交流驅(qū)動(dòng)的電流型led快速啟動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，包括反饋環(huán)路和功率管，還包括與負(fù)載LED串聯(lián)的啟動(dòng)檢測(cè)電阻，以及對(duì)啟動(dòng)檢測(cè)電阻上的壓降進(jìn)行檢測(cè)的啟動(dòng)檢測(cè)放大器，以及用于檢測(cè)電路上電的上電檢測(cè)電路，所述啟動(dòng)檢測(cè)放大器和上電檢測(cè)電路的輸出端分別與觸發(fā)器的輸入端和復(fù)位端連接；啟動(dòng)檢測(cè)電阻連接在輸出電壓端和負(fù)載LED之間，二選一選通開關(guān)的輸出端與PWM比較器的輸入端連接，還包括與功率管串聯(lián)的電流檢測(cè)電阻以及輸入端連接電流檢測(cè)電路兩端的電流檢測(cè)比較器。本實(shí)用新型在啟動(dòng)階段以大占空比持續(xù)運(yùn)行直到滿足負(fù)載LED的導(dǎo)通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動(dòng)時(shí)間，采用電流反饋控制進(jìn)一步提高了環(huán)路響應(yīng)速度。
【專利說明】交流驅(qū)動(dòng)的電流型1^0快速啟動(dòng)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及開關(guān)電源，特別是一種交流驅(qū)動(dòng)的電流型120快速啟動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從？區(qū)注入到~區(qū)的空穴和由~區(qū)注入到？區(qū)的電子。
[0003]120只能往一個(gè)方向?qū)?通電)，叫作正向偏置(正向偏壓)，當(dāng)電流流過時(shí)，電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出單色光，這叫電致發(fā)光效應(yīng)，與白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是:工作電壓很低(有的僅一點(diǎn)幾伏)；工作電流很小(有的僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光)；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長(zhǎng)；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn)，利用發(fā)光120進(jìn)行照明應(yīng)用在越來越廣泛的范圍之中。
[0004]現(xiàn)有的單級(jí)高功率因素120照明驅(qū)動(dòng)方案中，在120輸出端需要并聯(lián)大電容(通常幾百微法)降低[￡0的紋波。該電容初始電壓為例，需要充電至[￡0的工作電壓幾十伏穩(wěn)態(tài)。如果不加芯片內(nèi)部的軟啟動(dòng)控制，啟動(dòng)時(shí)候則容易發(fā)生輸出電壓過沖導(dǎo)致120有啟動(dòng)瞬態(tài)大電流。而芯片內(nèi)部增加軟啟動(dòng)控制，則會(huì)增加從開關(guān)打開到[￡0全亮的啟動(dòng)時(shí)間，很難滿足〈0丨58的啟動(dòng)時(shí)間需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為提高1^0驅(qū)動(dòng)電路的啟動(dòng)速度，本實(shí)用新型公開了一種交流驅(qū)動(dòng)的電流型120快速啟動(dòng)電路。
[0006]本實(shí)用新型所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型[￡0快速啟動(dòng)電路，包括交流輸入級(jí)、反饋環(huán)路和功率管，所述反饋環(huán)路包括誤差放大器、?麗比較器、邏輯驅(qū)動(dòng)電路，所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測(cè)120驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓；
[0007]還包括與負(fù)載120串聯(lián)的啟動(dòng)檢測(cè)電阻，以及對(duì)啟動(dòng)檢測(cè)電阻上的壓降進(jìn)行檢測(cè)的啟動(dòng)檢測(cè)放大器，以及用于檢測(cè)電路上電的上電檢測(cè)電路，所述啟動(dòng)檢測(cè)放大器和上電檢測(cè)電路的輸出端分別與觸發(fā)器的輸入端和復(fù)位端連接；所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻連接在輸出電壓端和負(fù)載[￡0之間；
[0008]所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關(guān)的第一輸入端連接，所述二選一選通開關(guān)的第二輸入端與高位基準(zhǔn)電壓連接；所述二選一選通開關(guān)的控制端與觸發(fā)器的輸出端連接，所述二選一選通開關(guān)的輸出端與？麗比較器的輸入端連接；所述高位基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓值不低于誤差放大器的電源電壓；
[0009]還包括與功率管串聯(lián)的電流檢測(cè)電阻以及輸入端連接電流檢測(cè)電路兩端的電流檢測(cè)比較器，所述電流檢測(cè)比較器的輸出端與？麗比較器的另一輸入端連接。
[0010]具體的，所述交流輸入級(jí)為全橋整流電路。
[0011]優(yōu)選的，還包括0)0和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓，所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻和負(fù)載1^0之間還串聯(lián)有調(diào)整管，調(diào)整管的控制端與0)0的輸出端連接，所述0)0的兩個(gè)輸入端分別與⑶采樣電阻和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓連接。
[0012]優(yōu)選的，所述誤差放大器和地之間還連接有補(bǔ)償電容。
[0013]具體的，所述觸發(fā)器為…觸發(fā)器。
[0014]具體的，所述上電檢測(cè)電路為連接在觸發(fā)器輸入端的啟動(dòng)電容，所述啟動(dòng)電容連接在電源輸入端和相對(duì)地之間。
[0015]采用本實(shí)用新型所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型[￡0快速啟動(dòng)電路，通過檢測(cè)輸出電壓控制功率管的開關(guān)狀態(tài)，在啟動(dòng)階段以大占空比持續(xù)運(yùn)行直到滿足負(fù)載120的導(dǎo)通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動(dòng)時(shí)間；采用電流反饋控制進(jìn)一步提高了環(huán)路響應(yīng)速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型[￡0快速啟動(dòng)電路，包括交流輸入級(jí)、反饋環(huán)路和功率管，所述反饋環(huán)路包括誤差放大器、?麗比較器、邏輯驅(qū)動(dòng)電路，所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測(cè)120驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓；還包括與負(fù)載120串聯(lián)的啟動(dòng)檢測(cè)電阻，以及對(duì)啟動(dòng)檢測(cè)電阻上的壓降進(jìn)行檢測(cè)的啟動(dòng)檢測(cè)放大器，以及用于檢測(cè)電路上電的上電檢測(cè)電路，所述啟動(dòng)檢測(cè)放大器和上電檢測(cè)電路的輸出端分別與觸發(fā)器的輸入端和復(fù)位端連接；所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻連接在輸出電壓端和負(fù)載[￡0之間。
[0019]所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關(guān)的第一輸入端連接，所述二選一選通開關(guān)的第二輸入端與高位基準(zhǔn)電壓連接；所述二選一選通開關(guān)的控制端與觸發(fā)器的輸出端連接，所述二選一選通開關(guān)的輸出端與？麗比較器的輸入端連接；
[0020]所述高位基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓值不低于誤差放大器的電源電壓。
[0021]如圖1所示的【具體實(shí)施方式】，上電檢測(cè)電路為連接在觸發(fā)器輸入端的啟動(dòng)電容，所述啟動(dòng)電容連接在電源輸入端和相對(duì)地之間，上電時(shí)啟動(dòng)電容充電，電壓逐漸上升，上升過程中觸發(fā)器輸出高電平信號(hào)，觸發(fā)器可以選擇最簡(jiǎn)單的由兩個(gè)與門構(gòu)成的舊觸發(fā)器，觸發(fā)器輸出信號(hào)到單刀雙擲開關(guān)，控制單刀雙擲開關(guān)連接在？麗輸入端和高位基準(zhǔn)電壓之間。相對(duì)地表示控制電路自身一個(gè)預(yù)設(shè)的較低電位，可以與絕對(duì)地直接連接，也可以是其它穩(wěn)定的電位。
[0022]在啟動(dòng)階段，如圖1所示，？麗比較器的兩個(gè)輸入端分別連接在高位基準(zhǔn)電壓和電流檢測(cè)比較器的輸出端，高位基準(zhǔn)電壓高于誤差放大器的電源電壓，使？麗比較輸入的被比較電壓一定大于誤差放大器的輸出電壓最大值，？麗比較器以最大占空比運(yùn)行。經(jīng)過邏輯驅(qū)動(dòng)電路之后該最大占空比的方波驅(qū)動(dòng)功率管^^1以最大占空比運(yùn)行，輸出電壓快速上升。
[0023]在啟動(dòng)階段，由于輸出電壓不足，串聯(lián)形式的負(fù)載120無法導(dǎo)通，啟動(dòng)檢測(cè)電阻上沒有電流流過，兩端壓差為零，當(dāng)輸出電壓70爪上升至一定值時(shí)，例如每個(gè)負(fù)載1^0
導(dǎo)通需要抑電壓，則10個(gè)[￡0串聯(lián)需要30乂即可導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載[￡0導(dǎo)通，在上產(chǎn)生電流，兩端產(chǎn)生壓降，啟動(dòng)檢測(cè)放大器輸出電平反轉(zhuǎn)，使觸發(fā)器輸出信號(hào)清零，控制二選一選通開關(guān)將誤差放大器輸出端和？麗比較器輸入端連接，從而實(shí)現(xiàn)正常的反饋控制，啟動(dòng)階段的大占空比提升輸出電壓過程結(jié)束。
[0024]本實(shí)用新型進(jìn)一步引入了電流控制環(huán)路，電流檢測(cè)電阻與負(fù)載串聯(lián)，電流比較器的兩個(gè)輸入端檢測(cè)電流檢測(cè)電阻兩端的壓降，當(dāng)有電流流過時(shí)，產(chǎn)生壓降，電流越大，壓降值越大，由于功率管的周期性開關(guān)，電流比較器輸出的是周期性的近似三角波波形，電流越大，三角波的峰值和上升斜率越大，？麗比較器輸出信號(hào)的占空比越小，從而調(diào)節(jié)功率管導(dǎo)通時(shí)間減少，電流值降低，實(shí)現(xiàn)電流反饋控制，提高了控制環(huán)路的響應(yīng)速度。
[0025]如圖1所示，將負(fù)載120的正向輸入端即輸出電壓反饋端反饋輸入到誤差放大器與第一基準(zhǔn)電壓乂即？1比較產(chǎn)生誤差放大器輸出電壓⑶腿3 ；本案例中采用的是一種波峰恒壓的誤差放大器，即該誤差放大器的功能是恒定負(fù)載120串正向輸入端的波峰穩(wěn)定在一恒定值附近。001？電壓與交流采樣電路輸出的三角波電壓進(jìn)行比較產(chǎn)生功率管1X1的導(dǎo)通時(shí)間丁0~。001？越高，10^時(shí)間越長(zhǎng)，傳輸?shù)捷敵鲭娙茛亲Φ哪芰吭蕉?，而功率管?導(dǎo)通的時(shí)間僅在乂8…與⑶爪電壓接近時(shí)導(dǎo)通。整個(gè)系統(tǒng)形成閉環(huán)控制，根據(jù)1^0輸出所需能量實(shí)現(xiàn)對(duì)⑶爪傳輸能量的導(dǎo)通時(shí)間的實(shí)時(shí)控制。
[0026]優(yōu)選的，還包括100和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓，所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻和負(fù)載120之間還串聯(lián)有調(diào)整管，調(diào)整管的控制端與0)0的輸出端連接，所述0)0的兩個(gè)輸入端分別與⑶采樣電阻端和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓^即？3連接。
[0027]采用上述100和調(diào)整管的控制方式，無論輸入或輸出電壓如何變化，使負(fù)載120串正向輸入端上的電壓始終恒定等于線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓，消除了由于輸出電壓波動(dòng)造成的負(fù)載120上的壓降波動(dòng)，使[￡0輸出電流更加穩(wěn)定，同時(shí)使輸入到內(nèi)部控制環(huán)路的輸出電壓反饋端電壓恒定，降低了控制環(huán)路的功率損耗。
[0028]交流輸入級(jí)可以采用四個(gè)二極管組成的全橋整流電路將交流電轉(zhuǎn)化為半波形式的直流周期性正弦波形。圖1中的開關(guān)電源拓?fù)淇梢允歉鞣N包括功率管的開關(guān)電源結(jié)構(gòu)，例如冊(cè)邙，冊(cè)0(-80031等。
[0029]優(yōu)選的，所述誤差放大器的輸出端和地之間連接有補(bǔ)償電容02，可以為控制環(huán)路提供一個(gè)主極點(diǎn)，增強(qiáng)環(huán)路控制的穩(wěn)定性。
[0030]采用本實(shí)用新型所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型[￡0快速啟動(dòng)電路，通過檢測(cè)輸出電壓控制功率管的開關(guān)狀態(tài)，在啟動(dòng)階段以大占空比持續(xù)運(yùn)行直到滿足負(fù)載120的導(dǎo)通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動(dòng)時(shí)間，采用電流反饋控制進(jìn)一步提高了環(huán)路響應(yīng)速度。
[0031]前文所述的為本實(shí)用新型的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實(shí)用新型人的實(shí)用新型驗(yàn)證過程，并非用以限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，包括交流輸入級(jí)、反饋環(huán)路和功率管，所述反饋環(huán)路包括誤差放大器、PWM比較器、邏輯驅(qū)動(dòng)電路，所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測(cè)LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓； 其特征在于，還包括與負(fù)載LED串聯(lián)的啟動(dòng)檢測(cè)電阻，以及對(duì)啟動(dòng)檢測(cè)電阻上的壓降進(jìn)行檢測(cè)的啟動(dòng)檢測(cè)放大器，以及用于檢測(cè)電路上電的上電檢測(cè)電路，所述啟動(dòng)檢測(cè)放大器和上電檢測(cè)電路的輸出端分別與觸發(fā)器的輸入端和復(fù)位端連接；所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻連接在輸出電壓端和負(fù)載LED之間； 所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關(guān)的第一輸入端連接，所述二選一選通開關(guān)的第二輸入端與高位基準(zhǔn)電壓連接；所述二選一選通開關(guān)的控制端與觸發(fā)器的輸出端連接，所述二選一選通開關(guān)的輸出端與PWM比較器的輸入端連接；所述高位基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓值不低于誤差放大器的電源電壓； 還包括與功率管串聯(lián)的電流檢測(cè)電阻以及輸入端連接電流檢測(cè)電路兩端的電流檢測(cè)比較器，所述電流檢測(cè)比較器的輸出端與PWM比較器的另一輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，其特征在于，所述交流輸入級(jí)為全橋整流電路。
3.如權(quán)利要求1所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，其特征在于，還包括LDO和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓，所述啟動(dòng)檢測(cè)電阻和負(fù)載LED之間還串聯(lián)有調(diào)整管，調(diào)整管的控制端與LDO的輸出端連接，所述LDO的兩個(gè)輸入端分別與CS采樣電阻和線性調(diào)整基準(zhǔn)電壓連接。
4.如權(quán)利要求1所述的交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，其特征在于，所述誤差放大器和地之間還連接有補(bǔ)償電容。
5.如權(quán)利要求1所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，其特征在于，所述觸發(fā)器為RS觸發(fā)器。
6.如權(quán)利要求1所述交流驅(qū)動(dòng)的電流型LED快速啟動(dòng)電路，其特征在于，所述上電檢測(cè)電路為連接在觸發(fā)器輸入端的啟動(dòng)電容，所述啟動(dòng)電容連接在電源輸入端和相對(duì)地之間。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204259229SQ201420716090
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】易坤, 趙方麟, 陳雪松 申請(qǐng)人:成都岷創(chuàng)科技有限公司