一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路，该开关频率限制电路包括：一基准&内部电压单元；一消磁检测单元；一恒流控制单元；一峰值电流检测单元，一调光单元；一电流采样单元；一误差放大器单元；一开启延时单元；一逻辑&驱动单元。与传统的高功率因素LED调光驱动控制电路相比，使用了本发明专利技术电路的系统可以在不牺牲功率因素的情况下实现了更宽范围的调光，同时确保了输出电流很小的时候的调光线性度，用户体验更好，而且系统更加安全可靠，小电流输出时的效率跟高。

A switching frequency limiting circuit for high power factor LED drive power supply

The invention discloses a method for high power factor LED power switching frequency limit circuit, the switching frequency limiting circuit comprises a reference voltage unit & internal; a degaussing detection unit; a constant current control unit; a peak current detection unit, a light adjusting unit; a current sampling unit; an error amplifier unit a; opening delay unit; a logical & drive unit. With high power factor LED traditional optical drive control circuit, using the system of the invention circuit without sacrificing power factor can be realized under the condition of light adjustable wide range, while ensuring the adjustable light when the output current is very small, the user experience better, and more safe and reliable, small current output with high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路
本专利技术涉及一种开关电源电路，尤其涉及一种用于高功率因素开关电源型LED驱动电源调光时的开关频率限制电路。
技术介绍
随着LED照明的发展，智能化照明的需求越来越大，所以LED调光的应用场景也日新月异，但是在许多调光的应用过程中会出现LED电流下降到一定大小后就无法向下继续调节的问题，从而导致了调光范围过窄，用户体验效果差。图1是传统的高功率因数升压拓扑LED恒流驱动电路，通常包括：整流桥D1～D4，输入高频滤波电容C1，消磁检测电阻R3，输出电容C2，控制芯片U1，峰值电流采样电阻R1，功率开关管Q1，电感L1，续流二极管D5，输出电流采样电阻R2和LED负载LEDs。在控制芯片U1内部，通常包括：消磁检测单元，基准&内部电压单元，恒流控制单元，模拟调光单元，电流采样单元，误差放大器，峰值电流采样单元和逻辑&驱动单元。传统应用的原理以及局限性，对于采用升压拓扑的小功率LED驱动电源系统，为了得到高功率因素，通常会采用临界导通控制的平均电流模式控制来实现恒流输出，当需要调整输出电流比如需要电流减小，那么误差放大器的基准将会减小，导致流过电感L1的峰值电流下降，功率管Q1的栅极开启时间Ton减小，电感的消磁时间也会等比例下降，系统的开关频率增加，当Ton时间等于开关电源芯片内部设定的功率管最小导通时间后，Ton将无法继续下调，所以电流也无法下降，而且由于开关频率的增加，系统的开关损耗也会增加，降低了效率。
技术实现思路
针对传统高功率因素开关电源LED调光的输出电流控制技术的局限性，本专利技术公开了一种用于高功率因素LED驱动电源的开关频率限制电路，该开关频率限制电路包括：一基准和内部电压单元，用于产生所需的输出电流基准电压；一消磁检测单元，用于检测电感消磁时间，对电感电流过零进行检测；一恒流控制单元，用于让输出电流保持恒定；一峰值电流检测单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与芯片内部基准电压进行比较，以限制最大电流峰值，一调光单元，用于调节系统输出电流的大小；一调光单元，用于将调光信号转成模拟的电压信号；一电流采样单元，用于检测流过输出电流检测电阻上的电压，并且将该电压和调光单元产生的电压相叠加，然后把该采样信号输出给误差放大器；一误差放大器单元，用于将电流采样单元输出的信号跟随基准信号，同时把放大的误差信号反馈给开启延时和恒流控制单元；一开启延时单元，用于让误差放大器单元动态调节输出开启的时间；一逻辑&驱动单元，用于实现系统功率管的开关驱动。更进一步地，本专利技术同时公开了一种LED恒流驱动电路，该LED恒流驱动电路包括：一整流桥，一输入滤波电容，一消磁检测电阻，，一峰值电流采样电阻，一功率管，一电感，一续流二极管，一输出电容，一电流检测电阻，一LED负载。更进一步地，开启延时单元的输入端接入误差放大器输出产生的放大误差信号，以及功率管的开关控制信号Ton，输出功率管开启指示信号TURN_ON。更进一步地，该开启延时单元包括：一个上升沿触发脉冲产生电路单元，用于每当输出逻辑信号由低转高的时候产生一个正向的脉冲电平；一个运放单元；一个NMOS管；第一PMOS管；第二PMOS管；第三PMOS管；第四PMOS管；一个电阻；第一开关；第二开关；第三开关；第一电容；第二电容；一个固定恒流源；一个比较器单元；第一或非门；第二或非门；第三或非门。EA_CTRL信号接运放单元的正相输入端，运放单元的负输入端接NMOS管的源端和电阻一端相连，运放的输出端接NMOS管的栅极；NMOS管的漏端接第一PMOS管的漏端，NMOS管的栅极接运放的输出端，NMOS管的源端与运放的反相输出端以及电阻的一端相连；电阻的一端和NMOS管的源端以及运放的反相端相连，电阻的另一端与芯片芯片地相连；第一PMOS的源端与芯片内部供电电压VDD相连，第一PMOS的栅极和漏极相连同时与NMOS的漏极以及第二PMOS的栅极相连；第二PMOS的源端与芯片内部供电电压VDD相连，第二PMOS的栅极和第一PMOS的栅极与漏极相连同时与NMOS的漏极相连，第二PMOS的漏极与第一开关的一端以及第一电容的一端和比较器单元的反相输入端相连；第一开关的一端与第二PMOS的漏极以及第一电容的一端和比较器单元的反相输入端相连，第一开关的另一端与芯片地相连；第一电容的一端与第一开关的一端以及第二PMOS的漏极和比较器单元的反相输入端相连，第一电容的另一端与芯片地相连；第三PMOS的源端与芯片内部供电电压VDD相连，第三PMOS的栅极和漏极相连同时与固定恒流源的一端以及第四PMOS的栅极相连；固定恒流源的一端与第三PMOS的栅极和漏极以及第四PMOS的栅极相连，固定恒流源的另一端与芯片地相连；第四PMOS的源端与芯片内部供电电压VDD相连，第四PMOS的栅极和第一PMOS的栅极与漏极相连同时与固定恒流源的一端相连，第四PMOS的漏极与第二开关的一端相连；第二开关的一端与第四PMOS的漏端相连，第二开关的另一端与第二电容的一端以及第三开关的一端和比较器单元的正向输入端相连；第三开关的一端与第二开关的一端以及第二电容的一端和比较器单元的正向输入端相连，第三开关的另一端与芯片地相连；第三电容的一端与第三开关的一端以及第二将开关的一端和比较器单元的正向输出端相连，第三电容的另一端与芯片地相连；比较器单元的反相输入端与第二PMOS管的漏端以及第一开关的一端和第一电容的一端相连，比较器单元的正向输入端与第四PMOS管的漏端以及第二开关的一端和第二电容的一端相连，比较器单元的输出端和第一或非门的一输入端相连；第一或非门的一输入端与比较器的输出端相连，第一或非门的另一输入端与输入信号端Tdem相连，第一或非门的输出端与第二或非门的一输入端相连；第二或非门的一输入端与第一或非门的输出端相连，第二或非门的另一输入端与第三或非门的输出端相连，第二或非门的输出端与第三或非门的一输入端相连，第二或非门的输出端输出信号TURN_ON；第三或非门的一输入端与第二或非门的输出端相连，第三或非门的另一输入端与上升沿触发脉冲产生电路单元的输出端信号Tp相连，第三或非门的输出端与第二或非门的一输入端相连；上升沿触发脉冲产生电路单元的输入端与Ton信号相连，上升沿触发脉冲产生电路单元的输出端信号Tp控制第一开关与第二开关的打开与闭合同时与第三或非门的一输入端相连。与传统的高功率因素LED调光驱动控制电路相比，使用了本专利技术电路的系统可以在不牺牲功率因素的情况下实现了更宽范围的调光，同时确保了输出电流很小的时候的调光线性度，用户体验更好，而且系统更加安全可靠，小电流输出时的效率跟高。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述和所附图式得到进一步的了解。图1为传统的具有调光功能的升压型LED恒流驱动电路；图2为使用了本专利技术电路的具有调光功能的升压型LED恒流驱动电路；图3为本专利技术电路的具体实现；图4为传统的控制信号关键点波形；图5为本专利技术电路的控制信号关键点波形；具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施例作进一步的详细描述。本专利技术解决了传统的用于LED驱动电源调光的输出电流控制技术的控制芯片工作频率随输出电流基准电压减小而成比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路，其特征在于，所述电路包括：一基准和内部电压单元，用于产生所需的输出电流基准电压；一消磁检测单元，用于检测电感消磁时间，对电感电流过零进行检测；一恒流控制单元，用于让输出电流保持恒定；一峰值电流检测单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与芯片内部基准电压进行比较，以限制最大电流峰值；一调光单元，用于调节系统输出电流的大小，以及将调光信号转成模拟的电压信号；一电流采样单元，用于检测流过输出电流检测电阻上的电压，并且将该电压和调光单元产生的电压相叠加，然后把该采样信号输出给误差放大器；一误差放大器单元，用于将电流采样单元输出的信号跟随基准信号，同时把放大的误差信号反馈给开启延时和恒流控制单元；一开启延时单元，用于让误差放大器单元动态调节输出频率；一逻辑&驱动单元，用于实现系统功率管的开关驱动。

【技术特征摘要】
1.一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路，其特征在于，所述电路包括：一基准和内部电压单元，用于产生所需的输出电流基准电压；一消磁检测单元，用于检测电感消磁时间，对电感电流过零进行检测；一恒流控制单元，用于让输出电流保持恒定；一峰值电流检测单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与芯片内部基准电压进行比较，以限制最大电流峰值；一调光单元，用于调节系统输出电流的大小，以及将调光信号转成模拟的电压信号；一电流采样单元，用于检测流过输出电流检测电阻上的电压，并且将该电压和调光单元产生的电压相叠加，然后把该采样信号输出给误差放大器；一误差放大器单元，用于将电流采样单元输出的信号跟随基准信号，同时把放大的误差信号反馈给开启延时和恒流控制单元；一开启延时单元，用于让误差放大器单元动态调节输出频率；一逻辑&驱动单元，用于实现系统功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钦阳，
申请(专利权)人：深圳市梓晶微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44