宽输入电压高精度恒流驱动装置的制造方法

文档序号:11014128
宽输入电压高精度恒流驱动装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型一种宽输入电压高精度恒流驱动装置,在TON阶段,DRV输出高电平,M1导通,VIN经M1,RCS2,RCS1,L1,LED形成充电回路,对电感L1充电;在TOFF阶段,DRV输出低电平,M1关闭,L1,LED,D1,RCS2,RCS1形成放电回路,电感电流放电。恒流控制IC通过FB引脚检测RCS2,RCS1的端电压,在稳态下,FB脚对芯片地VSS的电压保持恒定,从而实现恒流控制。CS引脚逐周期监测电感电流,限制电感最大峰值电流,保证系统安全。本实用新型的优点在于:输出恒流精度高、低压差无过冲、负载调整率和线性调整率好和兼容输入电压范围宽。
【专利说明】
宽输入电压高精度恒流驱动装置
技术领域
[0001]本实用新型属于恒流驱动技术领域,具体涉及一种宽输入电压高精度恒流驱动装置。
【背景技术】
[0002]LED驱动电路广泛应用于各种照明及灯具。很多应用需要兼容宽输入电压范围。目前已知的宽输入电压范围的恒流驱动电路如图1所示,其具有电路简单,适用范围广等优点。然而图1所示电路有几个重要缺点:一、恒流精度不够高;二、负载调整率较差;三、低压差工作时输出电流过冲大易损坏灯具。这是因为电路只能在TON期间检测负载电流,其控制通常是开环控制,因此恒流效果不够好。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种宽输入电压高精度恒流驱动装置,其具有输出恒流精度高、低压差无过冲、负载调整率和线性调整率好和兼容输入电压范围宽的优点。
[0004]本实用新型一种宽输入电压高精度恒流驱动装置,VIN接电阻Rl、电容Cl、电感LI和负载至地,所述VIN接功率开关管Ml集电极、功率开关管Ml发射极、电流采样电阻RCS2和电流采样电阻RCSl至所述电容Cl和所述电感LI之间,功率开关管Ml基极接线至恒流控制IC的DRV引脚,所述恒流控制IC的FB引脚接电阻R2至功率开关管Ml与所述电流采样电阻RCS2之间,再经续流二极管Dl与所述负载共地,所述FB引脚与所述电阻R2之间接线至电容C2,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的CS引脚接线至所述电流采样电阻RCS2和所述电流采样电阻RCSl之间,所述恒流控制IC的COMP引脚接线至电容Ce,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的VSS引脚接线至所述电容Cl与所述电感LI之间,恒流控制IC的TOFF引脚接线至电容C3或电阻R4,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的VDD引脚接线至所述电阻Rl和所述电容Cl之间,再接二极管D2至所述电感LI和所述负载之间。
[0005]优选地,所述二极管D2至所述电阻Rl和所述电容Cl之间的接线上还设有电阻R3,或所述二极管D2至所述电感LI和所述负载之间的接线上还设有电阻R3。
[0006]优选地,所述负载为若干个LED。
[0007]优选地,用于滤波的所述电阻R2和所述电容C2设置于所述恒流控制IC内部。
[0008]优选地,所述引脚CS与所述引脚FB共用。
[0009]进一步地,所述恒流控制IC内部,所述TOFF引脚接关断时间/频率控制单元、逻辑电路单元和DRIVER至所述DRV引脚,所述CS引脚接比较器COMPI第一输入端,比较器COMPI第二输入端接VREF2,COMPl输出端接逻辑电路单元,所述FB引脚接误差放大器EA第一输入端,误差放大器EA第二输入端接VREFl,误差放大器EA输出端接比较器C0MP2第一输入端,比较器C0MP2输出端接至所述逻辑电路单元,比较器C0MP2第一输入端接放大器Al输出端,放大器Al第一输入端接至所述COMPl第一输入端与所述CS引脚之间,放大器Al第二输入端接地,所述VDD引脚接偏置电路。
[0010]本实用新型的优点在于:
[0011]I)输出恒流精度高;
[0012]2)低压差无过冲;
[0013]3)负载调整率和线性调整率好;
[0014]4)兼容输入电压范围宽。
【附图说明】

[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图只是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是传统的宽输入电压恒流驱动电路。
[0017]图2是本实用新型宽输入电压高精度恒流驱动装置。
[0018]图3是图2恒流控制IC内部的电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例只用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0020]需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0021]还需要说明的是,本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
[0022]本实用新型实施例一,如图2所示,一种宽输入电压高精度恒流驱动装置,VIN接电阻R1、电容Cl、电感LI和若干个LED至地,VIN接功率开关管Ml集电极、功率开关管Ml发射极、电流采样电阻RCS2和电流采样电阻RCSl至电容Cl和电感LI之间,功率开关管Ml基极接线至恒流控制IC的DRV引脚,恒流控制IC的FB引脚接电阻R2至功率开关管Ml与电流采样电阻RCS2之间,再经续流二极管Dl与若干个LED共地,FB引脚与电阻R2之间接线至电容C2,再接至电容C1与电感LI之间,恒流控制IC的CS引脚接线至电流采样电阻RCS2和电流采样电阻RCSI之间,恒流控制IC的COMP引脚接线至电容Ce,再接至电容CI与电感LI之间,恒流控制IC的VSS引脚接线至电容Cl与电感LI之间,恒流控制IC的TOFF引脚接线至电容C3,再接至电容Cl与电感LI之间,恒流控制IC的VDD引脚接线至电阻Rl和电容Cl之间,再接电阻R3、二极管D2至电感LI和若干个LED之间。
[0023]如图3所示,为实施例一恒流控制IC内部的电路结构图,TOFF引脚接关断时间/频率控制单元、逻辑电路单元和DRIVER (功率管驱动电路)至DRV引脚,CS引脚接比较器COMPI第一输入端,比较器COMPl第二输入端接VREF2,COMPl输出端接逻辑电路单元,FB引脚接误差放大器EA第一输入端,误差放大器EA第二输入端接VREFl,误差放大器EA输出端接比较器C0MP2第一输入端,比较器C0MP2输出端接至逻辑电路单元,比较器C0MP2第一输入端接放大器Al输出端,放大器Al第一输入端接至COMPl第一输入端与CS引脚之间,放大器Al第二输入端接地,VDD引脚接偏置电路。
[0024]恒流控制IC包含如下引脚:
[0025]VDD:芯片电源引脚
[0026]VSS:芯片地
[0027]DRV:输出驱动脚,用来驱动功率管的栅极
[0028]FB:输出电流检测脚
[0029]CS:电感峰值电流检测脚
[0030]COMP:环路补偿脚
[0031 ] TOFF:关断时间/T作频率设置引脚
[0032 ] Rl是启动电阻,在系统启动阶段对连接于VDD引脚的电容Cl充电。
[0033]连接于TOFF引脚的电容C3用来设定系统关断时间/开关频率,C3也可用电阻R4替代。
[0034]连接于COMP引脚的电容Ce是用来做环路补偿用途。
[0035]Ml是功率开关管,通常是NM0S。
[0036]电阻RCS1,RSC2是电流采样电阻。
[0037]电阻R2及电容C2构成低通滤波器,对电流采样电阻RCS2的电压滤波,可使得系统获得更好的恒流效果。
[0038]LI是储能电感。
[0039]二极管D2和电阻R3,用来对恒流控制IC辅助供电。
[0040]关断时间/频率控制单元用来设定系统的关断时间或者开关频率。DRIVER(功率管驱动电路)用来驱动外接功率管栅极。偏置电路用来产生偏置及基准电压。逻辑电路的功能是根据C0MP2,COMPI的输出以及关断时间/频率控制单元的输出生成PWM信号,控制系统的占空比。
[0041 ] 其工作原理是:
[0042]在1'0邮介段,01^输出高电平,]/11导通,¥1龄紐1,1^32,1^31儿1,1^0形成充电回路,对电感LI充电;在TOFF阶段,DRV输出低电平,Ml关闭,L1,LED,D1,RCS2,RCS1形成放电回路,电感电流放电。
[0043]恒流控制IC通过FB引脚检测RCS2,RCS1的端电压,在稳态下,FB脚对芯片地VSS的电压保持恒定,从而实现恒流控制。CS引脚逐周期监测电感电流,限制电感最大峰值电流,保证系统安全。
[0044]如图2所示装置对电流控制而言是闭环控制,其在T0N,T0FF期间都能检测电感电流,因此可以获得高精度恒流输出。
[0045]本实用新型实施例二,与实施例一不同的是,外围的滤波器件R2和C2置于恒流控制IC内部,C3改用电阻R4,拿走电阻R3(用于辅助供电),引脚CS与FB引脚共用(电感峰值电流检测)等。上述无需创造性的局部变动,仍然包含在本实用新型的保护范围之类。
[0046]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:VIN接电阻Rl、电容Cl、电感LI和负载至地,所述VIN接功率开关管Ml集电极、功率开关管Ml发射极、电流采样电阻RCS2和电流采样电阻RCSl至所述电容Cl和所述电感LI之间,功率开关管Ml基极接线至恒流控制IC的DRV引脚,所述恒流控制IC的FB引脚接电阻R2至功率开关管Ml与所述电流采样电阻RCS2之间,再经续流二极管Dl与所述负载共地,所述FB引脚与所述电阻R2之间接线至电容C2,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的CS引脚接线至所述电流采样电阻RCS2和所述电流采样电阻RCSl之间,所述恒流控制IC的COMP引脚接线至电容Ce,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的VSS引脚接线至所述电容Cl与所述电感LI之间,恒流控制IC的TOFF引脚接线至电容C3或电阻R4,再接至所述电容Cl与所述电感LI之间,所述恒流控制IC的VDD引脚接线至所述电阻Rl和所述电容Cl之间,再接二极管D2至所述电感LI和所述负载之间。2.根据权利要求1所述的宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:所述二极管D2至所述电阻Rl和所述电容Cl之间的接线上还设有电阻R3,或所述二极管D2至所述电感LI和所述负载之间的接线上还设有电阻R3。3.根据权利要求1所述的宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:所述负载为若干个LED。4.根据权利要求1所述的宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:用于滤波的所述电阻R2和所述电容C2设置于所述恒流控制IC内部。5.根据权利要求1所述的宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:所述引脚CS与所述引脚FB共用。6.根据权利要求1所述的宽输入电压高精度恒流驱动装置,其特征在于:所述恒流控制IC内部,所述TOFF弓丨脚接关断时间/频率控制单元、逻辑电路单元和DRIVER至所述DRV引脚,所述CS引脚接比较器COMPI第一输入端,比较器COMPI第二输入端接VREF2,COMPl输出端接逻辑电路单元,所述FB引脚接误差放大器EA第一输入端,误差放大器EA第二输入端接VREFl,误差放大器EA输出端接比较器C0MP2第一输入端,比较器C0MP2输出端接至所述逻辑电路单元,比较器⑶MP2第一输入端接放大器Al输出端,放大器Al第一输入端接至所述COMPl第一输入端与所述CS引脚之间,放大器Al第二输入端接地,所述VDD引脚接偏置电路。
【文档编号】H05B33/08GK205726571SQ201620586818
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】李永红
【申请人】深圳欧创芯半导体有限公司, 李永红
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