一种LED电流采样电路以及LED驱动电源以及电流控制方法技术

本发明专利技术公开了一种LED电流采样电路以及LED驱动电源以及电流控制方法，电流采样电路包括采样电阻，用于将流经LED的电流信号转换成电压信号；放大电路，所述放大电路用于对采样电阻的端电压进行放大；积分电路，用于对放大电路的输出电压进行积分；所述采样电阻与放大电路的输入端相连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端相连接。本发明专利技术的LED电流采样电路通过采样电阻实现LED电流的采样功能，放大电路对采样电阻的端电压进行放大，保证电流采样过程中所反馈的电压信号相同的情况下，能够降低采样电阻的阻值，从而起到降低采样电阻的损耗；同时通过积分电路对放大电路的输出电压进行积分操作，从而达到对波动及高频干扰的滤除效果。

An LED Current Sampling Circuit, LED Driving Power Supply and Current Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种LED电流采样电路以及LED驱动电源以及电流控制方法
本专利技术涉及电子电路
，更具体地说涉及一种LED电流采样电路及其应用的LED驱动电源，以及LED电流控制方法。
技术介绍
由于LED(发光二极管)的伏安特性(流过LED的电流随其端电压成指数规律变化)以及温度特性，现有技术中的LED驱动电源普遍采用恒流的驱动电源。本领域技术人员均清楚，流过LED电流的偏差或波动，不仅影响LED的工作寿命、影响其光通量或亮度，也会影响其发光的光谱分布。在某些对亮度和光谱要求较高的场合，例如用于光电系统标定的LED光源，或者LED太阳光模拟器等，对LED恒流的精度控制有更严格的要求。目前，常见的LED恒流驱动芯片大都采用峰值电流控制模式，通过在LED电流回路串联一个电阻，对LED电流进行采样，然后将采样电压送入开关电源芯片进行处理，控制开关器件通断的占空比，对电流进行控制。这种电流采样电路具有以下缺陷：1.虽然电流采样电路结构简单，只需要一个采样电阻即可，但是损耗较高，而且采样电阻阻值越大，损耗越高；2.电流的采样精度不高导致驱动电源的电流控制精度不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：如何提高LED驱动电源的电流控制精度以及降低驱动电源中采样电路的损耗。本专利技术解决其技术问题的解决方案是：一种LED电流采样电路，包括：采样电阻，用于将流经LED的电流信号转换成电压信号；放大电路，所述放大电路用于对采样电阻的端电压进行放大；积分电路，用于对放大电路的输出电压进行积分；所述采样电阻与放大电路的输入端相连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端相连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述积分电路是双积分电路，所述积分电路包括两个积分单元，分别为第一积分单元和第二积分单元，所述第一积分单元的输出端与第二积分单元的输入端相连，所述放大电路的输出端与第一积分单元的输入端相连。作为上述技术方案的进一步改进，所述第一积分单元包括运放器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1，所述电阻R1的一端与运放器U1的反相输入端相连接，所述电阻R1的另一端作为第一积分单元的输入端，所述运放器U1的同相输入端通过电阻R3接地，所述电阻R2的两端分别与运放器U1的反相输入端以及输出端相连接，所述电容C1的两端分别与运放器U1的反相输入端以及输出端相连接，所述运放器U1的输出端作为第一积分单元的输出端。作为上述技术方案的进一步改进，所述第二积分单元包括运放器U2、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C2，所述电阻R4的一端与运放器U2的反相输入端相连接，所述电阻R4的另一端作为第二积分单元的输入端，所述运放器U2的同相输入端通过电阻R6接地，所述电阻R5的两端分别与运放器U2的反相输入端以及输出端相连接，所述电容C2的两端分别与运放器U2的反相输入端以及输出端相连接，所述运放器U2的输出端作为第二积分单元的输出端。作为上述技术方案的进一步改进，所述放大电路是差分放大电路，所述放大电路包括运放器U3、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电阻R10，所述电阻R7的一端与运放器U3的反相输入端相连接，所述电阻R9的一端与运放器U3的同相输入端相连接，所述电阻R7的另一端以及电阻R9的另一端作为放大电路的两个输入端，所述运放器U3的同相输入端通过电阻R10接地，所述电阻R8的两端分别与运放器U3的反相输入端以及输出端相连接，所述运放器U3的输出端作为放大电路的输出端。本申请还公开了一种LED驱动电源，包括DC-DC电路，所述DC-DC电路包括开关电源芯片以及上述任一种所述的LED电流采样电路，所述开关电源芯片设有电流采样端，所述积分电路的输出端与开关电源芯片的电流采样端相连接。本申请还公开了一种LED驱动电源的电流控制方法，包括：步骤100，采集LED的电流信号，并将所述电流信号转换成电压信号；步骤200，对所述电压信号进行放大操作；步骤300，对所述电压信号进行双积分操作；步骤400，以所述电压信号作为反馈信号，对LED驱动电源的开关管的占空比进行控制。本专利技术的有益效果是：本专利技术的LED电流采样电路通过采样电阻实现LED电流的采样功能，放大电路对采样电阻的端电压进行放大，保证电流采样过程中所反馈的电压信号相同的情况下，能够降低采样电阻的阻值，从而起到降低采样电阻的损耗；同时通过积分电路对放大电路的输出电压进行积分操作，从而达到对采样电压信号存在的跟随电感电流波动的干扰以及高频毛刺干扰进行滤除的效果；本专利技术所述的LED驱动电源中，积分电路将滤除波动以及高频干扰的电压信号反馈到开关电源芯片的电流采样端，有效提高驱动电源的电流控制精度；本专利技术所述的LED驱动电源电流控制方法，将输出到LED的电流信号转换成电压信号，以经过放大以及积分后的电压信号作为反馈信号控制驱动电源中开关管的占空比，有效降低电流采样电阻的损耗，滤除波动以及高频干扰，提高驱动电源的电流控制精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是本专利技术创造的采样电路框架图；图2是本专利技术创造的采样电路实施例原理图；图3是本专利技术创造的采样电路与型号为PT4115的开关电源芯片相结合的电源电路图；图4是本专利技术创造的采样电路与型号为UC3842的开关电源芯片相结合的电源电路图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本专利技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，如文中术语“中心、上、下、左、右、竖直、水平、内、外”等指示的方位或位置关系则为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。参照图1～图2，本申请为了提高LED驱动电源的电流控制精度以及降低驱动电源中采样电路的损耗，提供了一种应用在LED驱动电源中的电流采样电路，所述电流采样电路的第一实施例包括：采样电阻RS，用于将流经LED的电流信号转换成电压信号；放大电路，所述放大电路用于对采样电阻RS的端电压进行放大；积分电路，用于对放大电路的输出电压进行积分；所述采样电阻RS与放大电路的输入端相连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端相连接。具体地，本申请所述的LED电流采样电路通过采样电阻RS实现LED电流的采样功能，放大电路对采样电阻RS的端电压进行放大，保证电流采样过程中所反馈的电压信号相同的情况下，能够降低采样电阻RS的阻值，从而起到降低采样电阻RS的损耗；同时通过积分电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED电流采样电路，其特征在于，包括：采样电阻，用于将流经LED的电流信号转换成电压信号；放大电路，所述放大电路用于对采样电阻的端电压进行放大；积分电路，用于对放大电路的输出电压进行积分；所述采样电阻与放大电路的输入端相连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种LED电流采样电路，其特征在于，包括：采样电阻，用于将流经LED的电流信号转换成电压信号；放大电路，所述放大电路用于对采样电阻的端电压进行放大；积分电路，用于对放大电路的输出电压进行积分；所述采样电阻与放大电路的输入端相连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的一种LED电流采样电路，其特征在于：所述积分电路是双积分电路，所述积分电路包括两个积分单元，分别为第一积分单元和第二积分单元，所述第一积分单元的输出端与第二积分单元的输入端相连，所述放大电路的输出端与第一积分单元的输入端相连。3.根据权利要求2所述的一种LED电流采样电路，其特征在于：所述第一积分单元包括运放器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1，所述电阻R1的一端与运放器U1的反相输入端相连接，所述电阻R1的另一端作为第一积分单元的输入端，所述运放器U1的同相输入端通过电阻R3接地，所述电阻R2的两端分别与运放器U1的反相输入端以及输出端相连接，所述电容C1的两端分别与运放器U1的反相输入端以及输出端相连接，所述运放器U1的输出端作为第一积分单元的输出端。4.根据权利要求3所述的一种LED电流采样电路，其特征在于：所述第二积分单元包括运放器U2、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C2，所述电阻R4的一端与运放器U2的反相输入端相连接，所述电阻R4的另一端作为第二积分单元的输入端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林为，
申请(专利权)人：佛山职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44