管的漏极电压来实现退磁检测，退磁检测方式的成本低，外围电路简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了退磁检测控制模块以及退磁检测系统。其中，一种退磁检测系统，包括退磁检测控制模块；退磁检测控制模块通过峰值电流控制单元的输入端耦接在功率开关管的源极与峰值电流采样单元之间，通过驱动单元的输出端连接功率开关管的栅极；当峰值电流采样单元上的电压到达一基准电压时，通过峰值电流控制单元、开关信号产生单元以及驱动单元关断功率开关管；当功率开关管关断持续一预设时间后，通过逻辑电路以及驱动单元控制功率开关管的栅极对地变为高阻态，并利用功率开关管的寄生电容来检测退磁信号；在功率开关管的栅极电压小于参考电压源时，通过比较器输出退磁检测信号。本技术通过功率开关管寄生的漏栅电容耦合功率开关管的漏极电压来实现退磁检测，退磁检测方式的成本低，外围电路简单。【专利说明】退磁检测控制模块以及退磁检测系统
本技术涉及开关电源中的退磁检测
，尤其涉及一种用在无辅助绕组的栅极驱动LED电源方案中的退磁检测控制模块以及退磁检测系统。
技术介绍
LED驱动电源的功能是提供LED灯恒定的输出电流，在临界连续或者断续模式控制的开关电源中，探测电流的退磁点至关重要。现有的退磁点检测方式是增加一路辅助绕组(电感绕组或变压器绕组)，通过磁耦合的方式来探测退磁点；当主功率电感中的电流减小到零时，辅助绕组两端的电压变为零，现有的退磁检测通过检测电压的变化来实现退磁检测的功能。 图1是现有的LED驱动电源退磁检测的实现电路图。如图1所示，输入电源S连接到四个二极管(D1-D4)组成的整流桥的两个输入端；输出电容Cout与负载电阻Rload并联后，耦接在整流桥的输出端以及主功率电感Lm之间；输入电容Cin耦接在整流桥的两个输出端上；整流二极管D1 —端耦接在输入电容Cin与整流桥的一输出端之间，另一端耦接在主功率电感Lm与功率开关管110的漏极之间；功率开关管110源极通过峰值电流采样电阻Res接地。新增的辅助绕组Ls —端耦接在输入电容Cin与整流桥的一输出端之间，并接地，电阻Rd与Ru为辅助绕组Ls的分压电阻，电阻Rd与Ru的公共端接入控制芯片100内部的比较器102的一输入端，比较器102的另一输入端输入为0V电压。当Lm中的电流到达一定值时，Res上的电压超过内部基准电压，控制芯片100通过内部的峰值电流控制单元101、开关信号产生单元104和驱动单元105来关断功率开关管110 ;当1^中电流变为零时，Rd与Ru的公共端电压降为零，比较器102输出退磁检测信号ZXC至逻辑电路103，控制芯片100通过开关信号产生单元104和驱动单元105打开功率开关管110，从而实现LED驱动电源的退磁检测。 现有的退磁检测电路为了检测过压点，需要增加一个辅助绕组、两个分压电阻，而且控制芯片也要多一个检测脚位，增加了整个LED驱动电源的体积和成本，不适合目前市场LED小体积、低成本的发展趋势。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术中退磁检测电路存在的问题，提供一种退磁检测控制模块以及退磁检测系统，通过功率开关管寄生的漏栅电容耦合功率开关管的漏极电压来实现退磁检测，克服了传统退磁检测方式的成本高，外围电路复杂的技术问题。 为实现上述目的，本技术提供了一种退磁检测控制模块，包括:一峰值电流控制单元、一比较器、一逻辑电路、一开关信号产生单元以及一驱动单元；所述峰值电流控制单元的输入端为所述退磁检测控制模块的输入端，耦接在LED开关电源的功率开关管的源极与一外部峰值电流采样单元之间，所述峰值电流控制单元的输出端电学连接至所述开关信号产生单元，所述峰值电流控制单元用于在当所述峰值电流采样单元上的电压到达一基准电压时，关断所述功率开关管；所述比较器的第一输入端电学连接至所述功率开关管的栅极，所述比较器的第二输入端电学连接一参考电压源，所述比较器的输出端电学连接所述逻辑电路，所述比较器用于在所述功率开关管的栅极电压小于所述参考电压源的电压时输出退磁检测信号；所述逻辑电路与所述开关信号产生单元构成回路；所述驱动单元的输入端分别电学连接所述开关信号产生单元以及所述逻辑电路，所述驱动单元的输出端作为所述退磁检测控制模块的输出端电学连接至所述功率开关管的栅极，所述退磁检测信号通过所述逻辑电路、开关信号产生单元以及驱动单元控制所述功率开关管的导通时刻；其中，当所述功率开关管关断持续一预设时间后，通过所述逻辑电路以及驱动单元控制所述功率开关管的栅极对地变为高阻态，并利用所述功率开关管的寄生电容来检测退磁信号。 为实现上述目的，本技术还提供了一种退磁检测系统，包括一主功率电感、一整流单元、一功率开关管以及一峰值电流采样单元，所述功率开关管的漏极分别电学连接所述主功率电感以及整流单元，所述功率开关管的源极电学连接所述峰值电流采样单元，所述退磁检测系统进一步包括上述退磁检测控制模块；所述退磁检测控制模块通过所述峰值电流控制单元的输入端耦接在所述功率开关管的源极与所述峰值电流采样单元之间，通过所述驱动单元的输出端电学连接至所述功率开关管的栅极；其中，当所述峰值电流采样单元上的电压到达一基准电压时，所述退磁检测控制模块通过所述峰值电流控制单元、开关信号产生单元以及驱动单元关断所述功率开关管；当所述功率开关管关断持续一预设时间后，所述退磁检测控制模块通过所述逻辑电路以及驱动单元控制所述功率开关管的栅极对地变为高阻态，并利用所述功率开关管的寄生电容来检测退磁信号；在所述功率开关管的栅极电压小于所述参考电压源时，所述退磁检测控制模块通过所述比较器输出退磁检测信号，所述退磁检测信号通过所述逻辑电路、开关信号产生单元以及驱动单元控制所述功率开关管的导通时刻。 本技术优点在于:通过功率开关管寄生的漏栅电容耦合功率开关管的漏极电压来实现退磁检测，无需增加辅助绕组及检测脚位，退磁检测方式的成本低，外围电路简单。 【专利附图】【附图说明】 图1，现有的LED驱动电源退磁检测的实现电路图； 图2，本技术所述的退磁检测系统一实施方式的示意图； 图3，本技术所述驱动单元的工作原理示意图； 图4，本技术所述驱动单元以及钳位电路的一实施例所述实现电路图； 图5，本技术所述逻辑电路的一实施例所述实现电路图； 图6，本技术所述的退磁检测系统的电路关键点的工作波形图。 【具体实施方式】 本技术通过分析现有的LED驱动电源退磁检测的实现电路发现，在栅极驱动的场合中，当主功率电感中的电流减小到零时，功率开关管的漏极电压会迅速下降。基于上述原理，本技术通过功率开关管寄生的漏栅电容耦合功率开关管的漏极电压来实现退磁检测。下面结合附图对本技术提供的退磁检测控制模块以及退磁检测系统做详细说明。 参考图2，本技术所述的退磁检测系统一实施方式的示意图，其为LED开关电源中常用的栅极驱动的降压型Buck拓扑。所述退磁检测系统包括:一主功率电感Lm、一整流单元、一功率开关管210、一峰值电流采样单元以及一退磁检测控制模块200。 在本实施方式中，所述整流单元采用整流二极管D1，在其它实施方式中，所述整流单元也可采用其它整流方式以实现单向导通。在本实施方式中，所述峰值电流采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种退磁检测控制模块，其特征在于，包括：一峰值电流控制单元、一比较器、一逻辑电路、一开关信号产生单元以及一驱动单元； 所述峰值电流控制单元的输入端为所述退磁检测控制模块的输入端，耦接在LED开关电源的功率开关管的源极与一外部峰值电流采样单元之间，所述峰值电流控制单元的输出端电学连接至所述开关信号产生单元，所述峰值电流控制单元用于在当所述峰值电流采样单元上的电压到达一基准电压时，关断所述功率开关管； 所述比较器的第一输入端电学连接至所述功率开关管的栅极，所述比较器的第二输入端电学连接一参考电压源，所述比较器的输出端电学连接所述逻辑电路，所述比较器用于在所述功率开关管的栅极电压小于所述参考电压源的电压时输出退磁检测信号； 所述逻辑电路与所述开关信号产生单元构成回路； 所述驱动单元的输入端分别电学连接所述开关信号产生单元以及所述逻辑电路，所述驱动单元的输出端作为所述退磁检测控制模块的输出端电学连接至所述功率开关管的栅极，所述退磁检测信号通过所述逻辑电路、开关信号产生单元以及驱动单元控制所述功率开关管的导通时刻； 其中，当所述功率开关管关断持续一预设时间后，通过所述逻辑电路以及驱动单元控制所述功率开关管的栅极对地变为高阻态，并利用所述功率开关管的寄生电容来检测退磁信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宗强，孙顺根，于得水，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31