本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種開關(guān)電源中的電感電流檢測電路以及應(yīng)用其的LED驅(qū)動電路。依據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)實施例的電感電流檢測電路，通過一電壓采樣和保持電路可以精確的檢測電感電流斷續(xù)工作模式下的電感電流結(jié)束時間，從而可以精確的獲得電感電流持續(xù)時間。依據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)實施例的LED驅(qū)動電路，通過上述電感電流檢測電路，可以精確的獲得電感電流平均值，即可以精確的獲得所述LED驅(qū)動電路的輸出電流信息，從而提高了電流控制精度；并且，實現(xiàn)了功率因數(shù)校正，獲得了較高的功率因數(shù)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電子
，更具體的說，涉及一種開關(guān)電源中的電感電流檢測電路以及應(yīng)用其的LED驅(qū)動電路。
技術(shù)介紹
隨著照明行業(yè)的不斷創(chuàng)新和迅速發(fā)展，加之節(jié)能和環(huán)保日益重要，LED照明作為一種革命性的節(jié)能照明技術(shù)，正在飛速發(fā)展。但是，由于LED自身的伏安特性及溫度特性，使得LED對電流的敏感度要高于對電壓的敏感度，故不能由傳統(tǒng)的電源直接給LED供電。因此，要用LED作照明光源首先就要解決電源驅(qū)動的問題。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電源雖然可以實 現(xiàn)LED亮度調(diào)節(jié)，但是不能實現(xiàn)功率因數(shù)校正，輸入功率因數(shù)比較低，諧波比較大。參考圖1，所不為米用現(xiàn)有技術(shù)的一種LED驅(qū)動電路的原理框圖。交流輸入電源AC依次經(jīng)過EMI抗電磁干擾電路、整流電路和濾波電容Cin進行整流濾波后，形成一直流輸入電壓Vin。功率級電路包括功率開關(guān)管QO，二極管DO和電感LO，以接收直流輸入電壓Vin，以產(chǎn)生恒定的輸出電流Itj來驅(qū)動負載LED。控制電路包括電流采樣電路，比較器CMP和RS觸發(fā)器。電流采樣電路與功率開關(guān)管QO連接，以采樣流過功率開關(guān)管QO的電流以獲得采樣電壓Vsmse,并與基準值Vref進行比較，比較結(jié)果輸入至RS觸發(fā)器的復(fù)位端；RS觸發(fā)器的置位端接收一固定頻率的時鐘信號CLK。在每一開關(guān)周期內(nèi)，時鐘信號CLK置位RS觸發(fā)器，以控制功率開關(guān)管QO導(dǎo)通；在經(jīng)過一定的時間后，當采樣電壓大于基準值時，復(fù)位RS觸發(fā)器，以控制功率開關(guān)管QO關(guān)斷。周而復(fù)始，根據(jù)所述時鐘信號CLK以及采樣電壓Vsense來控制功率開關(guān)管QO周期性的導(dǎo)通或者關(guān)斷，以維持輸出電流Itj恒定來驅(qū)動負載LED。可見，采用圖I所示的LED驅(qū)動電路，可以實現(xiàn)對負載LED的恒流驅(qū)動，但是不能實現(xiàn)功率因數(shù)校正，輸入功率因數(shù)比較低，諧波比較大。參考圖2,所不為米用現(xiàn)有技術(shù)的另一種LED驅(qū)動電路的原理框圖。功率級電路包括功率開關(guān)管Ql，二極管Dl和電感LI，以接收直流輸入電壓Vin，以產(chǎn)生恒定的輸出電流Itj來驅(qū)動負載LED。控制電路包括功率開關(guān)管的電流采樣電路，輸入電壓采樣電路，比較器CMP和RS觸發(fā)器。其工作原理為輸入電壓采樣電路(包括電阻Rl和R2)采樣直流輸入電壓Vin，以獲得輸入電壓采樣信號Vin ；電流采樣電路與功率開關(guān)管Ql連接，以采樣流過功率開關(guān)管Ql的電流以獲得采樣電壓Vsmse將輸入電壓采樣信號作為基準信號與采樣電壓進行比較，以通過RS觸發(fā)器控制功率開關(guān)管Ql的開通與關(guān)斷，從而實現(xiàn)對負載LED的驅(qū)動電流的控制，同時實現(xiàn)輸入端的功率因數(shù)校正。但是，采樣這種實現(xiàn)方法，由于只采樣功率開關(guān)管Ql的電流而沒有直接采樣負載電流，因此輸出電流控制精度不高；并且，上述LED驅(qū)動電路的功率因數(shù)校正并不理想，功率因數(shù)并不高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種應(yīng)用于開關(guān)電源中的電感電流檢測電路，以準確的獲得輸出電流信息，以及提供一種高效率、高功率因數(shù)的LED驅(qū)動電路。依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的電感電流檢測電路，應(yīng)用于不連續(xù)導(dǎo)電模式的開關(guān)電源中，包括，電壓檢測電路，用以根據(jù)所述開關(guān)電源中的功率開關(guān)管的漏源電壓產(chǎn)生一采樣電壓；電壓保持電路，與所述電壓檢測電路連接，以接收所述采樣電壓，并進行采樣保持以獲得一保持電壓；比較電路，分別與所述電壓檢測電路和所述電壓保持電路連接，以分別接收所述采樣電壓和所述保持電壓，并對兩者進行比較；當檢測到所述采樣電壓小于所述保持電壓時，產(chǎn)生表征所述開關(guān)電源的電感電流結(jié)束時刻的過零信號。進一步的，所述電壓檢測電路包括一輔助電感；其中，所述輔助電感與所述開關(guān)電源中的電感耦接，以根據(jù)所述輔助電感上的感應(yīng)電壓產(chǎn)生一感應(yīng)電壓。 進一步的，所述電壓保持電路包括依次串聯(lián)連接在所述采樣電壓和地之間的電阻和電容，還包括與所述電阻并聯(lián)連接的開關(guān)管；在所述開關(guān)電源中的功率開關(guān)管的關(guān)斷狀態(tài)時刻，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通，以在所述電阻和電容的公共連接點處產(chǎn)生所述保持電壓。優(yōu)選的，所述比較電路包括一比較器，其同相輸入端接收所述保持電壓，反相輸入端接收所述采樣電壓，輸出端的輸出信號作為所述過零信號。依據(jù)本專利技術(shù)的一種高功率因數(shù)的LED驅(qū)動電路，包括上述的電感電流檢測電路，還包括，功率級電路和控制電路；所述控制電路接收所述過零信號，以產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號來控制所述功率級電路中的功率開關(guān)管的開關(guān)動作；在每一開關(guān)周期內(nèi)，在所述過零信號的一延時時間后，所述控制信號控制所述功率開關(guān)管開通；在所述功率開關(guān)管開通后的一導(dǎo)通時間區(qū)間后，所述控制信號控制所述功率開關(guān)管關(guān)斷；其中，所述導(dǎo)通時間區(qū)間與所述LED驅(qū)動電路的當前輸出電流和期望輸出電流之間的誤差成正比例關(guān)系。進一步的，所述控制電路包括開通信號發(fā)生電路，關(guān)斷信號發(fā)生電路和邏輯電路；其中，所述開通信號發(fā)生電路，接收所述過零信號，以在所述延時時間后產(chǎn)生開通信號;所述關(guān)斷信號發(fā)生電路，接收所述過零信號，表征所述電感電流的檢測電壓，所述控制信號和表征所述期望輸出電流的基準電流源，以獲得所述導(dǎo)通時間區(qū)間，并在所述導(dǎo)通時間區(qū)間的結(jié)束時刻產(chǎn)生關(guān)斷信號；所述邏輯電路，分別與所述開通信號發(fā)生電路和所述關(guān)斷信號發(fā)生電路連接，以分別接收所述開通信號和所述關(guān)斷信號來產(chǎn)生所述控制信號。進一步的，所述關(guān)斷信號發(fā)生電路包括電感電流平均值計算電路，誤差運算電路和固定時間發(fā)生電路；其中，所述電感電流平均值計算電路，接收所述過零信號，所述控制信號和表征所述電感電流的檢測電壓以產(chǎn)生表征電感電流平均值的平均電壓；所述誤差運算電路接收所述基準電流源和所述平均電壓，以獲得一誤差信號；所述固定時間發(fā)生電路接收所述誤差信號以產(chǎn)生所述導(dǎo)通時間區(qū)間。進一步的，所述電感電流平均值計算電路包括電感電流峰值采樣和保持電路，電感電流持續(xù)時間發(fā)生電路和峰值-平均值轉(zhuǎn)換電路；其中，電感電流峰值采樣和保持電路與所述功率開關(guān)管連接，以采樣所述電感電流，并獲得表征所述電感電流峰值的峰值檢測電壓；電感電流持續(xù)時間發(fā)生電路接收所述控制信號和所述過零信號，以獲得電感電流持續(xù)時間，所述電感電流持續(xù)時間自所述控制信號的開始時刻開始至產(chǎn)生所述過零信號為止; 峰值-平均值轉(zhuǎn)換電路，接收所述峰值檢測電壓和所述電感電流持續(xù)時間，以獲得表征所述電感電流平均值的平均電壓。優(yōu)選的，所述電感電流持續(xù)時間發(fā)生電路包括一 D觸發(fā)器，其復(fù)位端接收所述控制信號，時鐘端接收所述過零信號，輸出端的輸出信號作為所述電感電流持續(xù)時間。優(yōu)選的，所述邏輯電路包括一 RS觸發(fā)器，其置位端接收所述開通信號，復(fù)位端接收所述關(guān)斷信號，輸出端的輸出信號作為所述控制信號依據(jù)本專利技術(shù)實施例的電感電流檢測電路，通過對表征電感電流的感應(yīng)電壓的采樣和保持可以精確的檢測電感電流斷續(xù)工作模式下的電感電流結(jié)束時間，從而可以精確的獲得電感電流持續(xù)時間。依據(jù)本專利技術(shù)實施例的LED驅(qū)動電路，通過上述電感電流檢測電路，可以精確地計算電感電流平均值，即可以精確的獲得所述LED驅(qū)動電路的輸出電流信息，從而提高了電流控制精度；并且，通過對電感電流結(jié)束時間的精確檢測，可以準確的實現(xiàn)對功率開關(guān)管的準諧振驅(qū)動，降低了開關(guān)損耗，提高了工作效率；同時，通過對電感電流的控制，實現(xiàn)了功率因數(shù)校正，獲得了較高的功率因數(shù)，減小了對EMI抑制電路的要求，從而減小了電源設(shè)備的體積和重量。依據(jù)本專利技術(shù)實施例的高功率因數(shù)，高效率的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種電感電流檢測電路，應(yīng)用于以不連續(xù)導(dǎo)電模式工作的開關(guān)電源中，其特征在于，包括，電壓檢測電路，用以根據(jù)所述開關(guān)電源中的功率開關(guān)管的漏源電壓產(chǎn)生一采樣電壓；電壓保持電路，與所述電壓檢測電路連接，以接收所述采樣電壓，并進行采樣保持以獲得一保持電壓；比較電路，分別與所述電壓檢測電路和所述電壓保持電路連接，以分別接收所述采樣電壓和所述保持電壓，并對兩者進行比較；當檢測到所述采樣電壓小于所述保持電壓時，產(chǎn)生表征所述開關(guān)電源的電感電流結(jié)束時刻的過零信號。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電感電流檢測電路，應(yīng)用于以不連續(xù)導(dǎo)電模式工作的開關(guān)電源中，其特征在干，包括， 電壓檢測電路，用以根據(jù)所述開關(guān)電源中的功率開關(guān)管的漏源電壓產(chǎn)生ー采樣電壓； 電壓保持電路，與所述電壓檢測電路連接，以接收所述采樣電壓，并進行采樣保持以獲得一保持電壓； 比較電路，分別與所述電壓檢測電路和所述電壓保持電路連接，以分別接收所述采樣電壓和所述保持電壓，并對兩者進行比較；當檢測到所述采樣電壓小于所述保持電壓時，產(chǎn)生表征所述開關(guān)電源的電感電流結(jié)束時刻的過零信號。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電感電流檢測電路，其特征在于，所述電壓檢測電路包括一與所述開關(guān)電源中的電感耦接的輔助電感，以根據(jù)所述輔助電感上的感應(yīng)電壓產(chǎn)生所述采樣電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電感電流檢測電路，其特征在于，所述電壓保持電路包括依次串聯(lián)連接在所述采樣電壓和地之間的電阻和電容，還包括與所述電阻并聯(lián)連接的開關(guān)管；在所述開關(guān)電源中的功率開關(guān)管的關(guān)斷狀態(tài)時刻，控制所述開關(guān)管導(dǎo)通，以在所述電阻和電容的公共連接點處產(chǎn)生所述保持電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電感電流檢測電路，其特征在于，所述比較電路包括ー比較器，其同相輸入端接收所述保持電壓，反相輸入端接收所述采樣電壓，輸出端的輸出信號作為所述過零信號。5.一種高功率因數(shù)的LED驅(qū)動電路，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4所述的任一電感電流檢測電路，還包括，功率級電路和控制電路； 所述控制電路接收所述過零信號，以產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號來控制所述功率級電路中的功率開關(guān)管的開關(guān)動作； 在每ー開關(guān)周期內(nèi)，在所述過零信號的一延時時間后，所述控制信號控制所述功率開關(guān)管開通； 在所述功率開關(guān)管開通后的一導(dǎo)通時間區(qū)間后，所述控制信號控制所述功率開關(guān)管關(guān)斷;其中， 所述導(dǎo)通時間區(qū)間與所述LED驅(qū)動電路的當前輸出電流和期望輸出電流之間的誤差成正比例關(guān)系。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制電路包括開通信號發(fā)生電路，關(guān)斷信號發(fā)生電路和邏輯電路；其中， 所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐孝如，
申請(專利權(quán))人：矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)杭州有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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