一种用于led恒流驱动电路的峰值电流检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种峰值电流检测电路，尤其涉及一种用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路。
【背景技术】
[0002]在LED恒流驱动电路中，广泛的采用原边反馈的控制方式来实现输出电流的恒流控制。原边反馈的控制方式为了实现输出电流的恒流控制，除了需要准确检测变压器次级绕组电流过零的时刻外，还需要准确检测变压器初级绕组的峰值电流。
[0003]在检测变压器初级绕组的峰值电流方面，传统的解决方法是利用采样电阻采样变压器初级绕组的电流，并将该电流转化为采样电压输入到控制芯片。在控制芯片内部将该输入电压与控制芯片内部的基准电压进行比较，比较的结果作为初级绕组的峰值电流检测信号。
[0004]图1是传统的具有变压器初级绕组峰值电流检测电路的LED恒流驱动电路，通常包括:整流桥D1?D4，输入滤波电容C1，启动电阻R3，供电电容C2，控制芯片Ul，FB分压电阻Rl、R2，整流二极管D5，峰值电流采样电阻R4，功率开关管Q1，变压器T1，次级整流二极管D6，输出电容C3，输出电阻R5和LED负载LEDs。在功率开关管Q1导通期间，变压器T1的初级绕组电流随时间斜坡上升，此时峰值电流采样电阻R4上的电压也随时间斜坡上升并输入到控制芯片内部。如图2所不，在控制芯片内部该输入电压与芯片内部的一基准电压进行比较。当该输入电压比控制芯片内部的基准电压高时，比较器输出一峰值电流检测信号并送到恒流控制电路中。
[0005]传统的峰值电流检测电路普遍采用直接将峰值电流采样电压与一基准电压进行比较的方法来产生一峰值电流检测信号。这种峰值电流检测方法需要控制芯片需要有GND、CS、VCC、FB和⑶等引脚，同时控制芯片的GND与系统地连接。在讲究电路成本的LED驱动电源设计中，外围元器件的设计越来越精简，控制芯片的引脚也越来越少。如图3所示，为本实用新型的低成本的反激式LED恒流驱动电路，该控制芯片只有DRN、VDD和GND三个引脚，封装简单，成本便宜。传统的峰值电流检测技术并不能满足该控制芯片的引脚要求，在低成本的LED恒流驱动电源的应用中越来越具有局限性。
【实用新型内容】
[0006]针对传统的具有峰值电流检测电路的LED恒流驱动电路的不足与局限性，本实用新型提供了一种用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路。所述峰值电流检测电路包括:一峰值电流采样电阻单元，用于对电感电流进行采样；一峰值电流检测单元，用于对所采样的电感电流进行峰值检测，输出一峰值电流检测信号；一过零检测单元，用于对功率开关管漏极的谐振电压进行检测以输出一电感电流过零的信号；一恒流控制单元，用于对LED驱动电源的输出电流进行恒流控制；一逻辑与驱动单元，用于对恒流控制单元的输出信号进行逻辑控制，进而驱动功率开关管和控制峰值电流检测单元；一功率开关管单元，对控制芯片进行开关输出；一供电电源单元，用于产生给各单元供电和用于峰值电流检测的VDD电压。
[0007]更进一步地，如图4所示，本实用新型同时提供了一种LED恒流驱动电路，所述LED恒流驱动电路还包括:一整流桥，输入滤波电容，VDD滤波电容，变压器，输出二极管，输出电容，输出电阻和LED负载。
[0008]更进一步地，如图6所示，本实用新型同时提供了一种LED恒流驱动电路，所述LED恒流驱动电路还包括:一整流桥，输入滤波电容，VDD滤波电容，功率电感，续流二极管，输出电容，输出电阻和LED负载。
[0009]更进一步地，所述峰值电流检测单元的一个输入端连接所述峰值电流采样电阻单元的输出端，峰值电流检测单元的输出端连接所述恒流控制单元的第一个输入端；所述恒流控制单元的另一个输入端连接所述过零检测单元的输出端，恒流控制单元的输出端连接所述逻辑与驱动单元的输入端；所述逻辑与驱动单元的一个输出端分别连接所述功率开关管单元的栅极输入端和所述峰值电流检测单元的第二个输入端，逻辑与驱动单元的另外两个输出端分别连接所述峰值电流检测单元的第三个和第四个输入端；所述功率开关管单元的源极输出端连接所述峰值电流采样电阻单元的输出端，功率开关管单元的漏极输出端分别连接所述供电电源单元的输入端和所述过零检测单元的输入端；所述供电电源的输出端连接VDD滤波电容的输入端。
[0010]更进一步地，所述峰值电流检测单元包括:一开关控制逻辑单元，第一开关，第二开关，第三开关，第四开关，第五开关，采样保持电容，运算放大和比较器单元，第一反向器单元和第二反向器单元；所述开关控制逻辑单元的三个输入端分别连接所述逻辑与驱动单元的三个输出端，开关控制逻辑单元的五个输出端分别控制所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关的闭合与断开；所述第一开关的一端连接芯片地和所述峰值电流采样电阻单元的输出端，另一端连接所述运算放大和比较器单元的正输入端；所述第二开关的一端连接控制芯片内部的峰值电流检测基准电压，另一端连接所述运算放大和比较器单元的正输入端；所述第三开关的一端连接所述运算放大和比较器单元的输出端，另一端连接所述运算放大和比较器单元的负输入端和所述采样保持电容的一端；所述采样保持电容的另一端连接所述供电电源的输出VDD电源；所述第四开关的一端连接所述运算放大和比较器单元的输出端，另一端连接所述第一反相器单元的输入端和所述第五开关的一端；所述第五开关的另一端连接芯片地；所述第二反向器单元的输入端连接所述第一反相器单元的输出端，第二反向器单元的输出端连接到所述恒流控制单元的第一个输入端。
[0011]本实用新型提供了一种用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测方法，应用上述的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路，具体为:所述功率开关管关断期间，所述运算放大和比较器单元工作在运算放大器状态，把所述峰值电流检测基准电压采样到所述运算放大器的负输入端并由采样保持电容来保持；在所述功率开关管导通期间，所述运算放大和比较器单元工作在比较器状态，所述比较器的正输入端接芯片地；此时所述VDD电压相对于芯片地随着峰值电流采样电压的上升而斜坡下降，由于采样保持电容两端的电压保持不变，当峰值电流采样电压上升到所述峰值电流检测基准电压阈值时，所述VDD电压相对于芯片地下降了所述峰值电流检测基准电压阈值大小，此时所述比较器的负输入端电压下降到零，比较器翻转并输出峰值电流检测信号，从而实现了所述LED恒流驱动电路的峰值电流检测。
[0012]本实用新型提供了上述的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路的应用，所述用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路应用于降压、升压、升降压、反激的多种拓扑的LED恒流驱动电源系统中。
[0013]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0014]与传统的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测技术相比较，本实用新型的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路，通过差分方式检测VDD电压相对于芯片地的变化量来间接检测峰值电流采样电压的变化量，从而实现了对LED恒流驱动电路的峰值电流检测。这种峰值电流检测技术只需要控制芯片具有三个封装引脚，使得控制芯片的封装变得简单，同时也精简了外围元器件的设计，节约了 LED驱动电源的成本。在讲究电路成本的LED驱动电源设计中，本实用新型的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路及方法的优势会越来越明显。
【附图说明】
[0015]关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述和所附图式得到进一步的了解。
[0016]图1为传统的具有峰值电流检测电路的反激式LED恒流驱动电路；
[0017]图2为传统的峰值电流检测比较器电路；
[0018]图3为本实用新型的具有峰值电流检测电路的反激式LED恒流驱动电路；
[0019]图4为本实用新型的具有峰值电流检测电路的LED恒流驱动电路的第一实施图；
[0020]图5为本实用新型的具有峰值电流检测电路的LED恒流驱动电路的第一实施例的关键节点波形图；
[0021]图6为本实用新型的具有峰值电流检测电路的LED恒流驱动电路的第二实施图；
[0022]图7为本实用新型的峰值电流检测电路的一个具体实施图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0024]本实用新型解决了传统的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测技术所需要的控制芯片引脚较多，驱动电源成本较高等问题，提供了解决该问题的LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路及方法。通过差分方式检测VDD电压相对于芯片地的变化量来间接检测峰值电流采样电压的变化量，从而实现了对LED恒流驱动电路的峰值电流检测的目的。
[0025]第一实施例
[0026]如图4所示，为本实用新型的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路的第一实施例。用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路409包括:峰值电流采样电阻单元403，峰值电流检测单元410，过零检测单元411，恒流控制单元412，逻辑与驱动单元413，供电电源单元414，功率开关管单元415。
[0027]所述的用于LED恒流驱动电路的峰值电流检测电路还包括整流桥400、输入滤波电容401、变压器404、次级整流二极管405、输出电容406、输出电阻407、LED负载408。
[0028]在所述功率开关管单元415关断期