恒流驱动电源制造技术

一种恒流驱动电源，包括直流电源Uin、Buck电路、电感纹波电流检测补偿电路和滞环电流控制电路。Buck电路包括开关管S1、续流二极管D和电感L。电感纹波电流检测补偿电路包括差分积分器和减法器。滞环电流控制电路包括反相加法电路、反相比例运算电路和反相滞环电压比较器，反相加法电路、反相比例运算电路和反相滞环电压比较器依次连接。本实用新型专利技术能在不使用电解电容滤波的情况下消除输出电流纹波，保持输出电流恒定。输出电流恒定。输出电流恒定。

【技术实现步骤摘要】
恒流驱动电源


[0001]本技术涉及电源技术。

技术介绍

[0002]汽车前照灯对LED驱动电源的要求是高可靠性、高效率、恒流和小型化，大功率LED通常采用开关电源，但传统的开关电源大多采用电解电容进行输出滤波，而电解电容的寿命一般只有5000h，而LED的工作寿命是100000h，电解电容成为影响LED驱动电源整体寿命的主要因素。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于提供一种恒流驱动电源，其能在不使用电解电容滤波的情况下消除输出电流纹波，保持输出电流恒定。
[0004]本技术实施例的恒流驱动电源，包括直流电源Uin和Buck电路，Buck电路包括开关管S1、续流二极管D和电感L，开关管S1的第一端与直流电源Uin的正极连接，续流二极管D的阴极分别与开关管S1的第二端和电感L的第一端连接，电感L的第二端和续流二极管D的阳极分别用于连接负载的负极和正极，且续流二极管D的阳极与直流电源Uin的负极连接；其特点在于，该恒流驱动电路还包括电感纹波电流检测补偿电路和滞环电流控制电路；电感纹波电流检测补偿电路包括差分积分器和减法器；差分积分器的反相输入端连接于电感L的第一端、续流二极管D的阴极以及开关管S1的第二端的共接点，差分积分器的正相输入端与电感L的第二端连接；减法器包括运算放大器A2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管T；电阻R3的一端与差分积分器的输出端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端和运算放大器A2的反相端连接；三极管T的第一端分别与电阻R4的第一端、开关管S1的第一端、直流电源Uin的正极以及电阻R2的另一端连接，三极管T的第二端连接于所述差分积分器的正相输入端与电感L的第二端的共接点，三极管T的控制端与运算放大器A2的输出端连接；电阻R4的另一端分别与电阻R5的一端和运算放大器A2的正相端连接，电阻R5的另一端接地；滞环电流控制电路包括反相加法电路、反相比例运算电路和反相滞环电压比较器，反相加法电路、反相比例运算电路和反相滞环电压比较器依次连接；反相加法电路的第一输入端连接于电阻R3的一端与所述差分积分器的输出端的共接点，反相加法电路的第二输入端与续流二极管D的阳极连接，反相滞环电压比较器的输出端与开关管S1的控制端连接。
[0005]采用上述技术方案后，本技术至少具有以下优点和特点：
[0006]1、本实施例的恒流驱动电源可以将电感纹波电流完全补偿，实现了输出恒流，同时由于采用了滞环电流控制方式，因此具有响应速度快、自然限流和高度稳定性的特点，且不需要设计补偿网络、结构简单，大大提高了电路的传输效率；
[0007]2、本实施例的恒流驱动电源使用的器件除电感、电容以外，都可以集成化、小型化，因此，本实施例可以满足LED汽车前照灯对于驱动电源的高可靠性、高效率、恒流和小型化的要求。
附图说明
[0008]图1示出了根据本技术一实施例的恒流驱动电源的电路原理图。
具体实施方式
[0009]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。
[0010]请参阅图1。根据本技术一实施例的恒流驱动电源包括直流电源Uin、Buck电路、电感纹波电流检测补偿电路和滞环电流控制电路。
[0011]Buck电路包括开关管S1、续流二极管D和电感L。开关管S1的第一端与直流电源Uin的正极连接，续流二极管D的阴极分别与开关管S1的第二端和电感L的第一端连接，电感L的第二端和续流二极管D的阳极分别用于连接负载9的负极和正极，且续流二极管D的阳极与直流电源Uin的负极连接。
[0012]电感纹波电流检测补偿电路包括差分积分器21和减法器22。差分积分器21包括运算放大器A1、电阻R1、电容C1。差分积分器21的反相输入端连接于电感L的第一端、续流二极管D的阴极以及开关管S1的第二端的共接点，差分积分器的正相输入端与电感L的第二端连接。减法器22包括运算放大器A2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管T。电阻R3的一端与差分积分器21的输出端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端和运算放大器A2的反相端连接。三极管T的第一端分别与电阻R4的第一端、开关管S1的第一端、直流电源Uin的正极以及电阻R2的另一端连接，三极管T的第二端连接于差分积分器21的正相输入端与电感L的第二端的共接点，三极管T的控制端与运算放大器A2的输出端连接。电阻R4的另一端分别与电阻R5的一端和运算放大器A2的正相端连接，电阻R5的另一端接地。
[0013]在本实施例中，三极管T为PNP三极管， PNP三极管的发射极、集电极和基极分别构成三极管T的第一端、第二端和控制端。
[0014]进一步地，减法器包括电阻RT，电阻RT的第一端连接于三极管T的第一端和电阻R2的另一端的共接点，电阻RT的另一端连接于电阻R4的第一端、开关管S1的第一端和直流电源Uin的正极的共接点。
[0015]滞环电流控制电路包括反相加法电路31、反相比例运算电路32和反相滞环电压比较器33，反相加法电路31、反相比例运算电路32和反相滞环电压比较器33依次连接。反相加法电路的第一输入端连接于电阻R3的一端与差分积分器21的输出端的共接点，反相加法电路的第二输入端与续流二极管D的阳极连接，反相滞环电压比较器33的输出端与开关管S1的控制端连接。反相加法电路31包括运算放大器A3、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9。反相比例运算电路32包括运算放大器A4、电阻R10、电阻R11和电阻R12。反相滞环电压比较器33包括运算放大器A5、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、参考电压源Vref和双向稳压管DZ。
[0016]在本实施例中，开关管S1为NMOS管，NMOS管的漏极、源极和栅极分别构成开关管S1的第一端、第二端和控制端。
[0017]进一步地，Buck电路包括开关管驱动电路13和电阻Rs。开关管驱动电路13的输入端与反相滞环电压比较器33的输出端连接，开关管驱动电路13的输出端与开关管S1的控制端连接。电阻Rs的一端与续流二极管D的阳极连接，电阻Rs的另一端与反相加法电路31的第二输入端连接，电阻Rs的另一端与反相加法电路的第二输入端的共接点用于连接负载9的
正极。
[0018]在本实施例中，负载9为LED灯组。
[0019]本实施例的恒流驱动电源中，Buck电路工作在连续导通模式。三极管T工作于线性放大状态，其集电极电流抵消电感纹波电流，平滑输出电流，等效为线性电源。差分积分器通过对电感电压的积分实现对电感L的纹波电流的检测，减法器22对积分电压以及开关电源的电压求差，实现对纹波电流的补偿，从而可以消除因供电电源Uin电压波动而导致的补偿电流变化。电感纹波电流检测补偿电路将电感纹波电流完全补偿，使得通过LED负载的电流为恒定直流，其值为I
P
(I
P
为电感电流峰值)。该电路的功耗主要是三极管集射支路产生的，为P=(1
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒流驱动电源，包括直流电源Uin和Buck电路，所述Buck电路包括开关管S1、续流二极管D和电感L，开关管S1的第一端与直流电源Uin的正极连接，续流二极管D的阴极分别与开关管S1的第二端和电感L的第一端连接，电感L的第二端和续流二极管D的阳极分别用于连接负载的负极和正极，且续流二极管D的阳极与直流电源Uin的负极连接；其特征在于，所述恒流驱动电路还包括电感纹波电流检测补偿电路和滞环电流控制电路；所述电感纹波电流检测补偿电路包括差分积分器和减法器；所述差分积分器的反相输入端连接于电感L的第一端、续流二极管D的阴极以及开关管S1的第二端的共接点，所述差分积分器的正相输入端与电感L的第二端连接；所述减法器包括运算放大器A2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管T；电阻R3的一端与所述差分积分器的输出端连接，电阻R3的另一端分别与电阻R2的一端和运算放大器A2的反相端连接；三极管T的第一端分别与电阻R4的第一端、开关管S1的第一端、直流电源Uin的正极以及电阻R2的另一端连接，三极管T的第二端连接于所述差分积分器的正相输入端与电感L的第二端的共接点，三极管T的控制端与运算放大器A2的输出端连接；电阻R4的另一端分别与电阻R5的一端和运算放大器A2的正相端连接，电阻R5的另一端接地；所述滞环电流控制电路包括反相加法电路、反相比例运算电路和反相滞环电压比较器，所述反相加法电路、所述反相比例运算电路和所述反相滞环电压比较器依次连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李唯为，
申请(专利权)人：浙江科博达工业有限公司，
类型：新型
国别省市：