一種用于led恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種峰值電流檢測電路，尤其涉及一種用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED恒流驅(qū)動電路中，廣泛的采用原邊反饋的控制方式來實現(xiàn)輸出電流的恒流控制。原邊反饋的控制方式為了實現(xiàn)輸出電流的恒流控制，除了需要準確檢測變壓器次級繞組電流過零的時刻外，還需要準確檢測變壓器初級繞組的峰值電流。
[0003]在檢測變壓器初級繞組的峰值電流方面，傳統(tǒng)的解決方法是利用采樣電阻采樣變壓器初級繞組的電流，并將該電流轉(zhuǎn)化為采樣電壓輸入到控制芯片。在控制芯片內(nèi)部將該輸入電壓與控制芯片內(nèi)部的基準電壓進行比較，比較的結(jié)果作為初級繞組的峰值電流檢測信號。
[0004]圖1是傳統(tǒng)的具有變壓器初級繞組峰值電流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路，通常包括:整流橋D1?D4，輸入濾波電容C1，啟動電阻R3，供電電容C2，控制芯片Ul，F(xiàn)B分壓電阻Rl、R2，整流二極管D5，峰值電流采樣電阻R4，功率開關(guān)管Q1，變壓器T1，次級整流二極管D6，輸出電容C3，輸出電阻R5和LED負載LEDs。在功率開關(guān)管Q1導通期間，變壓器T1的初級繞組電流隨時間斜坡上升，此時峰值電流采樣電阻R4上的電壓也隨時間斜坡上升并輸入到控制芯片內(nèi)部。如圖2所不，在控制芯片內(nèi)部該輸入電壓與芯片內(nèi)部的一基準電壓進行比較。當該輸入電壓比控制芯片內(nèi)部的基準電壓高時，比較器輸出一峰值電流檢測信號并送到恒流控制電路中。
[0005]傳統(tǒng)的峰值電流檢測電路普遍采用直接將峰值電流采樣電壓與一基準電壓進行比較的方法來產(chǎn)生一峰值電流檢測信號。這種峰值電流檢測方法需要控制芯片需要有GND、CS、VCC、FB和⑶等引腳，同時控制芯片的GND與系統(tǒng)地連接。在講究電路成本的LED驅(qū)動電源設(shè)計中，外圍元器件的設(shè)計越來越精簡，控制芯片的引腳也越來越少。如圖3所示，為本實用新型的低成本的反激式LED恒流驅(qū)動電路，該控制芯片只有DRN、VDD和GND三個引腳，封裝簡單，成本便宜。傳統(tǒng)的峰值電流檢測技術(shù)并不能滿足該控制芯片的引腳要求，在低成本的LED恒流驅(qū)動電源的應用中越來越具有局限性。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對傳統(tǒng)的具有峰值電流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路的不足與局限性，本實用新型提供了一種用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路。所述峰值電流檢測電路包括:一峰值電流采樣電阻單元，用于對電感電流進行采樣；一峰值電流檢測單元，用于對所采樣的電感電流進行峰值檢測，輸出一峰值電流檢測信號；一過零檢測單元，用于對功率開關(guān)管漏極的諧振電壓進行檢測以輸出一電感電流過零的信號；一恒流控制單元，用于對LED驅(qū)動電源的輸出電流進行恒流控制；一邏輯與驅(qū)動單元，用于對恒流控制單元的輸出信號進行邏輯控制，進而驅(qū)動功率開關(guān)管和控制峰值電流檢測單元；一功率開關(guān)管單元，對控制芯片進行開關(guān)輸出；一供電電源單元，用于產(chǎn)生給各單元供電和用于峰值電流檢測的VDD電壓。
[0007]更進一步地，如圖4所示，本實用新型同時提供了一種LED恒流驅(qū)動電路，所述LED恒流驅(qū)動電路還包括:一整流橋，輸入濾波電容，VDD濾波電容，變壓器，輸出二極管，輸出電容，輸出電阻和LED負載。
[0008]更進一步地，如圖6所示，本實用新型同時提供了一種LED恒流驅(qū)動電路，所述LED恒流驅(qū)動電路還包括:一整流橋，輸入濾波電容，VDD濾波電容，功率電感，續(xù)流二極管，輸出電容，輸出電阻和LED負載。
[0009]更進一步地，所述峰值電流檢測單元的一個輸入端連接所述峰值電流采樣電阻單元的輸出端，峰值電流檢測單元的輸出端連接所述恒流控制單元的第一個輸入端；所述恒流控制單元的另一個輸入端連接所述過零檢測單元的輸出端，恒流控制單元的輸出端連接所述邏輯與驅(qū)動單元的輸入端；所述邏輯與驅(qū)動單元的一個輸出端分別連接所述功率開關(guān)管單元的柵極輸入端和所述峰值電流檢測單元的第二個輸入端，邏輯與驅(qū)動單元的另外兩個輸出端分別連接所述峰值電流檢測單元的第三個和第四個輸入端；所述功率開關(guān)管單元的源極輸出端連接所述峰值電流采樣電阻單元的輸出端，功率開關(guān)管單元的漏極輸出端分別連接所述供電電源單元的輸入端和所述過零檢測單元的輸入端；所述供電電源的輸出端連接VDD濾波電容的輸入端。
[0010]更進一步地，所述峰值電流檢測單元包括:一開關(guān)控制邏輯單元，第一開關(guān)，第二開關(guān)，第三開關(guān)，第四開關(guān)，第五開關(guān)，采樣保持電容，運算放大和比較器單元，第一反向器單元和第二反向器單元；所述開關(guān)控制邏輯單元的三個輸入端分別連接所述邏輯與驅(qū)動單元的三個輸出端，開關(guān)控制邏輯單元的五個輸出端分別控制所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)和第五開關(guān)的閉合與斷開；所述第一開關(guān)的一端連接芯片地和所述峰值電流采樣電阻單元的輸出端，另一端連接所述運算放大和比較器單元的正輸入端；所述第二開關(guān)的一端連接控制芯片內(nèi)部的峰值電流檢測基準電壓，另一端連接所述運算放大和比較器單元的正輸入端；所述第三開關(guān)的一端連接所述運算放大和比較器單元的輸出端，另一端連接所述運算放大和比較器單元的負輸入端和所述采樣保持電容的一端；所述采樣保持電容的另一端連接所述供電電源的輸出VDD電源；所述第四開關(guān)的一端連接所述運算放大和比較器單元的輸出端，另一端連接所述第一反相器單元的輸入端和所述第五開關(guān)的一端；所述第五開關(guān)的另一端連接芯片地；所述第二反向器單元的輸入端連接所述第一反相器單元的輸出端，第二反向器單元的輸出端連接到所述恒流控制單元的第一個輸入端。
[0011]本實用新型提供了一種用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測方法，應用上述的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路，具體為:所述功率開關(guān)管關(guān)斷期間，所述運算放大和比較器單元工作在運算放大器狀態(tài)，把所述峰值電流檢測基準電壓采樣到所述運算放大器的負輸入端并由采樣保持電容來保持；在所述功率開關(guān)管導通期間，所述運算放大和比較器單元工作在比較器狀態(tài)，所述比較器的正輸入端接芯片地；此時所述VDD電壓相對于芯片地隨著峰值電流采樣電壓的上升而斜坡下降，由于采樣保持電容兩端的電壓保持不變，當峰值電流采樣電壓上升到所述峰值電流檢測基準電壓閾值時，所述VDD電壓相對于芯片地下降了所述峰值電流檢測基準電壓閾值大小，此時所述比較器的負輸入端電壓下降到零，比較器翻轉(zhuǎn)并輸出峰值電流檢測信號，從而實現(xiàn)了所述LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測。
[0012]本實用新型提供了上述的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路的應用，所述用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路應用于降壓、升壓、升降壓、反激的多種拓撲的LED恒流驅(qū)動電源系統(tǒng)中。
[0013]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0014]與傳統(tǒng)的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測技術(shù)相比較，本實用新型的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路，通過差分方式檢測VDD電壓相對于芯片地的變化量來間接檢測峰值電流采樣電壓的變化量，從而實現(xiàn)了對LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測。這種峰值電流檢測技術(shù)只需要控制芯片具有三個封裝引腳，使得控制芯片的封裝變得簡單，同時也精簡了外圍元器件的設(shè)計，節(jié)約了 LED驅(qū)動電源的成本。在講究電路成本的LED驅(qū)動電源設(shè)計中，本實用新型的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路及方法的優(yōu)勢會越來越明顯。
【附圖說明】
[0015]關(guān)于本實用新型的優(yōu)點與精神可以通過以下的實用新型詳述和所附圖式得到進一步的了解。
[0016]圖1為傳統(tǒng)的具有峰值電流檢測電路的反激式LED恒流驅(qū)動電路；
[0017]圖2為傳統(tǒng)的峰值電流檢測比較器電路；
[0018]圖3為本實用新型的具有峰值電流檢測電路的反激式LED恒流驅(qū)動電路；
[0019]圖4為本實用新型的具有峰值電流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路的第一實施圖；
[0020]圖5為本實用新型的具有峰值電流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路的第一實施例的關(guān)鍵節(jié)點波形圖；
[0021]圖6為本實用新型的具有峰值電流檢測電路的LED恒流驅(qū)動電路的第二實施圖；
[0022]圖7為本實用新型的峰值電流檢測電路的一個具體實施圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0024]本實用新型解決了傳統(tǒng)的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測技術(shù)所需要的控制芯片引腳較多，驅(qū)動電源成本較高等問題，提供了解決該問題的LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路及方法。通過差分方式檢測VDD電壓相對于芯片地的變化量來間接檢測峰值電流采樣電壓的變化量，從而實現(xiàn)了對LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測的目的。
[0025]第一實施例
[0026]如圖4所示，為本實用新型的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路的第一實施例。用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路409包括:峰值電流采樣電阻單元403，峰值電流檢測單元410，過零檢測單元411，恒流控制單元412，邏輯與驅(qū)動單元413，供電電源單元414，功率開關(guān)管單元415。
[0027]所述的用于LED恒流驅(qū)動電路的峰值電流檢測電路還包括整流橋400、輸入濾波電容401、變壓器404、次級整流二極管405、輸出電容406、輸出電阻407、LED負載408。
[0028]在所述功率開關(guān)管單元415關(guān)斷期