一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路制造方法及图纸

一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路，属于电子电路技术领域。包括比较位移模块和可变关断时间产生模块，比较位移模块的输入端连接开关管的源端电压，其输出端连接可变关断时间产生模块的输入端；当LED恒流驱动装置中的开关管关断时使能可变关断时间产生模块，开关管的源端电压与第一基准电压经过比较后的比较结果连接可变关断时间产生模块的放电端，可变关断时间产生模块的输出信号用于控制开关管的开启和关断。本发明专利技术能够用于LED恒流驱动装置使其产生的平均电流保持恒定且贴合预设值，同时可以强迫LED恒流驱动装置工作在连续导电模式下。

A Variable Turn-off Time Control Circuit for LED Constant Current Driver

A variable turn-off time control circuit for a constant current drive device of LED belongs to the technical field of electronic circuits. Including comparing displacement module and variable turn-off time generating module, comparing the input end of displacement module with the source end voltage of switch, and the output end of displacement module with the input end of variable turn-off time generating module. When the switch in the LED constant current driving device is turned off, the variable turn-off time generating module is enabled, and the source end voltage of switch is compared with the first reference voltage. Connect the discharge end of the variable turn-off time generating module, and the output signal of the variable turn-off time generating module is used to control the opening and closing of the switch. The invention can be used for a constant current drive device of LED to keep the average current generated constant and to conform to the preset value, and at the same time to force the constant current drive device of LED to work in a continuous conductive mode.

【技术实现步骤摘要】
一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路
本专利技术属于电子电路
，具体的说是涉及一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路。
技术介绍
LED因其众多优点，已成为当今照明光源的主流。LED又被叫做发光二极管，所以它具有许多和二极管相同的特性，例如其电流-电压转移特性就与二极管的转移特性相似，这就决定了不能用恒定电压的方法来驱动LED，因为很小的电压波动就会产生较大的电流波动，所以现在普遍采用恒定电流的方式来驱动LED，从而使得LED的亮度保持稳定。专利名称为一种用于LED驱动电路的恒流输出控制装置，专利号为ZL2014102500721的专利中提出了一种用于LED驱动电路的恒流输出控制装置，如图1所示，该电路主要包括TON时间均衡模块、TOFF时间控制模块、平均电流采样模块以及Buck电路，该装置的工作原理为通过平均电流采样模块反馈到驱动电路使开关管Q1导通，使得TON时间均衡模块中的加减计数器B1从零开始加数，随着电感电流上升，采样电阻R1两端的电压升高致使第一比较器A1翻转，而加减计数器B1开始减数，直到减到零值，使开关管Q1关断，TOFF时间控制模块中的加计数器B2从零开始计数，计到人工设定的某一个数时，控制开关管Q1重新导通，如此循环下去。关断时间由TOFF时间控制模块中的加计数器B2加数到使开关管Q1重新导通的时间所决定，因为人工设定的数为一固定数，该关断方法实为一种固定关断时间控制法。该恒流输出控制装置可以实现在一个周期内，电感电流从谷值上升到平均值的时间等于电流从平均值上升到峰值的时间，而且电流平均值可以人为设定，而设定的电流平均值就为比较器的第一基准电压VR除以采样电阻R1。假设上述恒流输出控制装置关断较长时间过后，重新开启，即Buck电路中的电感电流从零开始上升，然后设定一个合适的关断时间，保持工作在连续导电模式(CCM)下。如图2所示为上述恒流输出控制装置的电感电流的周期变化图，图中，为第n个周期开始时的电感电流谷值，为第n个周期的电感电流峰值，为第n个周期的开启时间，Toff为每个周期的关断时间，iavg为人工设定的平均电流，m1和-m2分别是电感电流的上升斜率和下降斜率。第n个周期的峰值和结束时的谷值分别为因为电感电流从谷值上升到平均值的时间等于电流从平均值上升到峰值的时间，所以有以下表达式成立将表达式(1)(3)代入到表达式(2)中，可以得到第n+1个周期开始时的谷值为第一个周期开始时的谷值由表达式(4)可以看出，第二个周期开始时的谷值第三个周期开始时的谷值第四个周期开始时的谷值以此类推，由此可以看出，如果基于该恒流输出控制装置，电感电流从零开始上升，电感电流的谷值将一直在两个值当中摆荡。在这种情况下，第一个周期电感电流的平均值为显然该值不等于iavg，并且不恒定。第二个周期电感电流的平均值为显然该值也不等于iavg，并且不恒定。因此如果电感电流一开始从零开始上升，在保持工作在连续导电模式下，该恒流输出控制装置所输出的电感电流谷值不能保持恒定，平均电流也不再是预设的值，且平均电流不能保持恒定，因此在这种情况下，采用固定关断时间控制的该装置显然已无法达到恒流的要求。
技术实现思路
针对上述恒流输出控制装置在电感电流从零开始上升的情况下无法再达到恒流的问题，本专利技术提出了一种可变关断时间控制电路，能够替换上述恒流输出控制装置中固定关断时间控制方法的TOFF时间控制模块，实现在电感电流从零开始上升的情况下利用本专利技术提出的可变关断时间控制电路使得恒流输出控制装置输出恒定的电流；值得说明的是，本专利技术提出的可变关断时间控制电路还可以用于其他LED恒流驱动装置，用于产生可变的关断时间从而控制LED恒流驱动装置输出恒定电流。本专利技术提出的可变关断时间控制方法所采用的技术方案是：一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路，所述LED恒流驱动装置包括开关管Q1，所述可变关断时间控制电路的输入信号为所述开关管Q1的源端电压，其输出信号用于控制所述开关管Q1的开启和关断；所述可变关断时间控制电路包括比较位移模块和可变关断时间产生模块，当所述开关管关断时使能所述可变关断时间产生模块，所述可变关断时间产生模块的输入端连接所述比较位移模块的输出端，其输出端输出所述可变关断时间控制电路的输出信号；所述开关管Q1的源端电压与第一基准电压VR通过第一比较器A1进行比较后的比较结果连接所述可变关断时间产生模块的放电端；所述比较位移模块包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8、第九PMOS管MP9和第十PMOS管MP10，第八PMOS管MP8的栅极作为所述可变关断时间控制电路的输入端，其源极连接第二PMOS管MP2的漏极和第六PMOS管MP6的栅极，其漏极连接第九PMOS管MP9和第十PMOS管MP10的漏极以及第一NMOS管MN1和第二NMOS管的源极并接地；第九PMOS管MP9的栅极连接第二基准电压VP，其源极连接第四PMOS管MP4的漏极和第七PMOS管MP7的栅极；第一NMOS管MN1的栅漏短接并连接第二NMOS管MN2的栅极和第六PMOS管MP6的漏极；第一PMOS管MP1的栅漏短接并连接第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4和第五PMOS管MP5的栅极以及偏置电压，其源极连接第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4和第五PMOS管MP5的源极并连接电源电压；第七PMOS管MP7的源极连接第三PMOS管MP3的漏极和第六PMOS管MP6的源极，其漏极连接第二NMOS管的漏极和第十PMOS管MP10的栅极；第十PMOS管MP10的源极连接第五PMOS管MP5的漏极并作为所述比较位移电路的输出端。具体的，所述可变关断时间产生模块包括第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第十一PMOS管MP11、第十二PMOS管MP12、第一电阻R2、第一电容C2、放大器A2和第二比较器A3，放大器A2的正输入端作为所述可变关断时间产生模块的输入端，其负输入端连接第三NMOS管MN3的源极并通过第一电阻R2后接地，其使能端连接所述可变关断时间产生模块的使能信号，其输出端连接第三NMOS管MN3的栅极；第十一PMOS管MP11的栅漏短接并连接第十二PMOS管MP12的栅极和第三NMOS管MN3的漏极，其源极连接第十二PMOS管MP12的源极并连接电源电压；第四NMOS管MN4的栅极作为所述可变关断时间产生模块的放电端，其漏极连接第二比较器A3的正输入端和第十二PMOS管MP12的漏极并通过第一电容C2后接地，其源极接地；第二比较器A3的负输入端连接第三基准电压VOFF，其输出端作为所述可变关断时间产生模块的输出端。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了传统LED恒流驱动装置在电感电流从零开始上升的情况下，平均值无法保持恒定且偏离预设值的问题，在可变关断时间控制方法的基础上，提出一种可变关断时间控制电路，能够使得LED恒流驱动装置的平均电流保持恒定且贴合预设值，同时可以强迫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路，所述LED恒流驱动装置包括开关管，所述可变关断时间控制电路的输入信号为所述开关管的源端电压，其输出信号用于控制所述开关管的开启和关断；其特征在于，所述可变关断时间控制电路包括比较位移模块和可变关断时间产生模块，当所述开关管关断时使能所述可变关断时间产生模块，所述可变关断时间产生模块的输入端连接所述比较位移模块的输出端，其输出端输出所述可变关断时间控制电路的输出信号；所述开关管的源端电压与第一基准电压通过第一比较器进行比较后产生的比较结果连接所述可变关断时间产生模块的放电端；所述比较位移模块包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管和第十PMOS管，第八PMOS管的栅极作为所述可变关断时间控制电路的输入端，其源极连接第二PMOS管的漏极和第六PMOS管的栅极，其漏极连接第九PMOS管和第十PMOS管的漏极以及第一NMOS管和第二NMOS管的源极并接地；第九PMOS管的栅极连接第二基准电压，其源极连接第四PMOS管的漏极和第七PMOS管的栅极；第一NMOS管的栅漏短接并连接第二NMOS管的栅极和第六PMOS管的漏极；第一PMOS管的栅漏短接并连接第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管的栅极以及偏置电压，其源极连接第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管的源极并连接电源电压；第七PMOS管的源极连接第三PMOS管的漏极和第六PMOS管的源极，其漏极连接第二NMOS管的漏极和第十PMOS管的栅极；第十PMOS管的源极连接第五PMOS管的漏极并作为所述比较位移电路的输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路，所述LED恒流驱动装置包括开关管，所述可变关断时间控制电路的输入信号为所述开关管的源端电压，其输出信号用于控制所述开关管的开启和关断；其特征在于，所述可变关断时间控制电路包括比较位移模块和可变关断时间产生模块，当所述开关管关断时使能所述可变关断时间产生模块，所述可变关断时间产生模块的输入端连接所述比较位移模块的输出端，其输出端输出所述可变关断时间控制电路的输出信号；所述开关管的源端电压与第一基准电压通过第一比较器进行比较后产生的比较结果连接所述可变关断时间产生模块的放电端；所述比较位移模块包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管和第十PMOS管，第八PMOS管的栅极作为所述可变关断时间控制电路的输入端，其源极连接第二PMOS管的漏极和第六PMOS管的栅极，其漏极连接第九PMOS管和第十PMOS管的漏极以及第一NMOS管和第二NMOS管的源极并接地；第九PMOS管的栅极连接第二基准电压，其源极连接第四PMOS管的漏极和第七PMOS管的栅极；第一NMOS管的栅漏短接并连接第二NMOS管的栅极和第六PMOS管的漏极；第一PMOS管的栅漏短接并...

【专利技术属性】
技术研发人员：方健，段艳秋，赖荣兴，罗云钟，王卓，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51