城市联网报警用快速启动led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于集成电路设计领域，涉及开关电源，特别是一种城市联网报警用快速启动LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子。
[0003]LED只能往一个方向导通(通电)，叫作正向偏置(正向偏压)，当电流流过时，电子与空穴在其内复合而发出单色光，这叫电致发光效应，与白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏)；工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，利用发光LED进行照明应用在越来越广泛的范围之中。
[0004]现有的单级高功率因素LED照明驱动方案中，在LED输出端需要并联大电容(通常几百微法)降低LED的纹波。该电容初始电压为0V，需要充电至LED的工作电压几十伏稳态。如果不加芯片内部的软启动控制，启动时候则容易发生输出电压过冲导致LED有启动瞬态大电流。而芯片内部增加软启动控制，则会增加从开关打开到LED全亮的启动时间，很难满足〈0.5S的启动时间需要。
【实用新型内容】
[0005]为提高LED驱动电路的启动速度，本实用新型公开了一种城市联网报警用快速启动LED驱动电路。
[0006]本实用新型所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，包括反馈环路和功率管，所述反馈环路包括误差放大器、PWM比较器、逻辑驱动电路，所述逻辑驱动电路的输出端与功率管的控制端连接，所述误差放大器用于检测LED驱动电路的输出电压；
[0007]还包括与负载LED串联的启动检测电阻，以及对启动检测电阻上的压降进行检测的启动检测放大器，以及用于检测电路上电的上电检测电路，所述启动检测放大器和上电检测电路的输出端分别与触发器的输入端和复位端连接；
[0008]所述误差放大器的输出端连接二选一选通开关的第一输入端连接，所述二选一选通开关的第二输入端与高位基准电压连接；所述二选一选通开关的控制端与触发器的输出端连接，所述二选一选通开关的输出端与PWM比较器的输入端连接；
[0009]所述高位基准电压的基准电压值不低于误差放大器的电源电压。
[0010]优选的，所述高位基准电压为所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路的电源电压。
[0011]优选的，还包括采样电路，所述采样电路为连接在输出电压端和地之间的分压电阻串，分压电阻串的分压节点连接在误差放大器的输入端。
[0012]优选的，所述误差放大器和地之间还连接有补偿电容。
[0013]优选的，所述触发器为RS触发器。
[0014]优选的，所述上电检测电路为连接在触发器输入端的启动电容，所述启动电容连接在电源输入端和地之间。
[0015]采用本实用新型所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，通过检测输出电压控制功率管的开关状态，在启动阶段以大占空比持续运行直到满足负载LED的导通条件，提高了输出电压的上升速度，缩短了启动时间。
【附图说明】
[0016]图1示出本实用新型的一种【具体实施方式】结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0018]本实用新型所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，包括反馈环路和功率管，所述反馈环路包括误差放大器、PWM比较器、逻辑驱动电路，所述逻辑驱动电路的输出端与功率管的控制端连接，所述误差放大器用于检测LED驱动电路的输出电压。
[0019]还包括与负载LED串联的启动检测电阻，以及对启动检测电阻上的压降进行检测的启动检测放大器，以及用于检测电路上电的上电检测电路，所述启动检测放大器和上电检测电路的输出端分别与触发器的输入端和复位端连接。
[0020]所述误差放大器的输出端连接二选一选通开关的第一输入端连接，所述二选一选通开关的第二输入端与高位基准电压连接；所述二选一选通开关的控制端与触发器的输出端连接，所述二选一选通开关的输出端与PWM比较器的输入端连接；所述高位基准电压的基准电压值不低于误差放大器的电源电压。
[0021]如图1所示的【具体实施方式】，上电检测电路为连接在触发器输入端的启动电容，所述启动电容连接在电源输入端和地之间，上电时启动电容充电，电压逐渐上升，上升过程中触发器输出高电平信号，触发器可以选择最简单的由两个与门构成的RS触发器，触发器输出信号到单刀双掷开关，控制单刀双掷开关连接在PWM输入端和高位基准电压之间。
[0022]在启动阶段，如图1所示，PWM比较器的两个输入端分别连接在高位基准电压和三角波发生器之间，高位基准电压高于误差放大器的电源电压，使PWM比较输入的被比较电压一定大于误差放大器的输出电压最大值，PWM比较器以最大占空比运行，输出方波的最大占空比由三角波发生器决定。经过逻辑驱动电路之后该最大占空比的方波驱动功率管MNl以最大占空比运行，输出电压快速上升，在图1中，高位基准电压可以直接选择输入的电源电压VIN，无须重新设计内部模块。
[0023]在启动阶段，由于输出电压不足，串联形式的负载LED无法导通，启动检测电阻RCS上没有电流流过，两端压差为零，当输出电压VOUT上升至一定值时，例如每个负载LED导通需要3V电压，则10个LED串联需要30V即可导通，此时负载LED导通，在RCS上产生电流，RCS两端产生压降，启动检测放大器输出电平反转，使触发器输出信号清零，控制二选一选通开关将误差放大器输出端和PWM比较器输入端连接，从而实现正常的反馈控制，启动阶段的大占空比提升输出电压VOUT过程结束。
[0024]图1所示的【具体实施方式】中还还包括采样电路，所述采样电路为连接在输出电压端和地之间的分压电阻串，分压电阻串的分压节点连接在误差放大器的输入端，例如由Rl和R2两个分压电阻组成，采样电路输出端为分压节点。该方式可以将采样端电压成比例降低到误差放大器可检测范围内。
[0025]优选的，所述误差放大器的输出端和地之间连接有补偿电容C2，可以为控制环路提供一个主极点，增强环路控制的稳定性。图1中的开关电源拓扑可以是各种包括功率管的开关电源结构，例如BUCK，BUCK-BOOST等。
[0026]采用本实用新型所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，通过检测输出电压控制功率管的开关状态，在启动阶段以大占空比持续运行直到满足负载LED的导通条件，提高了输出电压的上升速度，缩短了启动时间。
[0027]前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.城市联网报警用快速启动LED驱动电路，包括反馈环路和功率管，所述反馈环路包括误差放大器、PWM比较器、逻辑驱动电路，所述逻辑驱动电路的输出端与功率管的控制端连接，所述误差放大器用于检测LED驱动电路的输出电压； 其特征在于，还包括与负载LED串联的启动检测电阻，以及对启动检测电阻上的压降进行检测的启动检测放大器，以及用于检测电路上电的上电检测电路，所述启动检测放大器和上电检测电路的输出端分别与触发器的输入端和复位端连接； 所述误差放大器的输出端连接二选一选通开关的第一输入端连接，所述二选一选通开关的第二输入端与高位基准电压连接；所述二选一选通开关的控制端与触发器的输出端连接，所述二选一选通开关的输出端与PWM比较器的输入端连接； 所述高位基准电压的基准电压值不低于误差放大器的电源电压。
2.如权利要求1所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，其特征在于，所述高位基准电压为所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路的电源电压。
3.如权利要求1所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，其特征在于，还包括采样电路，所述采样电路为连接在输出电压端和地之间的分压电阻串，分压电阻串的分压节点连接在误差放大器的输入端。
4.如权利要求1所述的城市联网报警用快速启动LED驱动电路，其特征在于，所述误差放大器和地之间还连接有补偿电容。
5.如权利要求1所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，其特征在于，所述触发器为RS触发器。
6.如权利要求1所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，其特征在于，所述上电检测电路为连接在触发器输入端的启动电容，所述启动电容连接在电源输入端和地之间。
【专利摘要】城市联网报警用快速启动LED驱动电路，包括反馈环路和功率管，其特征在于，还包括与负载LED串联的启动检测电阻，以及对启动检测电阻上的压降进行检测的启动检测放大器，以及用于检测电路上电的上电检测电路，所述启动检测放大器和上电检测电路的输出端分别与触发器的输入端和复位端连接；所述二选一选通开关的输出端与PWM比较器的输入端连接。采用本实用新型所述城市联网报警用快速启动LED驱动电路，通过检测输出电压控制功率管的开关状态，在启动阶段以大占空比持续运行直到满足负载LED的导通条件，提高了输出电压的上升速度，缩短了启动时间。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204559947
【申请号】CN201520178378
【发明人】彭小川
【申请人】绵阳豪迈电子科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月27日