电流控制电路制造技术

提出一种电流控制电路，用于串联连接的多级发光二极管LED组件的驱动电路系统中，所述驱动电路系统包括整流器和电流模块；所述电流控制电路包括：第一分压电路，对整流器的输出电压进行分压，得到第一电压，第一运算放大器，其同相输入端接收参考电压，其反相输入端连接上述公共输出端，第一运算放大器的输出端与电容器的一端连接，并与乘法器的第一输入端连接；乘法器，其第一输入端接收第一运算放大器的输出电压，其第二输入端接收上述第一电压，其输出端为各所述电流模块提供基准电压，电容器，其一端连接第一运算放大器的输出端，另一端接地；以及电阻器，其一端连接所述公共输出端，另一端接地。此电流控制电路有效降低电路中总谐波失真。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路领域，尤其涉及一种用于发光二极管(LED)组件的驱动电路系统中的电流控制电路。
技术介绍
LED驱动电路系统将来自电网的交流供电电压VAC进行整流后，对LED组件进行驱动。其面临的一大问题是：电路中存在较高的总谐波失真(THD)。图1示出了一种现有的3段LED驱动电路系统的电路结构图，其中整流器对交流供电电压VAC进行全波整流生成电压Vo，以驱动各段(即各级)LED组件，其中电压Vo的电压波形为全波整流的正弦波形。随着电压Vo的升高，发光二极管组件LED1首先导通，同时晶体管M1导通，公共输出端CS处的电压Vcs跟随参考电压VREF1；当电压Vo进一步升高时，发光二极管组件LED2导通，同时晶体管M2导通，公共输出端CS处的电压Vcs跟随参考电压VREF2，晶体管M1关断；当电压Vo进一步升高时，发光二极管组件LED3导通，同时晶体管M3导通，公共输出端CS处的电压Vcs跟随参考电压VREF3，晶体管M1和晶体管M2关断。随着电压Vo的下降，以上过程正好相反。该电路中，流过发光二极管组件的电流IVo与流过公共电阻器Rcs的电流Ics相同，可用如下公式(1)来表示：Ics＝IVo＝Vcs/Rcs (1)其中，Vcs为公共输出端CS处的电压，Rcs为电阻器Rcs的阻值，电压Vcs在晶体管M1、M2、M3分别导通时，分别跟随VREF1、VREF2、VREF3。VREF1、VREF2、VREF3为3个基准电压，其电压关系为VREF1<VREF2<VREF3。因此可以得到公式(2)。Ics＝IVo＝VREF/Rcs (2)其中VREF随着各级LED组件依次导通变化为电压VREF1、VREF2、VREF3等基准电压。因此随着电压Vo的升高，流过公共电阻器Rcs的电流Ics波形呈阶跃式变化，电流分别为VREF1/Rcs、VREF2/Rcs、VREF3/Rcs。图2示出了图1所示的现有的3段LED驱动电路系统的电压电流示意图。图2中电流Ics(IVo)存在较大的阶跃变化，电路系统的线性度低且THD高。现有技术为了提高电路系统的线性度并降低THD，使电流Ics的波形的包络拟合更近似于全波整流的正弦波形(即类似电压Vo的波形)，需要进一步增加发光二极管组件LED的段数及运放放大器和晶体管的个数，从而使电流Ics的阶跃次数增加，阶跃幅度变小，然而，这就大大增加了驱动电路的规模，显著地提高了驱动电路的成本。
技术实现思路
技术要解决的问题有鉴于此，本技术提出了一种电流控制电路，其用于发光二极管LED组件的驱动电路系统中，能够在不显著增加电路规模的情况下，有效降低电路中总谐波失真。用于解决问题的方案一方面，提出了一种电流控制电路，用于串联连接的多级发光二极管LED组件的驱动电路系统中，所述驱动电路系统包括整流器301和电流模块303，其中整流器301对输入交流电压进行整流并以整流得到的输出电压为所述多级LED组件供电，各电流模块303的输入端与相应的LED组件的负极连接以设定流经各LED组件的电流，各电流模块的输出端连接在一起以形成公共输出端CS；所述电流控制电路包括：第一分压电路，对整流器的输出电压
进行分压，得到第一电压VMULT，第一运算放大器OP1，所述第一运算放大器的同相输入端接收参考电压VREF，反相输入端连接上述公共输出端CS，第一运算放大器的输出端与电容器CCOMP的一端连接，并与乘法器302的第一输入端连接；乘法器302，所述乘法器的第一输入端接收第一运算放大器的输出电压Vcomp，第二输入端接收上述第一电压VMULT，乘法器的输出端为各所述电流模块提供基准电压，电容器CCOMP，所述电容器的一端连接第一运算放大器的输出端，另一端接地；以及电阻器Rcs，所述电阻器的一端连接所述公共输出端，另一端接地。在一个示例中，所述第一分压电路包括电阻RMULT1(第一电阻)和电阻RMULT2(第二电阻)，电阻RMULT1与电阻RMULT2串联连接以对整流器301的输出电压进行分压，电阻RMULT1与电阻RMULT2连接节点处的电压为电压VMULT(第一电压)。在一个示例中，本实施例的电流控制电路还包括第二分压电路，第二分压电路包括：缓冲器，对乘法器的输出端电压进行缓冲；分压电阻网络，所述分压电阻网络由串联连接的多个电阻器(R1，R2，R3)构成，对经缓冲器缓冲后的电压进行分压，从而为相应的电流模块提供基准电压；恒流源，为所述分压电阻网络提供恒定电流。在一个示例中，所述缓冲器包括：第二运算放大器OP2，所述第二运算放大器的反相输入端与所述乘法器的输出端连接，同相输入端与第一晶体管M1的漏极连接，第二运算放大器的输出端与所述第一晶体管的栅极连接；第一晶体管M1，所述第一晶体管的源极接地。在一个示例中，所述乘法器的输出端电压正比于整流器的输出电压。在一个示例中，流经所述LED组件的电流Ics的波形近似为全波整流的正弦波形。在一个示例中，流经所述LED组件的平均电流IAVG为：IAVG＝VREF/Rcs其中，VREF为第一运算放大器同相输入端电压，Rcs为所述电阻器的电阻。在一个示例中，所述电流模块包括：第三运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端接收由所述第二分压电路提供的基准电压，反相输入端连接电流模块的输出端，第三运算放大器的输出端连接第二晶体管的栅极；以及第二晶体管，所述第二晶体管的漏极连接电流模块的输入端，源极连接电流模块的输出端。在一个示例中，所述第二分压电路提供的基准电压中的相邻基准电压之差大于接收所述相邻基准电压的各电流模块中的运算放大器的最大失调电压之和。技术的效果本技术提出的电流控制电路能够调整流过LED组件的电流波形近似为全波整流的正弦波形，有效的解决电流阶跃问题，在不显著增加电路规模的情况下，有效降低电路中总谐波失真。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。图1示出了一种现有的3段LED驱动电路系统的电路结构图；图2示出了图1所示的现有的3段LED驱动电路系统的电压电流示意图；图3示出根据本技术一实施例的电流控制电路的结构图；图4示出了图3所示的电流控制电路的电压电流示意图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。图3示出根据本技术一实施例的电流控制电路的结构图，该电流控制电路用于LED组件的驱动电路系统中。图3示例了4级LED组件的情况，本领域技术人员应理解，本技术实施例的电流控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流控制电路，其特征在于，所述电流控制电路用于串联连接的多级发光二极管LED组件的驱动电路系统中，所述驱动电路系统包括整流器(301)和电流模块(303)，其中整流器(301)对输入交流电压进行整流并以整流得到的输出电压为所述多级LED组件供电，各电流模块(303)的输入端与相应的LED组件的负极连接以设定流经各LED组件的电流，各电流模块的输出端连接在一起以形成公共输出端(CS)；所述电流控制电路包括：第一分压电路，对整流器的输出电压进行分压，得到第一电压VMULT，第一运算放大器(OP1)，所述第一运算放大器的同相输入端接收参考电压VREF，反相输入端连接上述公共输出端(CS)，第一运算放大器的输出端与电容器(CCOMP)的一端连接，并与乘法器(302)的第一输入端连接；乘法器(302)，所述乘法器的第一输入端接收第一运算放大器的输出电压Vcomp，第二输入端接收上述第一电压VMULT，乘法器的输出端为各所述电流模块提供基准电压，电容器(CCOMP)，所述电容器的一端连接第一运算放大器的输出端，另一端接地；以及电阻器，所述电阻器的一端连接所述公共输出端，另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种电流控制电路，其特征在于，所述电流控制电路用于串联连接的多级发光二极管LED组件的驱动电路系统中，所述驱动电路系统包括整流器(301)和电流模块(303)，其中整流器(301)对输入交流电压进行整流并以整流得到的输出电压为所述多级LED组件供电，各电流模块(303)的输入端与相应的LED组件的负极连接以设定流经各LED组件的电流，各电流模块的输出端连接在一起以形成公共输出端(CS)；所述电流控制电路包括：第一分压电路，对整流器的输出电压进行分压，得到第一电压VMULT，第一运算放大器(OP1)，所述第一运算放大器的同相输入端接收参考电压VREF，反相输入端连接上述公共输出端(CS)，第一运算放大器的输出端与电容器(CCOMP)的一端连接，并与乘法器(302)的第一输入端连接；乘法器(302)，所述乘法器的第一输入端接收第一运算放大器的输出电压Vcomp，第二输入端接收上述第一电压VMULT，乘法器的输出端为各所述电流模块提供基准电压，电容器(CCOMP)，所述电容器的一端连接第一运算放大器的输出端，另一端接地；以及电阻器，所述电阻器的一端连接所述公共输出端，另一端接地。2.根据权利要求1所述的电流控制电路，其特征在于，所述的第一分压电路包括第一电阻(RMULT1)和第二电阻(RMULT2)，第一电阻与第二电阻串联连接以对所述整流器的输出电压进行分压，第一电阻与第二电阻连接节点处的电压为所述第一电压VMULT。3.根据权利要求1所述的电流控制电路，其特征在于，所述电流控制电路还包括第二分压电路，包括：缓冲器，对乘法器的输出端电压进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜有，
申请(专利权)人：普诚科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71