一种LED调光驱动电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED调光驱动电路及开关电源，包括功率开关管截止时刻控制电路、功率开关管导通时刻控制电路及功率开关管驱动电路。当调光器的调光电压较大时，说明LED负载需调节的亮度较大，即开关电源输出至LED负载的电流值较大，临界导通模式对应的工作频率便可满足此时的LED调光亮度需求，所以LED调光驱动电路在调光电压较大时工作在临界导通模式；当调光电压较小需进入深度调光模式时，临界导通模式对应的工作频率已无法满足此时的LED调光亮度需求，所以使LED调光驱动电路工作在可进一步降低工作频率的断续工作模式下，使LED负载的电流值进一步降低，从而增加了LED负载的调光深度，且提高了其调光精度。

LED dimming driving circuit and switching power supply

【技术实现步骤摘要】
一种LED调光驱动电路及开关电源
本技术涉及开关电源领域，特别是涉及一种LED调光驱动电路及开关电源。
技术介绍
随着电子信息产业的发展，开关电源逐渐被广泛应用在LED(LightEmittingDiode，发光二极管)照明领域。目前，开关电源的作用是将外接交流电(如市电220V、380V等)转换成一个稳定的直流电，以为LED负载供电。然而，随着用户需求的不断增加，LED调光成为一大发展趋势，LED调光是通过对开关电源输出至LED负载的电流进行调整实现的。但是，现有的开关电源中的LED调光驱动电路通常只工作在临界导通模式下，导致LED负载的调光深度受限，且导致LED负载的调光精度较低。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种LED调光驱动电路及开关电源，增加了LED负载的调光深度，且提高了LED负载的调光精度。为解决上述技术问题，本技术提供了一种LED调光驱动电路，应用于包含功率开关管和调光器的开关电源，所述LED调光驱动电路包括：与所述调光器的输出端连接的功率开关管截止时刻控制电路，用于根据所述调光器输出的表征LED调光亮度需求的调光电压确定所述功率开关管在工作周期内的导通时间；与所述调光器的输出端连接的功率开关管导通时刻控制电路，用于判断所述调光电压是否大于预设第一电压阈值，若是，则生成临界导通信号；若否，则生成包含所述功率开关管的工作时间和停止工作时间的断续导通信号；其中，电压值越低的调光电压对应的所述停止工作时间越长；分别与所述功率开关管截止时刻控制电路和所述功率开关管导通时刻控制电路连接的功率开关管驱动电路，用于在接收到所述临界导通信号后，按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态；在接收到所述断续导通信号后，在所述工作时间内按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态，在所述停止工作时间内控制所述功率开关管断开。优选地，所述功率开关管导通时刻控制电路包括第一阻性负载、第二阻性负载、第一开关管、第一电容、第一比较器及用于检测所述功率开关管的断开信号的断开检测电路；其中：所述第一阻性负载的第一端与所述调光器的输出端连接，所述第一阻性负载的第二端分别与所述第一开关管的第一端、所述第一电容的第一端及所述第一比较器的输入正端连接，所述第一开关管的第二端和所述第二阻性负载的第一端连接，所述第二阻性负载的第二端接入第一电压阈值，所述第一开关管的控制端与所述开关电源的控制电路连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一比较器的输入负端接入预设第二电压阈值，所述第一比较器的输出端和所述断开检测电路的输出端均与所述功率开关管驱动电路连接；其中，所述第一电容的满电电压＞第二电压阈值；所述控制电路用于判断所述调光电压是否大于预设第一电压阈值，若是，则控制所述第一开关管在整个工作周期内一直导通；若否，则按照在工作周期内的预设断开时间控制所述第一开关管的周期性断开状态；相应的，所述功率开关管驱动电路具体用于在接收到高电平信号后，按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态；在接收到低电平信号后，在所述断开信号结束时继续生成控制所述功率开关管断开的驱动信号。优选地，所述功率开关管截止时刻控制电路包括：采样电路，用于对表征所述开关电源的输出电流的电压信号进行采样，得到电压采样信号；与所述采样电路的输出端连接的信号调节电路，用于在所述电压采样信号趋近等于预设基准信号的目标条件下，对所述电压采样信号进行调节，得到调节信号；其中，所述预设基准信号与所述调光电压成正比；与所述信号调节电路的输出端连接的导通时间产生电路，用于根据所述调节信号确定所述功率开关管在工作周期内的导通时间。优选地，所述信号调节电路包括：与所述采样电路的输出端连接的求平均电路，用于对所述电压采样信号的电压峰值进行平均值运算，得到平均值信号；输入负端与所述求平均电路的输出端连接、输入正端接入预设基准信号的误差放大器，用于求取所述平均值信号和预设基准信号之间的误差，并对所述误差进行放大，得到误差放大信号；挂接于所述误差放大器的输出端和所述导通时间产生电路之间的连接线路上的补偿电路，用于对所述误差放大信号进行补偿运算，得到调节信号。优选地，所述信号调节电路还包括：挂接于所述误差放大器的输出端和所述导通时间产生电路之间的连接线路上的钳位电路，用于将所述调节信号钳位在预设定值。优选地，所述采样电路包括第二开关管和第二电容；其中：所述第二开关管的第一端接入表征所述开关电源的输出电流的电压信号，所述第二开关管的输出端与所述第二电容的第一端连接并作为所述采样电路的输出端，所述第二电容的第二端接地，所述第二开关管的控制端与所述开关电源的控制电路连接；所述控制电路用于按照所述导通时间控制所述第二开关管的周期性导通状态。优选地，所述求平均电路包括第三开关管、第四开关管及第一反相器；其中：所述第三开关管的第一端作为所述求平均电路的输入端，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端连接并作为所述求平均电路的输出端，所述第四开关管的第二端接地，所述第三开关管的控制端分别与所述控制电路和所述第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与所述第四开关管的控制端连接；所述控制电路还用于将所述导通时间对应的驱动信号进行反相，并按照反相后的驱动信号对应的新导通时间控制所述第三开关管的周期性导通状态，同时利用所述第一反相器实现按照所述导通时间控制所述第四开关管的周期性导通状态。优选地，所述导通时间产生电路包括第二反相器、第五开关管、第三电容、恒流源、第二比较器及或门；其中：所述第二反相器的输入端与所述控制电路连接，所述第二反相器的输出端与所述第五开关管的控制端连接，所述第五开关管的第一端分别与所述第三电容的第一端、所述恒流源的输出端及所述第二比较器的输入正端连接，所述第五开关管的第二端与所述第三电容的第二端均接地，所述恒流源的输入端接入直流电压，所述第二比较器的输入负端作为所述导通时间产生电路的输入端，所述第二比较器的输出端与所述或门的第一输入端连接，所述或门的第二输入端接入所述导通时间对应的驱动信号的前端信号，所述或门的输出端作为所述导通时间产生电路的输出端；所述控制电路还用于按照所述导通时间控制所述第五开关管的周期性导通状态。优选地，所述功率开关管截止时刻控制电路还包括：与所述信号调节电路连接的深度调光电路，用于对所述调光电压进行信号调制，得到输入至所述信号调节电路的基准信号。为解决上述技术问题，本技术还提供了一种开关电源，包括上述任一种LED调光驱动电路。本技术提供了一种LED调光驱动电路，包括：功率开关管截止时刻控制电路、功率开关管导通时刻控制电路及功率开关管驱动电路。当调光器的调光电压较大时，说明LED负载需调节的亮度较大，即开关电源输出至LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED调光驱动电路，其特征在于，应用于包含功率开关管和调光器的开关电源，所述LED调光驱动电路包括：/n与所述调光器的输出端连接的功率开关管截止时刻控制电路，用于根据所述调光器输出的表征LED调光亮度需求的调光电压确定所述功率开关管在工作周期内的导通时间；/n与所述调光器的输出端连接的功率开关管导通时刻控制电路，用于判断所述调光电压是否大于预设第一电压阈值，若是，则生成临界导通信号；若否，则生成包含所述功率开关管的工作时间和停止工作时间的断续导通信号；其中，电压值越低的调光电压对应的所述停止工作时间越长；/n分别与所述功率开关管截止时刻控制电路和所述功率开关管导通时刻控制电路连接的功率开关管驱动电路，用于在接收到所述临界导通信号后，按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态；在接收到所述断续导通信号后，在所述工作时间内按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态，在所述停止工作时间内控制所述功率开关管断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种LED调光驱动电路，其特征在于，应用于包含功率开关管和调光器的开关电源，所述LED调光驱动电路包括：
与所述调光器的输出端连接的功率开关管截止时刻控制电路，用于根据所述调光器输出的表征LED调光亮度需求的调光电压确定所述功率开关管在工作周期内的导通时间；
与所述调光器的输出端连接的功率开关管导通时刻控制电路，用于判断所述调光电压是否大于预设第一电压阈值，若是，则生成临界导通信号；若否，则生成包含所述功率开关管的工作时间和停止工作时间的断续导通信号；其中，电压值越低的调光电压对应的所述停止工作时间越长；
分别与所述功率开关管截止时刻控制电路和所述功率开关管导通时刻控制电路连接的功率开关管驱动电路，用于在接收到所述临界导通信号后，按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态；在接收到所述断续导通信号后，在所述工作时间内按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态，在所述停止工作时间内控制所述功率开关管断开。


2.如权利要求1所述的LED调光驱动电路，其特征在于，所述功率开关管导通时刻控制电路包括第一阻性负载、第二阻性负载、第一开关管、第一电容、第一比较器及用于检测所述功率开关管的断开信号的断开检测电路；其中：
所述第一阻性负载的第一端与所述调光器的输出端连接，所述第一阻性负载的第二端分别与所述第一开关管的第一端、所述第一电容的第一端及所述第一比较器的输入正端连接，所述第一开关管的第二端和所述第二阻性负载的第一端连接，所述第二阻性负载的第二端接入第一电压阈值，所述第一开关管的控制端与所述开关电源的控制电路连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一比较器的输入负端接入预设第二电压阈值，所述第一比较器的输出端和所述断开检测电路的输出端均与所述功率开关管驱动电路连接；其中，所述第一电容的满电电压＞第二电压阈值；
所述控制电路用于判断所述调光电压是否大于预设第一电压阈值，若是，则控制所述第一开关管在整个工作周期内一直导通；若否，则按照在工作周期内的预设断开时间控制所述第一开关管的周期性断开状态；
相应的，所述功率开关管驱动电路具体用于在接收到高电平信号后，按照所述导通时间控制所述功率开关管的周期性导通状态；在接收到低电平信号后，在所述断开信号结束时继续生成控制所述功率开关管断开的驱动信号。


3.如权利要求1所述的LED调光驱动电路，其特征在于，所述功率开关管截止时刻控制电路包括：
采样电路，用于对表征所述开关电源的输出电流的电压信号进行采样，得到电压采样信号；
与所述采样电路的输出端连接的信号调节电路，用于在所述电压采样信号趋近等于预设基准信号的目标条件下，对所述电压采样信号进行调节，得到调节信号；其中，所述预设基准信号与所述调光电压成正比；
与所述信号调节电路的输出端连接的导通时间产生电路，用于根据所述调节信号确定所述功率开关管在工作周期内的导通时间。


4.如权利要求3所述的LED调光驱动电路，其特征在于，所述信号调节电路包括：
与所述采样电路的输出端连接的求平均电路，用于对所述电压采样信号的电压峰值进行平均值运算，得到平均值...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽强，刘娜，邓超，张炜，
申请(专利权)人：上海新进芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31