Led驅(qū)動電路及恒定電流驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)，尤其涉及一種LED驅(qū)動電路及恒定電流驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]參考圖1，傳統(tǒng)的源極驅(qū)動的降壓結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路主要包括恒定電流驅(qū)動器100、電阻R1、續(xù)流二極管D1、輸出負載電容Cl、輸入電容C2、電感L1、第一功率開關(guān)Ml以及采樣電阻Rcs，其中，恒定電流驅(qū)動器100包括過零檢測電路101、邏輯和驅(qū)動電路102、比較器電路103、RS觸發(fā)器電路104以及第二功率開關(guān)M2。當?shù)谝还β书_關(guān)Ml導(dǎo)通，第二功率開關(guān)M2也導(dǎo)通時，輸入電流流經(jīng)輸出負載電容Cl和輸出端、電感L1、第二功率開關(guān)M2、第一功率開關(guān)Ml、采樣電阻Rcs，電感LI上的電流增加，電感LI存儲能量。此時，流經(jīng)輸出負載電容Cl和輸出端的電流與流過采樣電阻Rcs的電流相同，第一功率開關(guān)Ml和第二功率開關(guān)M2的導(dǎo)通時間由峰值限流比較器電路103控制，當流過采樣電阻Rcs的電流達到設(shè)定值Vrl/Rcs時，峰值限流比較器電路103翻轉(zhuǎn)，經(jīng)RS觸發(fā)器電路104、邏輯和驅(qū)動電路102產(chǎn)生關(guān)斷第一功率開關(guān)Ml和第二功率開關(guān)M2的驅(qū)動信號GT。其中，Vrl為峰值限流比較器電路103接收到的參考電壓Vrl的電壓值，Rcs為采樣電阻Rcs的電阻值。
[0003]第一功率開關(guān)Ml和第二功率開關(guān)M2關(guān)斷后，電感LI上的電流經(jīng)續(xù)流二極管Dl續(xù)流，電感LI上的電流減小，電感LI釋放能量到輸出負載電容Cl和輸出端。當電感LI上的電流降為零時，過零檢測電路101檢測出電感LI電流的過零，產(chǎn)生過零檢測信號ZCD給RS觸發(fā)器電路104，經(jīng)邏輯和驅(qū)動電路102產(chǎn)生開通第一功率開關(guān)M1、第二功率開關(guān)M2的驅(qū)動信號GT。
[0004]第一功率開關(guān)Ml和第二功率開關(guān)M2重復(fù)上面的開關(guān)動作，電路持續(xù)工作，始終處于電感電流臨界導(dǎo)通狀態(tài)。
[0005]結(jié)合圖1和圖2，電感電流臨界導(dǎo)通模式下，輸出平均電流基本上是電感LI的峰值電流的一半。而電感LI的峰值電流固定為Vrl/Rcs，這樣就可以控制輸出到負載LED上的電流恒定，從而達到恒流目的。
[0006]圖1所示電路實現(xiàn)了輸出電流控制，電路簡單，成本便宜。由于輸出平均電流基本上是電感LI電流峰值的一半，當輸出電流很小時，峰值電流也很小。為了控制導(dǎo)通時間不至于太小，一般要求電感LI的電感量要足夠大，否則電路將無法正常工作，這時電感LI的體積就會變得非常大，導(dǎo)致成本升高，也不利于整個LED驅(qū)動電路的小型化。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型要解決的問題是提供一種LED驅(qū)動電路及恒定電流驅(qū)動器，在輸出電流很小的情況下，依然可以使用較小的電感實現(xiàn)恒流控制，有利于實現(xiàn)LED驅(qū)動電路的小型化。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種LED驅(qū)動電路的恒定電流驅(qū)動器，包括:
[0009]功率開關(guān)，其輸入端連接電壓輸入端以接收輸入電壓，其輸出端連接采樣電阻接入端;
[0010]誤差放大器，直接或間接地連接至所述采樣電阻接入端以接收采樣電壓，將該采樣電壓與預(yù)設(shè)的第一參考電壓比較以產(chǎn)生誤差信號，該采樣電壓對應(yīng)于所述LED驅(qū)動電路的輸出電流；
[0011]峰值電流比較器，其第一輸入端接收導(dǎo)通電壓，其第二輸入端接收預(yù)設(shè)的第二參考電壓，其輸出端響應(yīng)于該導(dǎo)通電壓達到該第二參考電壓而產(chǎn)生關(guān)斷信號，所述導(dǎo)通電壓對應(yīng)于所述功率開關(guān)導(dǎo)通期間流過該功率開關(guān)的導(dǎo)通電流；
[0012]關(guān)斷時間控制電路，接收所述誤差信號，根據(jù)該誤差信號確定關(guān)斷時間，響應(yīng)于定時達到所述關(guān)斷時間，產(chǎn)生開通信號；
[0013]邏輯和驅(qū)動電路，響應(yīng)于所述開通信號而開通所述功率開關(guān)，響應(yīng)于所述關(guān)斷信號而關(guān)斷所述功率開關(guān)。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述功率開關(guān)包括:
[0015]第一功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述峰值電流比較器的第一輸入端以傳輸所述導(dǎo)通電壓，其柵極配置為經(jīng)由第一電阻連接所述電壓輸入端；
[0016]第二功率管，其漏極連接所述第一功率管的源極，其源極連接所述采樣電阻接入端，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端。
[0017]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述功率開關(guān)包括:
[0018]第三功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述峰值電流比較器的第一輸入端以傳輸所述導(dǎo)通電壓，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端；
[0019]內(nèi)置采樣電阻，其第一端連接所述第三功率管的源極，其第二端連接所述采樣電阻接入端；
[0020]第四功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述采樣電阻接入端，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端。
[0021]為了解決上述問題，本實用新型還提供了一種LED驅(qū)動電路，包括恒定電流驅(qū)動器和輸出電流采樣電路，所述恒定電流驅(qū)動器包括:
[0022]功率開關(guān)，其輸入端連接電壓輸入端以接收輸入電壓，其輸出端連接采樣電阻接入端;
[0023]誤差放大器，直接或間接地連接至所述采樣電阻接入端以接收采樣電壓，將該采樣電壓與預(yù)設(shè)的第一參考電壓比較以產(chǎn)生誤差信號，該采樣電壓對應(yīng)于所述LED驅(qū)動電路的輸出電流；
[0024]峰值電流比較器，其第一輸入端接收導(dǎo)通電壓，其第二輸入端接收預(yù)設(shè)的第二參考電壓，其輸出端響應(yīng)于該導(dǎo)通電壓達到該第二參考電壓而產(chǎn)生關(guān)斷信號，所述導(dǎo)通電壓對應(yīng)于所述功率開關(guān)導(dǎo)通期間流過該功率開關(guān)的導(dǎo)通電流；
[0025]關(guān)斷時間控制電路，接收所述誤差信號，根據(jù)該誤差信號確定關(guān)斷時間，響應(yīng)于定時達到所述關(guān)斷時間，產(chǎn)生開通信號；
[0026]邏輯和驅(qū)動電路，響應(yīng)于所述開通信號而開通所述功率開關(guān)，響應(yīng)于所述關(guān)斷信號而關(guān)斷所述功率開關(guān)；
[0027]所述輸出電流采樣電路的第一端連接所述采樣電阻接入端，所述輸出電流采樣電路的第二端直接或間接地與所述LED驅(qū)動電路的輸出端連接，所述輸出電流采樣電路包括并聯(lián)的采樣電阻和濾波電容。
[0028]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述功率開關(guān)包括:
[0029]第一功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述峰值電流比較器的第一輸入端以傳輸所述導(dǎo)通電壓，其柵極配置為經(jīng)由第一電阻連接所述電壓輸入端；
[0030]第二功率管，其漏極連接所述第一功率管的源極，其源極連接所述采樣電阻接入端，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端。
[0031]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述功率開關(guān)包括:
[0032]第三功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述峰值電流比較器的第一輸入端以傳輸所述導(dǎo)通電壓，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端；
[0033]內(nèi)置采樣電阻，其第一端連接所述第三功率管的源極，其第二端連接所述采樣電阻接入端；
[0034]第四功率管，其漏極連接所述電壓輸入端，其源極連接所述采樣電阻接入端，其柵極連接所述邏輯和驅(qū)動電路的輸出端。
[0035]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述LED驅(qū)動電路還包括:
[0036]電感，其第一端連接所述輸出電流采樣電路的第二端，其第二端連接所述LED驅(qū)動電路的輸出端；
[0037]輸出電容，其第一端連接所述LED驅(qū)動電路的輸出端，其第二端連接所述LED驅(qū)動電路的參考地，所述輸出電容配置為與負載并聯(lián)；
[0038]續(xù)流二極管，其負極連接所述輸出電流采樣電路的第一端，其正極連接LED驅(qū)動電路的參考地。
[0039]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述輸出電流采樣電路的第一端連接所述恒定電流驅(qū)動器的參考地，所述采樣電壓經(jīng)由正負電平轉(zhuǎn)換電路傳輸至所述誤差放大器。
[0040]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述輸出電流采樣電路的第二端連接所述恒定電流驅(qū)動器的參考地，所述采樣電壓直接傳輸至所述誤差放大器。
[0041]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述LED驅(qū)動電路還包括:
[0042]電感，其第一端連接所述輸出電流采樣電路的第一端，其第二端連接所述LED驅(qū)動電路的參考地；
[0043]輸出電容，其第一端連接輸出電流采樣電路的第二端以及所述LED驅(qū)動電路的輸出端，所述輸出電容配置為與負載并聯(lián)；
[0044]續(xù)流二極管，其正極連接所述電感的第二端，其負極連接輸出電容的第二端。
[0045]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述輸出電流采樣電路的第一端連接所述恒定電流驅(qū)動器的參考地，所述采樣電壓直接傳輸至所述誤差放大器。
[0046]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述LED驅(qū)動電路還包括:補償電容，其第一端連接所述誤差放大器的輸出端，其第二端連接至所述恒定電流驅(qū)動器的參考地。
[0047]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0048]本實用新型實施例的LED驅(qū)動電路直接采樣輸出電流，輸出采樣電路采用并聯(lián)的采樣電阻和濾波電容來得到平均輸出電流，經(jīng)過誤差放大器來控制功率開關(guān)的關(guān)斷時間，峰值電流比較器直接采樣流經(jīng)功率開關(guān)的電流，功率開關(guān)的導(dǎo)通時間由峰值電流比較器輸出的關(guān)斷信號確定，該LED驅(qū)動電路無需檢測電感電流過零，只需設(shè)定電感峰值