改善峰值电流控制LED恒流驱动中电流精度的电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改善峰值电流控制ＬＥＤ恒流驱动中电流精度的电路，包括电感、输出开关管、电感电流采样单元、输出开关管控制单元和输入电压采样转换补偿单元，该输入电压采样转换补偿单元的输入端连接到输入电源，其输出端连接到输出开关管控制单元，从而根据输入电压的变化来动态地改变峰值参考电流值，降低输出电流对输入电压的灵敏度，以使输出电流恒定。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED驱动电路，尤其涉及一种改善峰值电流控制LED恒流驱动中电流 精度的电路。
技术介绍
LED驱动中广泛采用峰值电流控制方式实现恒流输出。但由于峰值电流控制部分的延时， 导致峰值采样精度低，从而使得输出恒流效果差。传统的峰值电流控制LED驱动电路包括电感、输出开关管、电感电流采样单元和输出开 关管控制单元。图1是一种典型的采用峰值电流控制方式实现恒流输出的LED驱动电路。如图1所示， 电阻R1、 R2，醒0S晶体管M1，比较器11以及参考电压源V1构成了一个迟滞电流比较器(相 当于输出开关管控制单元)，用以驱动输出开关管M2;电阻R3、 R4、 Rs，放大器12及PM0S 晶体管M3完成对输出电感电流的采样(相当于电感电流采样单元)。当开关管M2导通时，电 感电流增加，当其增加到电流参考阈值Iref一high时，关断M2，电感电流降低，当其降低到 另一个电流参考阈值Iref—low时，重新开启开关管M2，完成一个开关周期。其电感电流波 形如图2所示，当输出电压固定，输入电压VIN增加时，电感电流下降斜率不变，而上升斜 率增大，如图2中虚线表示，由于延时的影响，电感电流的峰值从Ipk增加到Ipkl，平均电 流从Iavg增加到Iavgl。图3是另一种典型的恒流LED驱动电路，采样电阻Rs为电感电流采样单元，而比较器 31、计时器32和触发器33则构成输出开关管控制单元。通过比较器31控制输出电流的峰值， 固定关断时间确定电流纹波，从而获得恒定的平均电流。如图3所示，当开关管M1导通时， 电感L1上的电流增加；当该电流增加到Iref时，比较器31翻转，触发器33清零，开关管 Ml关断，计时器32开始计时；计时结束后，重新开启开关管M1，完成一个周期。其电感电 流波形如图4所示，当输入电压VIN增加时，电感电流峰值从Ipk增加到Ipkl，由于电感电 流下降时间及斜率相等，故电感平均电流从Iavg增加到Iavgl，变化量为Ipkl — Ipk。可见，传统的峰值电流控制LED驱动电路中输出电流受输入电压的影响大，电流精度低。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术中的上述问题，提供一种宽输入范围下改善峰值电流 控制LED恒流驱动中电流精度的电路，以提高电流精度，降低输出电流对输入电压的灵敏度。为实现上述目的，本技术提供了一种改善峰值电流控制LED恒流驱动中电流精度的 电路，包括电感、输出开关管、电感电流采样单元、输出开关管控制单元和输入电压采样转 换补偿单元。其中，输入电压采样转换补偿单元的输入端连接到输入电源，其输出端连接到 输出开关管控制单元，从而根据输入电压的变化来动态地改变峰值参考电流值，以使输出电 流恒定。输入电压采样转换补偿单元可包括输入电压采样部分，包括串联连接的电阻R5和R6， 电阻R5的一端连接到输入电源，另一端连接到电阻R6;转换部分，将所采样的电压转换成 电流，其包括NPN晶体管Ql和电阻R7，该NPN晶体管Ql的基极连接到电阻R5的另一端， 发射极连接到电阻R7;以及电流镜，将转换部分转换的电流镜像到输出开关管控制单元，其 输入端连接到NPN晶体管Ql的集电极，输出端连接到输出开关管控制单元。另一实施例中，输入电压采样转换补偿单元可包括放大器，其负输入端经电阻R1连接 到输入电源，其正输入端经电阻R2连接到参考电压源V2;和PM0S晶体管M2，其栅极连接到 放大器的输出端，漏极连接到放大器的负输入端，源极连接到输出开关管控制单元。本技术与现有技术相比，能够实现如下有益效果通过分析输入电压对输出电流的 影响，利用输入电压动态地改变峰值参考电流值，从而获得恒定的输出电流。附图说明图1是一种典型的采用峰值电流控制的LED驱动电路； 图2是图1中的LED驱动电路中电感电流示意图； 图3是另一种典型的采用峰值电流控制的LED驱动电路； 图4是图3中的LED驱动电路中电感电流示意图5是根据本技术一个实施例的具有输入电压采样转换补偿单元的LED驱动电路； 图6是图5中的LED驱动电路中电感电流示意图7是根据本技术另一实施例的具有输入电压采样转换补偿单元的LED驱动电路； 图8是图7中的LED驱动电路中电感电流示意图。具体实施方式下面，结合附图详细描述根据本技术的优选实施例。为了便于描述和突出显示本技术，将省略对与现有技术中相同的电路部分的详细描述。图5示出了根据本技术一个实施例的具有输入电压采样转换补偿单元的LED驱动电 路，图6示出了图5中的LED驱动电路中电感电流。参考图5和图6,图5中的放大器52和比较器51分别对应于图1中的放大器12和比较 器ll，其中的电感电流采样单元和输出开关管控制单元也与图1中相同。输入电压采样转换 补偿单元如虚线框所示，该输入电压采样转换补偿单元的输入端连接到输入电源，其输出端连接到输出开关管控制单元，从而根据输入电压的变化来动态地改变峰值参考电流值，以使 输出电流恒定。具体地讲，虚线框内的电阻R5、 R6、 R7、 NPN晶体管Q1、以及PM0S管M4和M5构成了 本技术的输入电压采样转换补偿单元。其中，电阻R5和R6串联连接，电阻R5的一端连 接到输入电源VIN，另一端连接到电阻R6，从而电阻R5与R6分压实现对输入电压VIN的采 样，构成输入电压采样部分；而所采样的电压通过NPN晶体管Q1和电阻R7转化为电流，NPN 晶体管Ql的基极连接到电阻R5的另一端，发射极连接到电阻R7，构成转换部分；PM0S管 M4和M5构成电流镜，其输入端连接到NPN晶体管Q1的集电极，输出端连接到输出开关管控 制单元，以将所转换的电流镜像到输出开关管控制单元，即将该电流镜像到求和点X与输出 电流信号相加，这相当于将参考电流信号降低，从而改变输出电流。如图6所示，输入电压 增加时，参考电流Irefjiigh降低到Iref—highl、 Iref—low降低到Iref—lowl，由于参考电 流降低，使得最终的输出电流Iavgl与Iavg的差值相比图2得到大大降低。图7示出了根据本技术另一实施例的具有输入电压采样转换补偿单元的LED驱动电 路；图8示出了图7中的LED驱动电路中电感电流。参考图7和图8，图7中的计时器73、触发器74和比较器71分别对应于图3中的计时 器32、触发器33和比较器31，其中电感电流采样单元和输出开关管控制单元也与图3中相 同。该实施例中的输入电压采样转换补偿单元如虚线框所示。具体地讲，虚线框内电阻Rl、 R2、放大器72和PMOS晶体管M2构成了输入电压采样转 换补偿单元。其中，放大器72的负输入端经电阻R1连接到输入电源VIN，而正输入端经电 阻R2连接到参考电压源V2， PM0S晶体管M2的栅极连接到放大器72的输出端，漏极连接到 放大器72的负输入端，源极连接到输出开关管控制单元。从而通过检测电源电压VIN与参考 电压源V2的电压的差值，并将该差值转化为电流加在电流采样电阻Rs上，这也相当于降低 了电流参考值。如图8所示，参考电流值随着输入电压变化，输入电压增加时，参考电流由 Iref降低到Irefl，从而减少峰值电流的变化，稳定了平均输出电流。应理解，本技术在于采样输入电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善峰值电流控制ＬＥＤ恒流驱动中电流精度的电路，包括电感、输出开关管、电感电流采样单元和输出开关管控制单元，其特征在于，所述ＬＥＤ驱动电路还包括：　输入电压采样转换补偿单元，该输入电压采样转换补偿单元的输入端连接到输入电源，其输出 端连接到输出开关管控制单元，从而根据输入电压的变化来动态地改变峰值参考电流值，以使输出电流恒定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡黎强，赵新江，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]