一种低端电流采样的PWM降压型LED驱动电路的制作方法

本实用新型涉及led驱动电路技术领域，特别涉及一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路。

背景技术：

led作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点。随着led光源被广泛使用，随之也出现了各种各样的led驱动电路。led作为恒流工作负载，由于led自身对工作电压要求比较苛刻，电压过高过低都会导致led工作不正常，所以驱动led驱动电路中，电源电压的供电质量直接影响着led的可靠性。

现有的低端电流采样降压型led驱动电路中，包括pwm控制器和外围电路，外围电路的工作方式为固定关断时间，即当电感峰值电流达到设定时，关断开关管，并保持一定时间后再重新打开开关管。

在这样的低端电流采样降压型led驱动电路中，工作频率会随输入电压及led电压变化而变化，从而emi(电磁干扰)性能差；而且由于主要采用电感峰值电流控制模式，即当电感峰值电流达到设定值后关断开关管。而电感峰值电流和led平均电流会存在差异，而电感峰值电流会随着输入输出电压的变化而变化，为了减小led平均电流的变化，通常电感的选值会比较大，从而增加成本。

为此，需要一种成本低、emi性能稳定的led驱动电路。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路，能够降低成本，提升emi性能。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路，包括外围电路和pwm控制器，pwm控制器包括cs引脚、fb引脚、ref引脚和drv引脚；pwm控制器还包括内部电路；内部电路包括依次连接的开关k1、电阻rc、误差放大器ea、单位增益放大器x1、比较器comp、rs触发器m1和驱动a1；还包括电容cc，电容cc的两端与误差放大器ea连接；驱动a1还与drv引脚连接；开关k1用于接收cs引脚输入的电压信号vcs；误差放大器ea用于接收fb引脚输入的电压信号vfb和ref引脚输入的电压信号vref；比较器comp用于接收输入的脉冲信号。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案中，对pwm控制器的内部电路进行改进；设置了电阻rc、误差放大器ea、单位增益放大器x1、比较器comp、rs触发器m1等器件；使得pwm控制器能够采用固定频率的工作方式，提升了emi性能；同时使得pwm控制器能够采用平均电流模式，led电流不受电感峰值电流影响，可以选取较小的电感值，降低系统成本。

进一步，所述开关k1的一端与pwm控制器的cs引脚连接，开关k1的另一端与电阻rc的一端连接，电阻rc的另一端与误差放大器ea的同相输入端连接，误差放大器ea的反相输入端与pwm控制器的ref引脚连接；误差放大器ea的同相输入端还与电容cc的一端连接，电容cc的另一端与误差放大器ea的输出端连接；

误差放大器ea的输出端与单位增益放大器x1的同相输入端连接，单位增益放大器x1的反相输入端与单位增益放大器x1的输出端连接；单位增益放大器x1的输出端还与比较器comp的同相输入端连接；

比较器comp的输出端与rs触发器m1的r端连接，rs触发器m1的q端与驱动a1的输入端连接；驱动a1的输出端与drv引脚连接。

进一步，所述pwm控制器还包括vdd引脚；外围电路包括电容c1、电容c2、电容c3、发光二极管zd、稳压二极管d1、电感l1、开关管和电阻r1；

电容c1的一端与vin端连接，电容c1的另一端接地；电容c2的一端接地，电容c2的另一端与pwm控制器的vdd引脚连接；

发光二极管zd的一端与vin端连接，发光二极管zd的另一端与电感l1的一端连接；电容c3的一端与发光二极管zd的一端连接，电容c3的另一端与发光二极管zd的另一端连接；

稳压二极管d1的一端与发光二极管zd的一端连接，稳压二极管d1的另一端与电感l1的另一端连接；开关管的d极与电感l1的另一端连接；开关管的g极与pwm控制器的drv引脚连接，开关管的s极与pwm控制器的cs引脚连接；

电阻r1的一端与开关管的s极连接，电阻r1的另一端接地。

进一步，所述开关管为mos管。

附图说明

图1为一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路的外围电路图；

图2为一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路的内部电路图；

图3为一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路的时序图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

本实施例的一种低端电流采样的pwm降压型led驱动电路，如图1所示，包括外围电路和pwm控制器。pwm控制器包括vdd引脚、gnd引脚、cs引脚、drv引脚、fb引脚、ref引脚。

外围电路包括电容c1、电容c2、电容c3、发光二极管zd、稳压二极管d1、电感l1、开关管和电阻r1。本实施例中，开关管为mos管或三极管，本实施例中具体采用mos管q1。

电容c1的一端与vin端连接，电容c1的另一端接地；电容c2的一端接地，电容c2的另一端与pwm控制器的vdd引脚连接；pwm控制器的gnd引脚接地。

本实施例中，发光二极管zd的数量不少于三个，发光二极管zd之间串联；具体为发光二极管zd1串联至发光二极管zdn；发光二极管zd1的一端与vin端连接，发光二极管zdn的一端与电感l1的一端连接；电容c3的一端与发光二极管zd1的一端连接，电容c3的另一端与发光二极管zdn的一端连接；

稳压二极管d1的一端与发光二极管zd1的一端连接，稳压二极管d1的另一端与电感l1的另一端连接。mos管q1的d极与电感l1的另一端连接；mos管q1的g极与pwm控制器的drv引脚连接，mos管q1的s极与pwm控制器的cs引脚连接；

电阻r1的一端与mos管q1的s极连接，电阻r1的另一端接地。本实施例提供了一种外围电路的实现方式，在其他实施例中也可以根据实际情况选用其他外围电路，这属于现有技术，不再赘述。

如图2所示，pwm控制器还包括内部电路，内部电路包括开关k1、电阻rc、电容cc、误差放大器ea、单位增益放大器x1、比较器comp、rs触发器m1和驱动a1。

开关k1的一端与pwm控制器的cs引脚连接，开关k1的另一端与电阻rc的一端连接，电阻rc的另一端与误差放大器ea的同相输入端连接，误差放大器ea的反相输入端与pwm控制器的ref引脚连接；误差放大器ea的同相输入端还与电容cc的一端连接，电容cc的另一端与误差放大器ea的输出端连接。

误差放大器ea的输出端与单位增益放大器x1的同相输入端连接，单位增益放大器x1的反相输入端与单位增益放大器x1的输出端连接；单位增益放大器x1的输出端还与比较器comp的同相输入端连接；

比较器comp的输出端与rs触发器m1的r端连接，rs触发器m1的q端与驱动a1的输入端连接；驱动a1的输出端与drv引脚连接。驱动a1用于放大rs触发器的信号，这属于现有技术，这里不再赘述。

比较器comp的反相输入端还用于接收输入的电流采样信号和斜波补偿信号。

rs触发器m1的s端还用于接收输入的脉冲信号。脉冲信号的时序图如图3所示。

误差放大器ea的同相输入端还用于输入fb引脚的电压信号vfb；误差放大器ea的反相输入端还用于输入ref引脚的电压信号vref。

当电源电压上电后，通过cs引脚采样r1电阻的电压信号，通过电阻rc平均电压信号，将平均后的电压信息送到误差放大器ea的同相输入端；此时因为输出电压为零，误差放大器输出高电平；此时电感l1没有电流流过，比较器comp输出为1，rs触发器q端输出为0，mos管q1导通，电感l1电流线性上升；经过一个工作周期后，输出电压开始上升，当比较器comp反相输入端电压大于同相输入端电压时，比较器comp输出为0，rs触发器置0，q端输入为1，mos管q1关断；mos管q1关断后，电感l1电流线性下降，则比较器comp反相输入端电压下降，当反相输入端电压下降到小于正相输入端电压时，比较器comp输出为1，rs触发器m1置1，q端被置为0，mos管q1导通，电感l1电流线性上升，如此循环。

本实施例对pwm控制器的内部电路进行改进；设置了电阻rc、误差放大器ea、单位增益放大器x1、比较器comp和rs触发器m1等器件；使得pwm控制器能够采用固定频率的工作方式，提升了emi性能；同时使得pwm控制器能够采用平均电流模式，led电流不受电感峰值电流影响，可以选取较小的电感值，降低系统成本。

以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。