一种同步控制电路、控制方法和可控硅LED调光电路技术

本发明专利技术公开了一种同步控制电路、控制方法和可控硅LED调光电路，通过在可控硅导通时刻检测电感电流的大小，当电感电流达到参考电压大小时，则控制功率开关管导通，这样可实现芯片开通和可控硅导通同步，可实现在可控硅导通后输入电流的大小满足可控硅的维持工作电流要求。同时，本申请根据第一控制信号对调光状态持续监控，当不调光时，则控制芯片进入睡眠工作状态。本发明专利技术的技术无需维持电阻，可减小系统功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种同步控制电路、控制方法和可控硅LED调光电路。
技术介绍
可控硅常用于LED的开关电源电路中，可控硅调光的一个工作特性是要求可控硅导通后，可控硅的负载电流也即是开关电源的输入电流需要维持在一定的电流值之上，当输入电流的电流值小于维持电流的电流值时，可控硅会发生关断。如果可控硅导通后，开关电源的控制芯片没有及时开通以保证输入电流不小于维持电流，可控硅就会关断。所以对于可控硅LED调光电路来说，需要做到控制芯片的PWM开通和可控硅导通同步。现有技术常采用的方案如图1所示，在开关电源的输入端并联一个电阻RB和电容CB，当可控硅导通后，电容CB上会有电流流过，RB是阻尼电阻，以防止流入电容CB上的电流过大破坏可控硅。这种方案利用电容CB上的电流从而维持可控硅开通后所需要的维持电流。可控硅开通后的一段时间，开关管电源的控制芯片会开通，从而保证了工作以后的维持电流。这种方案的缺点是在后续正常工作过程中电阻RB上的损耗会比较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种同步控制电路、控制方法和可控硅LED调光电路，通过在可控硅导通时刻，检测电感电流的大小来控制功率开关管同时导通，可实现芯片开通和可控硅导通同步。第一方面，依据本专利技术的一种同步控制电路，用于可控硅LED调光电路中，所述调光电路包括功率级电路和PWM控制电路，所述同步控制电路包括维持电流检测电路、第一检测电路和单脉冲发生电路，所述维持电流检测电路采样所述功率级电路中电感电流信号，以获得表征电
感电流的采样电压信号；所述第一检测电路接收所述采样电压信号，并将所述采样电压信号与参考电压信号进行比较，以获得比较信号，之后根据所述比较信号产生第一控制信号；在一个工作周期开始时刻，所述可控硅导通，电感电流上升，当所述采样电压信号到达所述参考电压信号时，所述比较信号为有效状态，所述第一控制信号变为有效状态，所述单脉冲发生电路根据所述第一控制信号输出第一单脉冲信号，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号以控制所述功率开关管导通。优选地，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号和开关控制信号，以产生PWM控制信号控制所述功率级电路中功率开关管的开关状态；其中，所述开关控制信号包括开关导通信号和开关关断信号，所述第一单脉冲信号和开关导通信号经或逻辑运算后输入至PWM控制电路中触发器的置位输入端以控制所述功率开关管导通；所述开关关断信号输入至所述触发器的复位端以控制所述功率开关管关断。优选地，所述同步控制电路还包括电流判断电路，所述电流判断电路接收所述PWM控制信号，在一个工作周期中，所述电流判断电路在每一次所述PWM控制信号变为无效状态时判断所述电感电流的大小，当检测到所述采样电压信号维持在所述参考电压信号之上时，则输出维持信号传输给第一检测电路以控制所述第一控制信号维持为有效状态；当检测到所述采样电压信号下降至所述参考电压信号之下时，则根据所述维持信号以控制所述第一控制信号为无效状态。优选地，所述PWM控制电路接收所述第一控制信号，在一个工作周期中，当所述第一控制信号为有效状态时，则表征电路进入调光工作，所述PWM控制电路进入工作状态；当所述第一控制信号为无效状态时，则表征电路停止调光工作，所述PWM控制电路进入睡眠状态。优选地，所述维持电流检测电路包括第一开关管和第一电阻，所述功率级电路包括串联连接在所述电感和接地端之间的高压开关管和功率开关管，所述第一开关管和第一电阻串联连接在高压开关管和功率开关管的公共连接点和接地端之间，所述第一开关管和第一电阻的公共连接点的电压作为所述采样电压信号，其中，所述第一开关管由PWM控制信号的非信号和维持信号的非信号经过与逻辑运算后的信号控制其开关状态。优选地，所述第一检测电路包括比较电路和第一逻辑电路，所述比较电路接收所述采样电压信号和所述参考电压信号，以产生比较信号；所述第一逻辑电路接收所述比较信号，以据此产生所述第一控制信号。优选地，所述第一逻辑电路为带有置位输入端的D触发器，所述D触发器的置位输入端接收所述比较信号，当所述比较信号为有效状态时，则所述第一控制信号变为有效状态。优选地，所述第一检测电路还包括第一延时电路，所述第一延时电路接收所述第一控制信号，经延时处理后将延时后的第一控制信号传输给所述单脉冲发生电路。优选地，所述电流判断电路包括第二逻辑电路和第二延时电路，所述第二逻辑电路接收所述比较信号和所述PWM控制信号，以输出所述维持信号给所述D触发器的D输入端，所述第二延时电路接收所述PWM控制信号的非信号，经延时处理后传输给所述D触发器的时钟输入端。第二方面，依据本专利技术的一种可控硅LED调光电路，包括功率级电路和PWM控制电路，还包括上述所述的同步控制电路，所述功率级电路中的高压开关管和功率开关管、PWM控制电路和同步控制电路集成在一个控制芯片中。第三方面，依据本专利技术的一种同步控制方法，用于可控硅LED调光电路中，所述调光电路包括功率级电路和PWM控制电路，采样所述功率级电路中电感电流信号，以获得表征电感电流的采样电压信号；接收所述采样电压信号，并将所述采样电压信号与参考电压信号进行比较，以获得比较信号，之后根据所述比较信号产生第一控制信号；在一个工作周期开始时刻，所述可控硅导通，电感电流上升，当所述采样电
压信号到达所述参考电压信号时，所述比较信号为有效状态，所述第一控制信号变为有效状态，据所述第一控制信号输出第一单脉冲信号，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号以控制所述功率开关管导通。优选地，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号和开关控制信号，以产生PWM控制信号控制所述功率级电路中功率开关管的开关状态；其中，所述开关控制信号包括开关导通信号和开关关断信号，所述第一单脉冲信号和开关导通信号经或逻辑运算后输入至控制芯片中触发器的置位输入端以控制所述功率开关管导通；所述开关关断信号输入至所述触发器的复位端以控制所述功率开关管关断。优选地，还包括以下步骤：在一个工作周期中，在每一次所述PWM控制信号变为无效状态时判断所述电感电流的大小，当检测到所述采样电压信号维持在参考电压信号之上时，则输出维持信号以控制所述第一控制信号维持为有效状态，当检测到所述采样电压信号下降至所述参考电压信号之下时，则根据所述维持信号以控制所述第一控制信号为无效状态。优选地，在一个工作周期中，当所述第一控制信号维持为有效状态时，则表征电路进入调光工作状态，所述PWM控制电路入工作状态；当所述第一控制信号维持为无效状态时，则表征电路停止调光工作，所述PWM控制电路进入睡眠工作状态。通过上述的同步控制电路、控制方法和可控硅LED调光电路，通过在可控硅导通时刻检测电感电流的大小，当电感电流达到参考电压大小时，则控制功率开关管导通，这样可实现芯片开通和可控硅导通同步，可实现在可控硅导通后输入电流的大小满足可控硅的工作电流要求。同时，本申请根据第一控制信号对调光状态持续监控，当不调光时，则控制芯片停止工作。本专利技术的技术无需维持电阻，可减小系统功耗。附图说明图1所示为现有技术中的可控硅LED调光电路的电路图；图2A所示为本专利技术的同步控制电路的应用电路图；图2B所示为依据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步控制电路，用于可控硅LED调光电路中，所述调光电路包括功率级电路和PWM控制电路，其特征在于，所述同步控制电路包括维持电流检测电路、第一检测电路和单脉冲发生电路，所述维持电流检测电路采样所述功率级电路中电感电流信号，以获得表征电感电流的采样电压信号；所述第一检测电路接收所述采样电压信号，并将所述采样电压信号与参考电压信号进行比较，以获得比较信号，之后根据所述比较信号产生第一控制信号；在一个工作周期开始时刻，所述可控硅导通，电感电流上升，当所述采样电压信号到达所述参考电压信号时，所述比较信号为有效状态，所述第一控制信号变为有效状态，所述单脉冲发生电路根据所述第一控制信号输出第一单脉冲信号，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号以控制所述功率开关管导通。

【技术特征摘要】
1.一种同步控制电路，用于可控硅LED调光电路中，所述调光电路包括功率级电路和PWM控制电路，其特征在于，所述同步控制电路包括维持电流检测电路、第一检测电路和单脉冲发生电路，所述维持电流检测电路采样所述功率级电路中电感电流信号，以获得表征电感电流的采样电压信号；所述第一检测电路接收所述采样电压信号，并将所述采样电压信号与参考电压信号进行比较，以获得比较信号，之后根据所述比较信号产生第一控制信号；在一个工作周期开始时刻，所述可控硅导通，电感电流上升，当所述采样电压信号到达所述参考电压信号时，所述比较信号为有效状态，所述第一控制信号变为有效状态，所述单脉冲发生电路根据所述第一控制信号输出第一单脉冲信号，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号以控制所述功率开关管导通。2.根据权利要求1所述的同步控制电路，其特征在于，所述PWM控制电路接收所述第一单脉冲信号和开关控制信号，以产生PWM控制信号控制所述功率级电路中功率开关管的开关状态；其中，所述开关控制信号包括开关导通信号和开关关断信号，所述第一单脉冲信号和开关导通信号经或逻辑运算后输入至PWM控制电路中触发器的置位输入端以控制所述功率开关管导通；所述开关关断信号输入至所述触发器的复位端以控制所述功率开关管关断。3.根据权利要求2所述的同步控制电路，其特征在于，所述同步控制电路还包括电流判断电路，所述电流判断电路接收所述PWM控制信号，在一个工作周期中，所述电流判断电路在每一次所述PWM控制信号变为无效状态时判断所述电感电流的大小，当检测到所述采样电压信号维持在所述参考电压信号之上时，则输出维持信号传输给第一检测电路以控制所述第一控制信号维持为有效状态；当检测到所述采样电压信号下降至所述参考电压信号之下时，则根据所述维持信号以控制所述第一控制信号为无效状态。4.根据权利要求3所述的同步控制电路，其特征在于，所述PWM控制电路接收所述第一控制信号，在一个工作周期中，当所述第一控制信号为有效状态时，则表征电路进入调光工作，所述PWM控制电路进入工作状态；当所述第一控制信号为无效状态时，则表征电路停止调光工作，所述PWM控制电路进入睡眠状态。5.根据权利要求3所述的同步控制电路，其特征在于，所述维持电流检测电路包括第一开关管和第一电阻，所述功率级电路包括串联连接在所述电感和接地端之间的高压开关管和功率开关管，所述第一开关管和第一电阻串联连接在高压开关管和功率开关管的公共连接点和接地端之间，所述第一开关管和第一电阻的公共连接点的电压作为所述采样电压信号，其中，所述第一开关管由PWM控制信号的非信号和所述维持信号的非信号经过与逻辑运算后的信号控制其开关状态。6.根据权利要求1所述的同步控制电路，其特征在于，所述第一检测电路包括比较电路和第一逻辑电路，所述比较电路接收所述采样电压信号和所述参考电压信号，以产生比较信号；所述第一逻辑电路接收所述比较信号，以据此产生所述第一控制信号。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国家，徐孝如，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33