專利名稱：一種平均電流控制的驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種驅(qū)動電源，具體而言屬于LED驅(qū)動電源。
背景技術(shù)：
LED以其高效、節(jié)能、環(huán)保及壽命長等優(yōu)點受到越來越多的關(guān)注。目前，LED有電流控制方式主要有峰值電流控制，平均電流控制等。峰值電流控制方式應(yīng)用比較廣泛，但峰值電流存在很多缺點，如占空比大于50%時開環(huán)不穩(wěn)定、閉環(huán)響應(yīng)不如平均電流模式理想、需要斜坡補償容易發(fā)生諧波振蕩、對噪聲敏感抗噪性差。如果采用平均電流控制LED，其抗擾能力強且不需要斜坡補償，波動小于峰值電流控制模式。因此，需要提出一種高精度的平均電流控制方式。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述LED電流控制方式的不足，提供一種能夠輸出快速、高精度的驅(qū)動電流的平均電流控制的LED驅(qū)動電源。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種平均電流控制的LED驅(qū)動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調(diào)制電路、驅(qū)動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，包括電感、續(xù)流二極管、開關(guān)管，DC-DC主電路與LED負載相連接；調(diào)制電路為PWM調(diào)制電路，輸出調(diào)制信號給驅(qū)動電路；驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號驅(qū)動DC-DC主電路中的開關(guān)管；還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯(lián)有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調(diào)制電路。上述技術(shù)方案中采用平均電流控制，即在DC-DC電路的電感后側(cè)接入采樣電阻，采樣電感平均電流即流過LED的平均電流。市電通過整流電路整流后的輸出信號作為DC-DC主電路的輸入信號。DC-DC主電路，采用PFC Buck電路，單級驅(qū)動方式，包括電感、續(xù)流二極管、開關(guān)管，并接入LED負載。LED負載與電感串聯(lián)，續(xù)流二極管與電感和LED負載串聯(lián)的電路并聯(lián)。調(diào)制電路用于產(chǎn)生周期恒定、導(dǎo)通時間改變的PWM調(diào)制信號，通過一定的占空比控制輸出電壓，保持開關(guān)管周期T恒定，控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間Ton。驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，驅(qū)動開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。模糊控制電路，用于調(diào)節(jié)和控制DC-DC主電路，使得DC-DC主電路能夠輸出穩(wěn)定精確的電流用于驅(qū)動LED負載。模糊控制電路對采樣電感電流信號進行控制，選擇電流的誤差及誤差的變化率為被控對象即輸入信號，控制作用后的信號為輸出信號。因驅(qū)動LED電流為mA級別，因此輸入電流誤差及誤差變化率的范圍盡可能取小，確定模糊語言。為使控制盡可能精確，選擇七個詞匯，分別為{正大，正中，正小，零，負小，負中，負小}。將模糊語言量化為具體參數(shù)，建立模糊規(guī)則，七個模糊詞匯可建立7*7即49條模糊規(guī)則。通過模糊控制規(guī)則輸出模糊控制信號，再將模糊控制信號去模糊化，最終輸出控制信號作為PWM調(diào)制電路的輸入信號。[0007]上述的技術(shù)方案還可以進一步優(yōu)化為所述調(diào)制電路采用模糊控制電路輸出的控制信號和三角載波信號作為PWM比較器的輸入信號。上述的技術(shù)方案還可以進一步優(yōu)化為所述驅(qū)動電路采用RS觸發(fā)器，S端輸入脈沖信號，R端輸入調(diào)制信號，Q端輸出驅(qū)動信號。上述的技術(shù)方案還可以進一步優(yōu)化為所述LED負載由一個或多個并聯(lián)的LED組成。上述的技術(shù)方案還可以進一步優(yōu)化為還包括保護電路，用于對LED驅(qū)動電源提供過壓保護和過溫保護。保護電路可以對驅(qū)動電源可進行過壓保護和過溫保護。本實用新型的有益效果為本實用新型采用平均電流控制，采樣流過LED負載的平均電流，不需要加入額外的斜坡補償?？刂品椒槟：刂?，通過選擇模糊詞匯，建立模糊控制規(guī)則；直接采用語言型控制規(guī)則，在設(shè)計中不需要建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，因 而使得控制機理和策略易于接受與理解，設(shè)計簡單，便于應(yīng)用。由于LED的驅(qū)動電流通常為mA級，而模糊控制系統(tǒng)的魯棒性強，干擾和參數(shù)變化對控制效果的影響被大大減弱，使得LED的驅(qū)動電流更加穩(wěn)定。

圖I為連接LED負載的DC-DC主電路原理圖。圖2為模糊控制原理圖。圖3為調(diào)制電路原理圖。圖4為驅(qū)動電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖I所示，當(dāng)開關(guān)管開通時，電流通過電感流經(jīng)LED負載，然后接地。此時，LED負載兩端有輸出電壓存在。開關(guān)管關(guān)斷時，電感電流通過續(xù)流二極管續(xù)流。電路工作在CCM模式下。如圖2所示，為模糊控制原理圖。本實用新型采用模糊算法，將采樣電流誤差及誤差變化率作為被控對象，模糊控制后的輸出信號作為PWM調(diào)制電路的輸入信號。r為給定信號，e為電流誤差，ec為電流誤差變化率。本實用新型采用模糊算法，建立七個模糊詞匯{正大，正中，正小，零，負小，負中，負小}，用英文字母寫為{PB，PM，PS，Z0，NS，NM，NB}，其中N = Negative, P = Positive, B = Big, M = Middle, S = Small, ZO = Zero電流誤差信號及誤差變化率的論域根據(jù)實際需要選擇，考慮LED的驅(qū)動一般為mA
級。確立模糊語言后，建立模糊控制規(guī)則，如下所示。
權(quán)利要求1.一種平均電流控制的驅(qū)動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調(diào)制電路、驅(qū)動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，包括電感、續(xù)流二極管、開關(guān)管，DC-DC主電路與LED負載相連接；調(diào)制電路為PWM調(diào)制電路，輸出調(diào)制信號給驅(qū)動電路；驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號驅(qū)動DC-DC主電路中的開關(guān)管；其特征在于還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯(lián)有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調(diào)制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平均電流控制的驅(qū)動電源，其特征在于所述調(diào)制電路采用模糊控制電路輸出的控制信號和三角載波信號作為PWM比較器的輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平均電流控制的驅(qū)動電源，其特征在于所述驅(qū)動電路采用RS觸發(fā)器，S端輸入脈沖信號，R端輸入調(diào)制信號，Q端輸出驅(qū)動信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平均電流控制的驅(qū)動電源，其特征在于所述LED負載由一個或多個并聯(lián)的LED組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4任一所述的平均電流控制的驅(qū)動電源，其特征在于還包括保護電路，用于對LED驅(qū)動電源提供過壓保護和過溫保護。
專利摘要本實用新型公開了一種平均電流控制的LED驅(qū)動電源，屬于LED驅(qū)動電源領(lǐng)域。一種平均電流控制的LED驅(qū)動電源，包括整流電路、DC-DC主電路、調(diào)制電路、驅(qū)動電路，其中整流電路的輸入端連接市電、輸出端連接DC-DC主電路；DC-DC主電路為BUCK電路，與LED負載相連接；調(diào)制電路為PWM調(diào)制電路，輸出調(diào)制信號給驅(qū)動電路；驅(qū)動電路輸出驅(qū)動信號驅(qū)動DC-DC主電路中的開關(guān)管；還包括模糊控制電路，DC-DC主電路中的電感和LED負載之間串聯(lián)有用于采樣電感電流的采樣電阻，采樣電感電流信號輸入到模糊控制電路，模糊控制電路輸出控制信號給調(diào)制電路。本實用新型采用了模糊控制作為平均電流控制方式，使得LED的驅(qū)動電流更加穩(wěn)定。
文檔編號H05B37/02GK202514137SQ20122013193
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者孫邦伍, 尹文嬌, 張海波, 李鴿, 王兆明 申請人:南京冠亞電源設(shè)備有限公司