一种环路型低功耗恒流控制电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种环路型低功耗恒流控制电路，其主功率恒流控制模块从母线取电为整个控制模块提供电能，避免从LED‑取电，有效降低控制模块的电压从而降低整体电路的功耗，实现高效率信号控制与传输；滤波模块获取负载和主功率恒流控制模块的电信号，生成参考电压信号，为充电环路恒流控制模块提供控制电容的充电与放电的依据，从而实现负载的恒流控制。本发明专利技术还公开了一种环路型低功耗恒流控制方法，该方法将整流桥、负载、电容和控制模块形成闭环回路，在AC电压变化时系统会自动调节，从而始终保持最大效率。本发明专利技术作用效果显著，适于广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种环路型低功耗恒流控制电路及方法
本专利技术涉及LED控制电路
，特别涉及，一种环路型低功耗恒流控制电路及方法。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode发光二极管)照明具有亮度高、效率高、寿命长等优势被广泛采用。近年来随着社会的进步，对LED照明有了更高的要求，要求高PF(PowerFactor功率因数)、无频闪、高效率，从而降低对人眼的伤害，并且提高对能源的利用率。目前，传统的LED驱动是通过两个单独的线性芯片配合使用来实现的，一颗芯片做充电环路来实现高PF；另一颗芯片做主功率恒流环路来实现无频闪(如图1至图5所示)，传统的LED驱动电路主要包括电源、电容和LED，传统线性芯片的JFET(JunctionField-EffectTransistor结型场效应晶体管)和POWERMOS是集成在一起的，芯片需要从VLED-端取电，且获取的电压要高于芯片正常工作所需的最小工作电压VST芯片才能正常工作，而VST一般远高于芯片正常工作时VG-VTH的电压，为了消除频闪，母线波谷的电压VIN必须大于VLED+VST，主功率环路芯片的功耗PLOSS＝ILED×VLED-＝ILED×VST，这无疑会使主功率环路芯片上产生更多的损耗，导致效率降低。另外，传统的芯片是开环控制，芯片的功耗会随着AC输入电压的增大而增大。针对上述问题，亟需设计一种解决现有技术存在的传统线性芯片需要从VLED-端取电，导致主功率环路芯片的效率降低，芯片开环控制导致其功耗随着电源AC输入电压的增大而增大的问题的方法及电路。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种环路型低功耗恒流控制电路及方法，以解决现在技术所存在的传统线性芯片需要从VLED-端取电，导致主功率环路芯片的效率降低，芯片开环控制导致其功耗随着电源AC输入电压的增大而增大的问题。本专利技术提供了一种环路型低功耗恒流控制电路包括整流桥、负载和控制模块，所述控制模块包括主功率恒流控制模块、充电环路恒流控制模块和滤波模块，其中所述主功率恒流控制模块的输入端与母线电源连接；所述滤波模块获取所述负载电信号及所述主功率恒流控制模块的电信号进行处理；所述充电环路恒流控制模块根据所述滤波模块处理后的电信号控制所述负载的电流。优选地，所述主功率恒流控制模块包括基准产生模块、第二比较器和第二开关单元，其中所述基准产生模块的输入端与母线电源连接；所述第二比较器获取所述负载电信号与所述基准产生模块提供的第二基准参考值比较，进而控制所述第二开关单元工作。优选地，所述充电环路恒流控制模块包括积分器、第一比较器和第一开关单元，其中所述积分器根据所述滤波模块处理后的电信号生成第一基准参考值；所述充电环路恒流控制模块上连接有储能模块，所述储能模块和所述充电环路恒流控制模块连接在所述整流模块的两端；所述第一比较器获取所述储能模块电信号与所述第一基准参考值比较，进而控制所述第一开关单元工作；所述储能模块低电位端通过二极管接地，所述二极管正极接地，负极与所述储能模块连接。优选地，所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器和电压调制模块，其中所述第一滤波器获取所述负载电信号；所述第二滤波器获取所述主功率恒流控制模块的电信号；所述电压调制模块获取所述第二滤波器处理后的电信号。优选地，所述电压调制模块将采样来的VG电压调制成VG+VB，其中VB为参考电压，且VB≥-VTH，VTH为POWERMOS的开启电压。优选地，所述第二开关单元和所述第一开关单元皆为MOS管，所述MOS管在饱和区状态下工作。优选地，所述积分器包括积分比较器和积分电容，其中所述积分比较器的输入端与所述滤波模块连接；所述积分电容的输入端与所述积分比较器连接，输出端与电源负极连接。优选地，所述基准产生模块包括电压转换单元、带隙基准单元和基准电压单元，其中所述电压转换单元从母线取电并将母线电压转换为工作电压；所述带隙基准单元将工作电压转换为零温度系数电压；所述基准电压单元从零温度系数电压中获取预设参考值。优选地，所述充电环路恒流控制模块和所述储能模块之间设置有二极管，所述二极管用于防止电流倒流，所述二极管使电流从储能模块朝向充电环路恒流控制模块单向导通。本专利技术还提供一种环路型低功耗恒流控制方法，具体步骤包括：芯片从母线取电，采样第二开关单元的DRN端电压VDRN和GATE端电压VG，积分器根据采样电压控制第一比较器工作来调整电流Icharge，从而形成一个负反馈系统来控制负载工作。优选地，所述积分器根据采样电压控制第一比较器工作来调整电流的具体步骤包括：所述采样电压经过处理后接入所述积分器输入端，所述积分器的输出端接所述第一比较器，所述第一比较器根据所述积分器的输出信号VCOMP来控制第一开关单元的通断，从而调整电流Icharge。优选地，所述采样电压处理后接入所述积分器输入端的具体步骤包括：采样所述第二开关单元的DRN端电压VDRN，经过滤波器接积分器的负向输入端；采样所述第二开关单元的GATE端电压VG，经过滤波器输入到电压调制模块，电压调制模块将采样来的VG电压调制成VG+VB，电压调制模块的输出接所述积分器的正向输入端。由上述方案可知，本专利技术提供的一种环路型低功耗恒流控制电路，与现有技术相比，其主功率恒流控制模块从母线取电为整个控制模块提供电能，避免从LED-取电，有效降低控制模块的电压从而降低整体电路的功耗，实现高效率信号控制与传输；滤波模块获取负载和主功率恒流控制模块的电信号，生成参考电压信号，为充电环路恒流控制模块提供控制电容的充电与放电的依据，从而实现负载的恒流控制。本专利技术还提供的一种环路型低功耗恒流控制方法，该方法将整流桥、负载、电容和控制模块形成闭环回路，在AC电压变化时系统会自动调节，从而始终保持最大效率。本专利技术有效解决现在技术所存在的传统线性芯片需要从VLED-端取电，导致主功率环路芯片的效率降低，芯片开环控制导致其功耗随着电源AC输入电压的增大而增大的问题，作用效果显著，适于广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。图1为传统LED驱动电路的电路框图；图2为图1所示的传统LED驱动电路的工作波形图一；图3为图1所示的传统LED驱动电路的工作波形图二；图4为图1所示的传统LED驱动电路的工作波形图三；图5为图1所示的传统LED驱动电路的工作波形图四；图6为本专利技术实施例提供的一种环路型低功耗恒流控制电路的结构框图；图7为本专利技术实施例提供的另一种环路型低功耗恒流控制电路的结构框图；图8为图7所示的一种环路型低功耗恒流控制电路的工作波形图一；图9为图7所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环路型低功耗恒流控制电路，包括整流桥、负载和控制模块，其特征在于，所述控制模块包括主功率恒流控制模块、充电环路恒流控制模块和滤波模块，其中所述主功率恒流控制模块的输入端与母线电源连接；所述滤波模块获取所述负载电信号及所述主功率恒流控制模块的电信号进行处理；所述充电环路恒流控制模块根据所述滤波模块处理后的电信号控制所述负载的电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种环路型低功耗恒流控制电路，包括整流桥、负载和控制模块，其特征在于，所述控制模块包括主功率恒流控制模块、充电环路恒流控制模块和滤波模块，其中所述主功率恒流控制模块的输入端与母线电源连接；所述滤波模块获取所述负载电信号及所述主功率恒流控制模块的电信号进行处理；所述充电环路恒流控制模块根据所述滤波模块处理后的电信号控制所述负载的电流。


2.根据权利要求1所述的一种环路型低功耗恒流控制电路，其特征在于，所述主功率恒流控制模块包括基准产生模块、第二比较器和第二开关单元，其中所述基准产生模块的输入端与母线电源连接；所述第二比较器获取所述负载电信号与所述基准产生模块提供的第二基准参考值比较，进而控制所述第二开关单元工作。


3.根据权利要求2所述的一种环路型低功耗恒流控制电路，其特征在于，所述充电环路恒流控制模块包括积分器、第一比较器和第一开关单元，其中所述积分器根据所述滤波模块处理后的电信号生成第一基准参考值；
所述充电环路恒流控制模块上连接有储能模块，所述储能模块和所述充电环路恒流控制模块连接在所述整流模块的两端；
所述第一比较器获取所述储能模块电信号与所述第一基准参考值比较，进而控制所述第一开关单元工作；
所述储能模块低电位端通过二极管接地，所述二极管正极接地，负极与所述储能模块连接。


4.根据权利要求1所述的一种环路型低功耗恒流控制电路，其特征在于，所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器和电压调制模块，其中所述第一滤波器获取所述负载电信号；所述第二滤波器获取所述主功率恒流控制模块的电信号；所述电压调制模块获取所述第二滤波器处理后的电信号。


5.根据权利要求4所述的一种环路型低功耗恒流控制电路，其特征在于，所述电压调制模块将采样来的VG电压调制成VG+VB，其中VB为参考电压，且VB≥-VTH，VTH为POWERMOS的开启电压。


6.根据权利要求3所述的一种环路型低功耗恒流控制电路，其特征在于，所述第二开关单元和所述第一开关单元皆为MOS管，所述M...

【专利技术属性】
技术研发人员：张攀，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11