具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路，尤指一種與具有電流 紋波的電路相連接的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，常見的LED (發(fā)光二極管）驅(qū)動器中，為兼容高功率因子與成本的控制， 通常采用單級PFC(功率因子校正）電路來實現(xiàn)，此種控制方式的輸出電流包含有工頻電 流紋波成分，其頻率大約為電網(wǎng)頻率的2倍，即100化（120化），長期處于送種低頻頻閃下工 作，容易引起人的視覺疲勞，并且會影響L邸燈的壽命。
[0003] 而常見的電流紋波改良方式例如增大使用于驅(qū)動器中的輸出濾波電容，但將因此 增加電路面積W及成本；又或是在功率管源極串聯(lián)電阻的電流紋波改善電路，此方式則會 大幅增加功率的消耗，送類的電流紋波改良方式，都有不可忽視的缺點存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于常見技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明的主要目的，即在于提供一種能消除電流紋波， 同時具有低功率消耗且不需增大輸出濾波電容的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電 路。
[0005] 為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明遂提供一種具有紋波電流消除及降低功耗 的驅(qū)動電路，與具有電流紋波的外部電路相連接，包括輸出功率模塊、高端電流檢測模塊、 平均值采樣模塊、偏置電壓模塊W及運算放大器；其中輸出功率模塊用W與該外部電路相 連接，具有用W控制該外部電路輸出的輸出晶體管器件，高端電流檢測模塊則具有與該輸 出功率模塊相連接的采樣電阻，并用W獲取該采樣電阻兩端的電壓，W及輸出采樣信號；平 均值采樣模塊用W接收該采樣信號，并對該采樣信號的平均值取樣；偏置電壓模塊則用W 根據(jù)該采樣信號的平均值，輸出一偏置電壓；W及運算放大器，用W根據(jù)該偏置電壓W及該 采樣信號，調(diào)節(jié)該輸出晶體管器件的阻抗。
[0006] 相較于常見技術(shù)，由于本發(fā)明與外部電路相連接的輸出功率模塊未直接串連電 阻，故不會大幅增加功率消耗，還利用高端電流檢測模塊進(jìn)行采樣、平均值采樣模塊取樣其 平均值W作為偏置電壓模塊輸出偏置電壓的依據(jù)，W及運算放大器根據(jù)該偏置電壓及該采 樣信號調(diào)節(jié)該輸出晶體管器件的阻抗，控制該外部電路輸出W消除電流紋波，充分地解決 了現(xiàn)有技術(shù)的缺失。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路的架構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2為本發(fā)明第一實施例的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路的電路架 構(gòu)圖。
[0009] 圖3為本發(fā)明第二實施例的高端電流檢測模塊的電路架構(gòu)圖。
[0010] 圖4為本發(fā)明第H實施例的高端電流檢測模塊的電路架構(gòu)圖。
[0011] 圖5為本發(fā)明第四實施例的高端電流檢測模塊的電路架構(gòu)圖。
[001引符號說明：
[0013] 1 具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路
[0014] 2 外部電路
[001引10輸出功率模塊
[0016] 11高端電流檢測模塊
[0017] 12平均值采樣模塊
[001引 13偏置電壓模塊
[001引 14運算放大器
[0020] 101輸出晶體管器件
[0021] 102 NMOS 管
[002引 Rcs采樣電阻
[002引 Va、Vb、Vva、Vpk、Vav 節(jié)點電壓
[0024] R1、R2、R3、R4 電阻
[00巧]C1、C2 電容
[0026] CMPUCMP2 比較器
[0027] S1、S2 開關(guān)
[0028] Ii、Iz 電流源
[0029] R11、R12、R13、R14 電阻
[0030] OPll差分運算放大器
[0031] Vn、Vp節(jié)點電壓
[0032] Va義樣信號
[0033] Ics 電流
[0034] R21、R22、R23 電阻
[0035] MP21、MP22、MP23 PMOS 管
[0036] Vc、Vd節(jié)點電壓
[0037] I21、！22 電流源
[0038] 123 電流
[0039] R31、R32、R33 電阻
[0040] MP3UMP32 PMOS 管
[0041] MN31、MN32、MN33 NMOS 管
[0042] Ve、Vf節(jié)點電壓
[004引 I31、I32電流源
[0044] I33 電流
【具體實施方式】
[0045] W下藉由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人±可由本說 明書所掲示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可藉由其他不同的具體 實施例加 W施行或應(yīng)用。
[0046] 請參閱圖1，其為本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路的架構(gòu)示意 圖。如圖1所示，本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路1，與具有電流紋波的 外部電路2相連接，其特征在于，包括輸出功率模塊10、高端電流檢測模塊11、平均值采樣 模塊12、偏置電壓模塊13 W及運算放大器14。
[0047] 輸出功率模塊10用W與外部電路2相連接，具有用W控制外部電路2輸出的輸出 晶體管器件（未圖示于圖1)。
[0048] 高端電流檢測模塊11具有與輸出功率模塊10相連接的采樣電阻（未圖示于圖 1)，并用W獲取該采樣電阻兩端的電壓，W及輸出采樣信號；平均值采樣模塊12,用W接收 該采樣信號，并對該采樣信號的平均值取樣。
[0049] 偏置電壓模塊13用W根據(jù)該采樣信號的平均值，輸出一偏置電壓。
[0050] 運算放大器14用W根據(jù)該偏置電壓W及該采樣信號，調(diào)節(jié)該輸出晶體管器件的 阻抗，W控制外部電路2輸出，藉此消除電流紋波。
[0051] 于一實施例中，外部電路2可為LED電路，LED電路因為兼容高功率因子與成本的 控制，通常采用單級PFC電路來實現(xiàn)，此種控制方式的輸出電流包含有工頻電流紋波成分， 其頻率大約為電網(wǎng)頻率的2倍，本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路1可應(yīng) 用于消除該電流紋波。
[0052] 請參閱圖2,其為本發(fā)明第一實施例的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電 路的電路架構(gòu)圖。如圖2所示，于一實施例中，輸出晶體管器件101可包括一個或多個 MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管），更進(jìn)一步而言，輸出晶體管器件101可為NMOS管， 且輸出功率模塊10還包括與該輸出晶體管器件共源共柵的另一 NMOS管102,與采樣電阻 Rcs的一端相連并用W采樣該輸出晶體管器件101的漏源電流。
[0053] 于另一實施例中，更詳細(xì)地描述電路細(xì)節(jié)，輸出功率模塊10包括為該輸出晶體管 器件的第一 NMOS管101 W及第二NMOS管102,其中，第一 NMOS管101與第二NMOS管102 兩者的柵極相連接，并連接至該運算放大器14 ;第一 NMOS管101與第二NMOS管102兩者 的源極相連并接地。第一 NMOS管101的漏極與采樣電阻Rcs的一端Va W及外部電路2相 連，第二NMOS管102的漏極與該采樣電阻Rcs的另一端Ve相連。
[0054] 由于第一 NMOS管101 W及第二NMOS管102共源共柵，且第一 NMOS管101的漏極 通過采樣電阻Rcs與第二NMOS管102的漏極相連，因此第二NMOS管102通過一定的比例實 時采樣第一 NMOS管101的漏源電流，還藉由高端電流檢測模塊11實現(xiàn)采樣電阻Rcs兩端Va 及Ve電壓的精確檢測。不同于常見電路采樣電阻與第一 NMOS管101串連的采樣方式，本 發(fā)明所使用的采樣方式可避免大幅增加功率消耗，并且具有采樣精度較高的優(yōu)點。
[00巧]請參閱圖3,其為本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路第二實施例 的高端電流檢測模塊的電路架構(gòu)圖。如圖所示，高端電流檢測模塊11可包括差分運算放大 器0?11、電阻311、1?12、1?13、1?14及采樣電阻斬5。其中，電阻311與電阻1?12相連并形成節(jié) 點Vp,電阻Rl 1與采樣電阻Res相連并形成節(jié)點Va,電阻R13與采樣電阻Ra相連并形成節(jié)點 Ve,電阻R13與電阻R14相連并形成節(jié)點AV節(jié)點Vp作為運算放大器OPll的正相輸入端， 節(jié)點Vw作為運算放大器OPll的負(fù)相輸入端，運算放大器OPll的輸出端與R14的另一端相 連并形成節(jié)點Vcs,且節(jié)點Vcs上的電壓即為采樣信號。其中Rll = R12, R13 = R14。
[0056] 由差分運算放大器特性可知，
[0059] 即
[0060] Vcs = Va-Vb=IcsXRcs
[0061] 也就是采樣信號Ves為實質(zhì)等于采樣電阻Res兩端電壓Va Ve的電壓信號。
[0062] 請參閱圖4,其為本發(fā)明的具有紋波電流消除及降低功耗的驅(qū)動電路第H實施例 的高端電流檢測模塊的電路架構(gòu)圖。如圖所示，高端電流檢測模塊11可包括第一 PMOS管 MP21、第二 PMOS 管 MP22、第H PMOS 管 MP23,電阻 R21、R22、R23 及采樣電阻 Ra,電流源 121、 122。其中，第一 PMOS管MP21的柵極與漏極相連，同時與第二PMOS管MP22的柵極和電流源 121相連。第一 PMOS管MP21的源極與第H PMOS管MP23的源極、電阻R21的一端相連并形 成節(jié)點Ve,電阻R21的另一端與電阻Ra的一端相連并形成節(jié)點Va,采樣電阻咕S的另一端與 電阻R22的一端相連并形成節(jié)點Ve,第二PMOS管MP22的源極與電阻R22的另一端相連并 形成節(jié)點Vd,第二PMOS管MP22的漏極與第H