本发明专利技术提出了一种白光ＬＥＤ电路以及精确控制流过白光ＬＥＤ平均电流的方法。该电路和／或方法采样主开关管电流，并通过后续的补偿电路、调制电路和驱动电路，采用中点电流采样方法或全波电流采样方法，以ＰＷＭ方法或恒定导通时间调制方法进行调节控制流过主开关管的平均电流，从而高精度地控制流过白光ＬＥＤ的平均电流，具有低损耗、高精确度等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，更具体地说，本专利技术涉及电子电路中的白光LED电路 及精确控制流过白光LED平均电流的方法。
技术介绍
白光LED由于其无污染、长寿命、耐振动及抗冲击等诸多优点，在照明领域 备受关注，并且已经得到了一定的应用。如图1所示电路即为白光LED在buck电路的典型应用。当开关Si被开通、 开关S2被关断时，输入Vw、电感L、白光LED、幵关S,构成电流回路，电感L 和白光LED的电流增大；当开关Si被关断、开关S2被开通时，电感L、白光LED、 开关S2构成电流回路，电感L和白光LED的电流减小。应用中，开关S2通常为 续流二极管。开关S,被置于如图所示的下管位置，即对地开启，可以使其驱动电 路因不需浮地驱动而变得简单。白光LED的发光亮度通常由流过其上的平均电流决定。因此精确控制流过白 光LED的平均电流尤为重要。传统buck型白光LED电路通常有两种电流控制方 式。第一种为在电路下管导通时，采样流过其上的电流，这可以利用开关自身的导 通电阻来实现电流采样，然后通过电流峰值模式控制来调节流过白光LED的平均 电流。这种电流控制方式简单、无需额外的电路和管脚。然而在峰值电流控制中， 电流的峰值可以被精确控制，但由于纹波的影响，电流的平均值误差比较大，导致 其精确度低。第二种电流控制方式为在白光LED支路串接一个采样电阻，检测该 采样电阻的电流，并通过平均电流控制模式来调节流过白光LED的平均电流。这 种电流控制方式精确度高，然而串接的采样电阻增加了额外的功率损耗。因此，有需要提出一种采样下管电流、低损耗、高精确度的控制白光LED平7均电流的控制方法及其电路。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供具有高精确度的电流采样方法，以及采用此方法的低损耗、同时可以精确控制白光LED平均电流的白光LED电路。为实现上述目的，本专利技术公开了一种白光LED电路，包括白光LED、电感、主开关管和续流开关管，所述白光LED和所述电感串联连接后与所述续流开关管并联连接，所述三者连接后与所述主开关管串联连接在所述白光LED电路的输入端与地之间,以及控制电路。 上述控制电路包括补偿电路，用以接收所述电流采样信号和参考信号，并提供补偿信号； 调制电路，用以接收所述补偿信号，并提供调制信号；驱动电路，用以接收所述调制信号，并提供驱动信号，所述驱动信号用以控制 所述主开关管的开通与关断；中点电流采样电路，用以采样并保持流过所述主开关管中点时刻的电流，并提 供电流采样信号。本专利技术还公幵了另一种白光LED电路，除电流采样电路外，该电路的其它各 组成部分与上述白光LED电路一致；此白光LED电路的电流采样电路为全波电流 采样电路，用以采样流过所述主开关管的电流，并接收参考信号，用以提供电流采 样信号。本专利技术还公开了一种控制白光LED平均电流的方法，包括 第一步骤，用中点采样法采样并保持流过主开关管中点时刻的电流，得到电流 采样信号；第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；第三步骤，用恒定导通时间调制法对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与 关断。本专利技术还公开了另一种控制白光LED平均电流的方法，包括 第一步骤，用全波采样法采样流过主开关管的电流，得到电流采样信号；第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；第三步骤，对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与 关断。本专利技术采用上述结构的电路和/或方法，可以精确采样流过主开关管的电流， 并使采样的电流信号能够反映流过主开关管的平均电流，再通过后续补偿电路、调 制电路和驱动电路的处理，可以高精度地调节流过主开关管的平均电流，从而高精 度地调节流过白光LED的平均电流，与现有技术相比，既提高了控制精度，又不 会增加额外的功率损耗。附图说明图1为白光LED在buck电路的典型应用图。图2为根据本专利技术的一种具有高精确度控制白光LED平均电流的电路100。 图3为图1所示电路中主开关管的驱动信号、流过主开关管的电流和流过白光 LED的电流波形。图4为根据本专利技术的一种中点采样的波形原理图。图5为采用中点采样方法的具有高精确度控制白光LED平均电流的电路200。图6为图5所示电路200驱动采样电路10中的开关所需信号的电路实现图。图7为图6所示电路的各信号波形图。图8为图5所示电路200的信号波形图。图9为根据本专利技术的一种全波采样的具体实现电路图。9图10为图9所示全波采样具体实现电路的各信号波形图。 图11为一种PWM调制电路实现图。图12为根据本专利技术的一种采用恒定导通时间调制电路的电路300。 图13为图12中恒定导通时间调制电路的一种具体实现电路图。 图14为图13所示恒定导通时间调制电路的各信号波形图。具体实施例方式如图2所示，为根据本专利技术的一种具有高精确度的控制白光LED平均电流的 电路IOO。如图2所示，电路lOO包括由输入Vw、主开关管So、续流二极管D、 电感L、白光LED组成的典型buck电路，即白光LED首先与电感L串联连接后 与续流二极管D并联，三者并联连接后与主开关管S。串联连接在输入两端。电路 IOO进一步包括采样电路10、补偿电路20、调制电路M和驱动电路UD。其中采样 电路的输入端连接至主开关管SQ的上端，其输出信号被输送至补偿电路20的一个 输入端；补偿电路20另一个输入端接收参考信号Iw，补偿电路20的输出信号被输送至调制电路M;调制电路的输出信号经由驱动电路UD后被输送至主开关管So的控制端，用以控制主开关管So的开通与关断。主开关管So的另一端接地。在本 实施例中，补偿电路20由一运算放大器Uo、 一电阻R、 一电容Q、 一电容C2组 成。其中运算放大器Uc的反相输入端作为补偿电路20的一个输入端，接收采样电 路10的输出信号Isense，其同相输入端作为补偿电路20的另一个输入端，接收参考 信号Lf。电阻R和电容Q串联连接后，与电容C2并联连接在运算放大器Uo的输 出端和地之间。则在电路100工作时，运算放大器Uo放大信号Is^e与参考信号Iw 的差值，并将放大的结果通过积分的形式反映在电容C2两端电压(即运算放大器Uo的输出Vc(t)上)。艮卩，若信号Is^e大于参考信号Lf，运算放大器U。的输出VC(t) 减小；若信号Ise^小于参考信号Lf，运算放大器Uo的输出Vc(t)增大；若信号I^m等于参考信号W， Vc(t)保持不变。因此通过后续的调制电路M，补偿电路20起到了将运算放大器Uo反相输入端的信号维持在其同相输入端的参考信号的作用。当主开关管So被开通时，流过主开关管So的电流即为流过白光LED的电流。此时采样电路10接收主开关管SQ两端电压VS()，并将其输出信号Ise^输送至运算放大器Uo的反相输入端。本领域技术人员应该认识到，此时主开关管So两端电压Vso即为流过主开关管So的电流与其导通电阻的乘积。运算放大器Uo信号Ise^与 参考信号Iref的差值放大，放大后的信号经过由电阻R、电容Q、电容C2组成的RC滤波器积分滤波后，得到信号Vc(t)。接着，信号Vc(t)经由调制电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种白光ＬＥＤ电路，包括 白光ＬＥＤ、电感、主开关管和续流开关管，所述白光ＬＥＤ和所述电感串联连接后与所述续流开关管并联连接，所述三者连接后与所述主开关管串联连接在所述白光ＬＥＤ电路的输入端与地之间；还包括 控制电路，其特征在于 ，所述控制电路包括 中点电流采样电路，用以采样并保持流过所述主开关管中点时刻的电流，并提供电流采样信号； 补偿电路，用以接收所述电流采样信号和参考信号，并提供补偿信号； 调制电路，用以接收所述补偿信号，并提供调制信号； 驱动电路，用以接收所述调制信号，并提供驱动信号，所述驱动信号用以控制所述主开关管的开通与关断。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任远程，杜磊，黄勇，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：90[]
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