Led电源开关控制方法

文档序号:9755693阅读:1069来源:国知局
Led电源开关控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于控制技术领域,具体设及一种L邸电源开关控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着L邸驱动电源的大量普及和应用,各种Lm)驱动忍片的发展也呈现出蓬勃上升 的趋势。LE明E动的发展经历了恒压驱动模式,线性恒流驱动模式,开关电源恒流驱动模式, W及准线性恒流驱动模式等,而其中W开关电源恒流驱动模式最受市场的青睐,其具有良 好的恒流特性和各种开关架构的多样性,W及良好的可靠度等特性。低端开关结构由其具 有稳定性W及良好的可调性受到广大设计者及客户的普及和使用。
[0003] 图1为传统的开关电路架构图,传统的固定关断时间的峰值检测控制系统,由于其 电路结构简单,系统环路稳定性较好,便于设计,因此更易于客户接收;电感峰值电流可通 过峰值电流检测模块测定,但由于其为固定关断时间,因此当输入电压变化时,在稳定状 态,其输出电压无变化的情况下,根据伏秒平衡原理,则电感的峰峰值电流并无变化,其输 出电流也无变化;但当输出电压变化时,在外围无变化的情况下,电感的峰峰值电流则随之 呈线性变化,因此输出电流亦随之而改变,因此此控制环路系统的负载调整率较低。
[0004] 由此可W看出,传统技术的缺点在于,忍片对于固定输出负载情况下,其输出电流 是一个稳定值;但当输出负载变化时或者系统外围电感感量变化时,则输出电流变化明显; 因此此系统的负载调整率较低,且无法检测输出电压变化,亦无法实现不受系统感量影响 输出电流。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种LED电源开关控制方法,通过对输入电压检测后对输出 电流进行动态补偿控制W及对输出电压及时判断,达到对输出Lm)负载调整率的优化并实 现输出开路保护。
[0006] 本发明是运样实现的:一种Lm)电源开关控制方法,能够提高Lm)负载调整率并对 输出电压过低进行控制,包括忍片,所述忍片内部包括关断时间设定模块、峰值电流检测模 块、逻辑控制模块W及驱动控制模块;忍片IDET引脚与输入电压正极端之间连接有第一电 阻,所述忍片还包括与所述IDET引脚相连接的输入电压检测模块、与所述关断时间设定模 块相连接的输出电流动态补偿模块W及与所述驱动控制模块相连接的输出OVP模块;所述 输入电压检测模块、所述输出电流动态补偿模块和所述输出OVP模块依次相连。
[0007] 进一步地,所述L邸电源开关控制方法控制原理为:
[000引输入电压检测模块检测输入电压,被检测到的输入电压输入到输出电流动态补偿 模块,输出电流动态补偿模块对由输入电压变化引起的输出电流变化量进行动态补偿,然 后通过校正调整关断时间设定模块的调整关断时间。
[0009] 进一步地,忍片启动后,控制功率开关管Ql导通,同时检测忍片CS引脚上的电压, 此时电感电流逐渐上升,电流通过取样电阻RCS形成CS引脚电压,进入忍片的峰值电流检测 模块,当CS引脚电压达到某一基准电压后,忍片关断功率开关管Ql;然后电感通过续流二极 管和负载进行续流,释放电感上能量,当其达到忍片内设的关断时间后,便控制功率开关管 Ql再次导通,进入到下一个周期。
[0010] 进一步地,当系统开始工作后,忍片通过输入电压检测模块得到系统输入电压的 一个分量IxiN,IxiN = a*ViN/R2,其中Vin为输入电压,第一电阻为R2,a为忍片定义的一个常量 值;输出电压Vout = Vin*D,其中D为占空比;忍片通过系统输入电压的一个分量Ixin模拟系统 的输出电压 Vout = D* I xiN*R2/a。
[0011] 进一步地,当输出电压变化时,如果要恢复至原值,则需相应的改变功率开关管Ql 关断时间了〇阻,通过1〇111=1。1(-山/2、¥〇111 = 1>如八〇阻和
计算出 Tdr 化 O
[0012] 进一步地,系统输出电流,
L为电感感量,参数cl、rl、 r2、a为忍片内部参数,Vref为忍片基准电压。
[OOU] 进一步地,系统输出电压为V〇UT = D*IxiN*R2/a,忍片内部设定一固定基准电流 Irefjwp,通过比较基准电流Irefjwp与系统参数D*Ixin的大小,即能够判定输出电压是否过压。 [0014] 进一步地,当输出电压过压时,Irefjwp = D* Ixin,Voutjwp = lREF_ovp*R2/a;通过调节第 一电阻R2的阻值即能够调节输出过压保护电压。
[0015]可选地,忍片IDET引脚与输入电压负极端之间连接有第二电阻,忍片得到一个输 入电压分量Vxin = a*ViN*R3/ (R化R3),输出电流
[0017] 与现有技术相比,本发明的有益效果:通过对输入电压检测后对输出电流进行动 态补偿控制W及对输出电压及时判断,达到对输出LED负载调整率的优化并实现输出开路 保护。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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W根据运些附图获得其他的附图。 [00 19]图1是【背景技术】中LED电源开关控审巧法电路原理图;
[0020] 图2是本发明第一种L邸电源开关控制方法电路原理图;
[0021] 图3是本发明对应图巧区动信号与电感电流信号波形图;
[0022] 图4是本发明第二种L邸电源开关控制方法电路原理图;
[0023] 图5是本发明第S种L邸电源开关控制方法电路原理图。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图及实施例,对 本发明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W解释本发明,并不 用于限定本发明。
[0025]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W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 W是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[00%]还需要说明的是,本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语,仅是互为相对概念 或是W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。
[0027]如图2所示,一种Lm)电源开关控制方法,能够提高L邸负载调整率并对输出电压过 压进行控制,包括忍片,所述忍片内部包括关断时间设定模块10、峰值电流检测模块20、逻 辑控制模块30W及驱动控制模块40;忍片IDET引脚与输入电压正极端之间连接有第一电阻 80,所述忍片还包括与所述IDET引脚相连接的输入电压检测模块60、与所述关断时间设定 模块10相连接的输出电流动态补偿模块50W及与所述驱动控制模块40相连接的输出OVP模 块70;所述输入电压检测模块60、所述输出电流动态补偿模块50和所述输出OVP模块70依次 相连。
[002引如图2所示,所述L邸电源开关控制方法控制原理为:
[0029] 输入电压检测模块60检测输入电压,被检测到的输入电压输入到输出电流动态补 偿模块50,输出电流动态补偿模块50对由输入电压变化引起的输出电流变化量进行动态补 偿,然后通过校正调整关断时间设定模块10的调整关断时间。
[0030] 如图2所示,忍片启动后,控制功率开关管Ql导通,同时检测CS引脚上的电压,此时 电感电流逐渐上升,电流通过取样电阻RCS形成CS引脚电压,进入忍片峰值电流检测模块, 于是当CS引脚电压达到某一基准电压后,忍片关断功率开关管Ql;随后系统进入到续流阶 段,此时电感通过续流二极管和负载进行续流,释放电感上能量,当其达到忍片内设的关断 时间后,便控制功率开关管Ql再次导通,进入到下一个周期。
[0031] 当系统开始工作后,忍片通过输入电压检测模块得到系统输入电压的一个分量 为:
[003。 hiN = a*ViN/R2,其中Vin为系统输入电压,第一电阻R2为系统外围电阻引入到忍片 I呢T引脚,a为忍片定义的一个常量值。
[0033] 同时系统在工作时,如图3所示,其功率开关管Ql的驱动DRV信号为系统的开关信 号,其占空比D = Tdr?/Tsw,Tsw=Tdrvh+Tdr化;其中Tdrvh为驱动DRV信号为'H'的时间,Tdrvl为驱 动DRV信号为'L'的时间,周期Tsw为运两个时间的总和。
[0034] 又根据伏秒平衡原理,Vout = Vin蝴;其中Vin为系统输入电压,Vout为系统输出电压。
[003
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