恒流控制电路及LED驱动系统技术方案

本申请公开了提供一种LED驱动系统和恒流控制电路，恒流控制电路具有电源端口、地端口、采样端口和输入端口，输入端口接收输入信号，电源端口为恒流控制电路供电，采样端口接收采样信号，地端口为浮地端，用于提供内部地，恒流控制电路包括：供电单元，根据输入信号在电源端口产生供电电压；控制单元，接收采样信号并计算得到开关控制信号；功率管，控制端接收开关控制信号，第一端接收输入信号，第二端与采样端口或地端口相连以在功率管导通时提供驱动电压。本实用新型专利技术实施例的恒流控制电路仅需四个端口和极少的外围元件即可实现LED驱动系统的环路控制，省略了辅助绕组。LED驱动系统具有线路简单、成本低、尺寸小的优点，适用于小尺寸的整机设计。

Constant current control circuit and LED drive system

The invention discloses a LED drive system and constant current control circuit, constant current control circuit has a power port, port, sampling port and the input port, the input port receives the input signal power supply port for the constant current control circuit, a sampling port receives the sampling signal, the port is a floating end, used to provide internal and the constant current control circuit comprises a power supply unit, according to the input signal generating power supply voltage in the power supply port; the control unit receives the sampling signal, and calculate the switch control signal; power control, the control terminal receives a switch control signal, a first end receives the input signal and the second end of the sampling port or port connected to a driving voltage is provided to the tube when the power conduction. The constant current control circuit of the utility model only needs four ports and few peripheral elements to realize the loop control of the LED drive system, and the auxiliary winding is omitted. The LED drive system has the advantages of simple line, low cost and small size. It is suitable for small size whole machine design.

【技术实现步骤摘要】
恒流控制电路及LED驱动系统
本技术涉及LED控制
，更具体地，涉及恒流控制电路及LED驱动系统。
技术介绍
目前，随着发光二极管(LightEmittingDiode,LED)照明以及LED显示产品的普及，市场对LED驱动系统的成本和性能提出的要求日益增多，减少LED驱动系统中的恒流控制芯片的管脚、简化系统结构、减少恒流控制芯片的外围元件数量、降低封装成本等已成为本领域的重点研发趋势。图1示出了传统的LED驱动系统的结构示意图。如图1所示，传统的LED驱动系统1000包括整流滤波电路1100、恒流控制电路1200、驱动电路1300、供电电路1400以及功率管M1。各电路之间的连接关系为：整流滤波电路1100用于将交流信号Vac转换为直流信号形式的输入信号Vin；供电电路1400根据输入信号Vin产生供电电压Vcc；功率管M1的第一端接收输入信号Vin，第二端与驱动电路1300相连，控制端接收由恒流控制电路1200提供的开关控制信号drv；驱动电路1300对LED灯串100产生驱动电流ILED，并提供采样信号S1至恒流控制电路1200；恒流控制电路1200具有过零检测端口ZCD、环路补偿端口COMP、采样端口CS、电源端口VCC、地端口GND以及驱动端口DRV，其中过零检测端口ZCD通过多个外围元件获得过零信号S2，环路补偿端口COMP通过外围元件实现环路补偿，采样端口CS接收由驱动电路1300提供的采样信号S1，电源端口VCC接收由供电电路1400提供的供电电压Vcc，地端口采用浮地连接，恒流控制电路1200在供电电压Vcc的作用下根据采样信号S1、过零信号S2等信号提供并调节开关控制信号drv，从而实现LED驱动系统的环路控制。下面根据图1对传统的LED驱动系统1000中各部分电路的结构进行说明。整流滤波电路1100包括整流桥和滤波电容C1，其中，整流桥包括二极管D11至D14。驱动电路1300包括变压器的原边绕组L1、电容Cout1、二极管D15以及电阻Rs1，驱动电路1300的第一输出端与LED灯串100的阳极端相连、第二输出端与LED灯串100的阴极端相连以对LED灯串100提供驱动电流ILED。驱动电路1300的第二输出端接收外部地电压gnd，电容Cout1连接在驱动电路1300的第一输出端和第二输出端之间，变压器的原边绕组L1的第一端与驱动电路1300的第一输出端相连，变压器的原边绕组L1的第二端与电阻Rs1的第二端相连，电阻Rs1的第一端与二极管D5的阴极相连，二极管D5的阳极接收外部地电压gnd。供电电路1400包括变压器的辅助绕组L2、二极管D16、电阻R1和R2以及电容C1。变压器的辅助绕组L2的第一端、电容C1的第一端与电阻Rs1的第一端相连，电容C1的第二端、电阻R1的第一端以及电阻R2的第一端相连并输出供电电压Vcc，电阻R1的第二端接收输入信号Vin，电阻R2的第二端与二极管D16的阴极相连，二极管D16的阳极与辅助绕组L2的第二端相连。恒流控制电路1200的环路补偿端口COMP与外部电容C2的第一端相连，外部电容C2的第二端与电阻Rs1的第一端相连以实现频率补偿；采样端口CS与电阻Rs1的第二端相连以对流经电阻Rs1的电流进行检测；电源端口VCC与电容C1的第二端相连以接收供电电压Vcc；地端口GND与电阻Rs1的第一端相连；驱动端口DRV与功率管M1的控制端相连以提供控制开关控制信号drv；零电流检测端口ZCD与外部电阻R3的第一端、外部电阻R4的第一端相连，外部电阻R3的第二端与二极管D16的阳极相连，外部电阻R4的第二端与电阻Rs1的第一端相连。由于恒流控制电路1200集成于一颗芯片，因此从上述对传统LED驱动系统1000的描述中可以看出，用于实现恒流控制电路1200的芯片需要设置众多外围元件(如图1所示的电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、C2、二极管D16、变压器的辅助绕组L2等)以及至少6个管脚来实现对驱动端电流ILED的恒流控制并维持供电电压Vcc，因此，管脚数目多、封装成本高、外围元件数量多导致LED驱动系统的尺寸大。由于这些不足，传统的LED驱动系统无法适用于小尺寸的整机设计。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种恒流控制电路及LED驱动系统，其中恒流控制电路仅需四个端口和极少的外围元件即可实现LED驱动系统的环路控制，从而减少了用于实现恒流控制电路的芯片的管脚数目和封装成本，减小了LED驱动系统的尺寸，使得LED驱动系统能够适用于小尺寸的整机设计。根据本技术的一方面，提供一种恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路为四端口结构，所述四端口分别为电源端口、地端口、采样端口以及输入端口，所述输入端口接收输入信号，所述电源端口用于为所述恒流控制电路供电，所述采样端口接收采样信号，所述恒流控制电路包括：供电单元，其用于根据所述输入信号在所述电源端口处产生供电电压；控制单元，其接收所述采样信号并通过计算得到开关控制信号；功率管，其控制端接收所述开关控制信号，其第一端接收所述输入信号，其第二端与所述采样端口或所述地端口相连以在所述功率管导通时提供驱动电压，其中，所述地端口为浮地端，用于提供所述恒流控制电路的内部地。优选地，所述恒流控制电路还包括过零检测单元，所述过零检测单元根据所述开关控制信号或所述采样信号产生过零信号，所述控制单元利用所述过零信号计算所述开关控制信号。优选地，所述恒流控制电路还包括空载保护单元，所述空载保护单元接收由所述控制单元提供的关断时间信号，并根据所述关断时间信号产生空载保护信号，所述控制单元利用所述空载保护信号计算所述开关控制信号。优选地，所述恒流控制电路还包括基准单元，所述基准单元的输入端连接至所述电源端口，用以产生一种或多种基准信号供所述供电单元和/或所述控制单元使用。优选地，所述基准单元包括：欠电压锁定模块，其用于根据所述供电电压产生欠电压保护信号；电压产生模块，当所述欠电压保护信号无效时，所述电压产生模块根据所述供电电压产生所述基准信号，当所述欠电压保护信号有效时，所述基准单元的输入端与所述电源端口断开。优选地，所述恒流控制电路集成于一颗芯片中。根据本技术的另一方面，还提供一种LED驱动系统，其用于产生驱动电流以驱动发光二极管，其特征在于，所述LED驱动系统包括：恒流控制电路，所述恒流控制电路为四端口结构，所述四端口分别为电源端口、地端口、采样端口以及输入端口，所述输入端口接收输入信号，所述电源端口用于为所述恒流控制电路供电，所述采样端口接收采样信号，所述地端口为浮地端，用于提供所述恒流控制电路的内部地，所述恒流控制电路包括用于根据所述输入信号在所述电源端口处产生供电电压的供电单元、用于接收所述采样信号并通过计算得到开关控制信号的控制单元、以及功率管，所述功率管的控制端接收所述开关控制信号，所述功率管的第一端接收所述输入信号，所述功率管第二端与所述采样端口或所述地端口相连以在所述功率管导通时提供驱动电压；驱动电路，其在所述功率管导通时根据所述驱动电压产生所述驱动电流并存储能量，并在所述功率管关断时释放其存储的能量以维持所述驱动电流，所述驱动电路提供所述采样信号，并向所述恒流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路为四端口结构，所述四端口分别为电源端口、地端口、采样端口以及输入端口，所述输入端口接收输入信号，所述电源端口用于为所述恒流控制电路供电，所述采样端口接收采样信号，所述恒流控制电路包括：供电单元，其用于根据所述输入信号在所述电源端口处产生供电电压；控制单元，其接收所述采样信号并通过计算得到开关控制信号；功率管，其控制端接收所述开关控制信号，其第一端接收所述输入信号，其第二端与所述采样端口或所述地端口相连以在所述功率管导通时提供驱动电压，其中，所述地端口为浮地端，用于提供所述恒流控制电路的内部地。

【技术特征摘要】
1.一种恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路为四端口结构，所述四端口分别为电源端口、地端口、采样端口以及输入端口，所述输入端口接收输入信号，所述电源端口用于为所述恒流控制电路供电，所述采样端口接收采样信号，所述恒流控制电路包括：供电单元，其用于根据所述输入信号在所述电源端口处产生供电电压；控制单元，其接收所述采样信号并通过计算得到开关控制信号；功率管，其控制端接收所述开关控制信号，其第一端接收所述输入信号，其第二端与所述采样端口或所述地端口相连以在所述功率管导通时提供驱动电压，其中，所述地端口为浮地端，用于提供所述恒流控制电路的内部地。2.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路还包括过零检测单元，所述过零检测单元根据所述开关控制信号或所述采样信号产生过零信号，所述控制单元利用所述过零信号计算所述开关控制信号。3.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路还包括空载保护单元，所述空载保护单元接收由所述控制单元提供的关断时间信号，并根据所述关断时间信号产生空载保护信号，所述控制单元利用所述空载保护信号计算所述开关控制信号。4.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路还包括基准单元，所述基准单元的输入端连接至所述电源端口，用以产生一种或多种基准信号供所述供电单元和/或所述控制单元使用。5.根据权利要求4所述的恒流控制电路，其特征在于，所述基准单元包括：欠电压锁定模块，其用于根据所述供电电压产生欠电压保护信号；电压产生模块，当所述欠电压保护信号无效时，所述电压产生模块根据所述供电电压产生所述基准信号，当所述欠电压保护信号有效时，所述基准单元的输入端与所述电源端口断开。6.根据权利要求1至5任一项所述的恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制电路集成于一颗芯片中。7.一种LED驱动系统，其用于产生驱动电流以驱动发光二极管，其特征在于，所述LED驱动系统包括：恒流控制电路，所述恒流控制电路为四端口结构，所述四端口分别为电源端口、地端口、采样端口以及输入端口，所述输入端口接收输入信号，所述电源端口用于为所述恒流控制电路供电，所述采样端口接收采样信号，所述地端口为浮地端，用于提供所述恒流控制电路的内部地，所述恒流控制电路包括用于根据所述输入信号在所述电源端口处产生供电电压的供电单元、用于接收所述采样信号并通过计算得到开关控制信号的控制单元、以及功率管，所述功率管的控制端接收所述开关控制信号，所述功率管的第一端接收所述输入信号，所述功率管第二端与所述采样端口或所述地端口相连以在所述功率管导通时提供驱动电压；驱动电路，其在所述功率管导通时根据所述驱动电压产生所述驱动电流并存储能量，并在所述功率管关断时释放其存储的能量以维持所述驱动电流，所述驱动电路提供所述采样信号，并向所述恒流控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33