线性恒流控制器的制作方法

文档序号:8165123阅读:300来源:国知局
专利名称:线性恒流控制器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及线性恒流控制器电路,具体而言,涉及一种用于驱动恒流源负载的高效率线性恒流控制器,包含该控制器的芯片与驱动装置,以及包含所述驱动装置的照明灯具。
背景技术
由于具有光效高、寿命长、无辐射与低功耗等特点,发光二极管(LED)在照明工业中的应用日益广泛。作为一种恒流源负载,LED需要与恒压源负载不同的控制器。目前,工业界主要有两大类驱动LED的控制器。一类是开关恒流控制器,主要特点在于需要电感和变压器,在各种条件下效率一般都实现得较高,但同时成本也高。另一类是线性恒流控制器,它不需要电感和变压器,虽然在某些条件下效率很难实现得高,但是成本相对较低。在申请人本人的中国专利申请CN102333405A(2012年I月25日公开)中,披露了一种新型的线性恒流控制器,其效率可实现得与开关恒流控制器的效率相当。参照图1,图I示出了该控制器的电路结构。其中,IIOV或220V交流电网电压经整流桥180整流后,输入电压源VIN提供单向脉动的电网电压,电流则分为三路,第一路经电阻205和电阻206分压后给控制器200提供前馈信号;第二路经电阻103给电容204充电,电容204为控制器200提供电源供电;第三路经过LED负载190和电容185后,进入控制器200内部功率场效应管201的漏极,再从功率场效应管201的源极流出经检测电阻202到参考地。控制器200主要包括电网电流控制电路220和误差放大电路230,它们构成的控制环路实现对电网电流的精确控制。电网电流控制电路220基于VSD节点电压信号和经放大的误差信号ΕΑ0,控制在单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流。其中,VSD节点电压来自电阻205和电阻206对输入电压源VIN的分压,它起着前馈作用,使得控制环路对于电网电压的波动能够很快地响应。电网电流控制电路220决定了电网电流的三个参数,一是电流峰值;二是取电流的电网电压窗口下限值VLED ;三是电网电压窗口上限处的电网电流下降/上升的斜率。基于经电网电流控制电路220流出的电网电流的检测信号CS,误差放大电路230决定电网电流的平均电流,也就是LED负载190的平均电流,同时输出经放大的误差信号ΕΑ0。信号EAO送到电网电流控制电路220,以与VSD电压一起决定电压窗口上限值VLED+Λ V。如图I所示,电网电流控制电路220包括减法器211、加法器212、快速放大器213以及功率场效应管201。其中,减法器211的一个输入端接收来自VIN的分压信号,另一输入端接收经放大的误差信号ΕΑ0,产生输出信号SUB0,该输出信号的电压为两个输入信号的电压差与系数K的乘积,其中K大于等于I ;加法器212的一个输入端接收信号SUB0,另一输入端接收电网电流的检测信号CS,产生输出信号ADDO ;快速放大器213的一个输入端接收信号ADD0,另一输入端接收参考电压REFP,其输出端连接功率场效应管201的栅极;功率场效应管201的漏极经LED负载190连接VIN,其源极经检测电阻202连接到参考地。[0008]误差放大电路230包括误差放大器(EA) 214以及由电容215、电阻216组成的环路补偿网络。误差放大器214的第一输入端经环路补偿电阻216接收电网电流的检测信号CS,第二输入端接收参考电压REFA,它的输出端产生信号ΕΑ0,连接到电网电流控制电路220中的减法器211。误差放大器214和参考电压REFA决定了 LED负载190的平均电流值。环路补偿电容215,连接在误差放大器第一输入端与环路补偿电阻216之间的节点和误差放大器输出端之间,该补偿电容和上述补偿电阻216的作用是保持环路的稳定性,同时使得环路频率带宽远小于VIN的频率100Hz,以实现平均恒流。上述现有技术虽然有助于降低线性恒流控制器的成本、提高效率及可靠性,但不足之处在于,其制造成本仍然偏高。图I中,高压功率场效应管201位于控制器200的内部,由于超高压集成电路制造工艺复杂,导致制造成本较高。而在现代微电子领域,制造成本几乎决定了集成电路产品的成败,所以追求低制造成本是微电子行业不变的主题。

实用新型内容针对上述缺陷,本实用新型的目的在于,降低现有线性恒流控制器及相应驱动装置的制造成本,并改善它们的应用灵活性与热安全性。本实用新型的上述目的通过提供线性恒流控制器、芯片、驱动恒流源负载的装置以及照明灯具而实现。根据本实用新型的第一方面,提供一种线性恒流控制器,所述控制器与一高压功率管的源极相连,所述高压功率管的漏极经恒流源负载连接至输入电压源,所述输入电压源提供对交流电网电压整流的单向脉动电网电压,第一电阻、第二电阻串联连接在所述输入电压源与控制器的电源端之间,所述高压功率管的栅极连接第一电阻、第二电阻之间的节点,所述控制器包括电网电流控制电路,基于一来自所述输入电压源的分压信号和一经放大的误差信号,控制在所述单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流;以及误差放大电路,基于经所述电网电流控制电路流出的电网电流的检测信号,确定所述电网电流的平均电流,以及产生所述经放大的误差信号。在第一方面中,优选的是,所述电网电流控制电路包括减法器,其一输入端接收来自所述输入电压源的分压信号,另一输入端接收所述经放大的误差信号,产生第一输出信号,所述第一输出信号的电压为所述两个输入信号的电压差与系数K的乘积,其中K大于等于1;加法器,其一输入端接收所述第一输出信号,另一输入端接收所述电网电流的检测信号,产生第二输出信号;快速放大器,其一输入端接收所述第二输出信号,另一输入端接收第一参考信号;以及低压MOS管,其栅极连接所述快速放大器的输出端,其漏极连接所述高压功率管的源极,其源极经一检测电阻连接至参考地。优选的是,所述误差放大电路包括误差放大器以及由电阻和电容组成的环路补偿网络,其中,所述误差放大器第一输入端经环路补偿电阻接收所述电网电流的检测信号,第二输入端接收第二参考信号,其输出端产生所述经放大的误差信号;环路补偿电容,连接在所述误差放大器第一输入端与环路补偿电阻之间的节点和所述误差放大器输出端之间。优选的是,所述控制器还包括过温保护电路,其根据所述控制器的温度处理所述电网电流的检测信号,并将处理后的检测信号提供给所述电网电流控制电路中的加法器以及误差放大电路中的误差放大器。[0016]优选的是,所述过温保护电路包括温度传感器、跨导运算放大器、二极管以及第三电阻,其中,所述跨导运算放大器的一输入端接收所述温度传感器的输出信号,其另一输入端接收第三参考信号,其输出端经所述二极管连接第三电阻的一端,第三电阻的另一端连接所述低压MOS管的源极与检测电阻之间的节点。根据第二方面,提供一种芯片,其特征在于,包括上述第一方面中所述的控制器。根据第三方面,提供一种驱动恒流源负载的装置,包括线性恒流控制器、高压功率管、第一电阻以及第二电阻,其中,所述控制器与高压功率管的源极相连,所述高压功率管的漏极经恒流源负载连接至输入电压源,所述输入电压源提供对交流电网电压整流的单向脉动电网电压,所述第一电阻、第二电阻串联连接在所述输入电压源与控制器的电源端之间,所述高压功率管的栅极连接第一电阻、第二电阻之间的节点,所述控制器包括电网电流控制电路,基于一来自所述输入电压源的分压信号和一经放大的误差信号,控制在所述单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流;以及误差放大电路,基于经所述电网电 流控制电路流出的电网电流的检测信号,确定所述电网电流的平均电流,以及产生所述经放大的误差信号。在第三方面中,优选的是,所述电网电流控制电路包括减法器,其一输入端接收来自所述输入电压源的分压信号,另一输入端接收所述经放大的误差信号,产生第一输出信号,所述第一输出信号的电压为所述两个输入信号的电压差与系数K的乘积,其中K大于等于I;加法器,其一输入端接收所述第一输出信号,另一输入端接收所述电网电流的检测信号,产生第二输出信号;快速放大器,其一输入端接收所述第二输出信号,另一输入端接收第一参考信号;以及低压MOS管,其栅极连接所述快速放大器的输出端,其漏极连接所述高压功率管的源极,其源极经一检测电阻连接至参考地。优选的是,所述误差放大电路包括误差放大器以及由电阻和电容组成的环路补偿网络,其中,所述误差放大器第一输入端经环路补偿电阻接收所述电网电流的检测信号,第二输入端接收第二参考信号,其输出端产生所述经放大的误差信号;环路补偿电容,连接在所述误差放大器第一输入端与环路补偿电阻之间的节点和所述误差放大器输出端之间。优选的是,所述控制器还包括过温保护电路,其根据所述控制器的温度处理所述电网电流的检测信号,并将处理后的检测信号提供给所述电网电流控制电路中的加法器以及误差放大电路中的误差放大器。优选的是,所述过温保护电路包括温度传感器、跨导运算放大器、第一二极管以及第三电阻,其中,所述跨导运算放大器的一输入端接收所述温度传感器的输出信号,其另一输入端接收第三参考信号,其输出端经所述第一二极管连接第三电阻的一端,第三电阻的另一端连接所述低压MOS管的源极与检测电阻之间的节点。优选的是,在电气性能允许的条件下,所述高压功率管与控制器在电路板上尽可能靠近。优选的是,所述高压功率管与控制器位于一个集成电路封装内。优选的是,所述装置还包括位于所述恒流源负载与高压功率管之间的第二二极管,所述第二二极管的正极与恒流源负载连接,其负极与所述高压功率管的漏极连接。优选的是,所述装置还包括一位于所述控制器外部的电容,所述电容的一端连接至参考地,另一端连接至所述低压MOS管的漏极与高压功率管的源极之间的节点。[0027]根据第四方面,提供一种照明灯具,其特征在于,包括上述第三方面中所述的装置以及LED负载。本实用新型克服技术上实现的障碍,创新地将高压功率管与控制器电路相分离,从而使得线性恒流控制器及相应驱动装置的制造成本下降50%左右。而且,按照本实用新型,因可选用各种类型的功率管,明显增强了线性恒流控制器与驱动装置的应用灵活性。例如,可根据实际需要而选用各种电压规格的功率管、各种电流规格的功率管,或者各种封装形式的功率管。若交流电网电压高,就选用耐压高的功率管;若输出电流大,就选择输出电流能力大的功率管。

为更好地理解本实用新型,下文以实施例结合附图对本实用新型作进一步说明。附图中图I为现有技术的线性恒流控制器的电路结构示意图;图2为本实用新型一实施例的线性恒流控制器的电路结构示意图;图3为本实用新型另一实施例的线性恒流控制器的电路结构示意图;图4示出了图3中过温保护电路的一种具体实现方式;图5示出了过温保护电路的工作原理。
具体实施方式
参照图2,图2为本实用新型一实施例的线性恒流控制器的电路结构示意图,相同的附图标记始终指示相同的元器件。与图I所示现有线性恒流方案不同的是,图I中控制器200内部的功率场效应管201被替换为两个元件,外部的高压(耐压在400V以上)功率管201b和内部的低压(耐压在40V以下)MOS管201a,它们级联在一起。相应地,在电阻103与电容204之间,图2的电路中增设一电阻109,电阻103、电阻109串联连接在输入电压源VIN与控制器200a的电源端VCC之间。高压功率管201b的漏极通过LED负载190连接到输入电压源VIN,它的栅极连接电阻103与电阻109之间的节点。低压MOS管201a取代图I中功率场效应管201的位置,它属于电网电流控制电路220a,与其他电路一起集成在控制器200a的内部。低压MOS管201a的栅极与快速放大器213的输出端连接,源极连接到节点CS,其漏极连接高压功率管201b的源极。通过改变电阻109与电阻103的阻值比例,可自由调节高压功率管201b的栅极电压,具体表达式如下。V(GATE) = VIN * R109/(R103+R109)+V(VCC)(I)这样做的好处在于,一是可以选择各种开启电压的功率管,高开启电压的功率管就需要高一点的栅极电压;二是可以调节功率管201b与低压MOS管201a之间的功率分配,功率管201b的栅极电压设置越高,MOS管201a承担的电压(等于V (GATE) _VGS201b)就越大,因此,在输出电流不变的前提下,控制器200a承担的功率就会越大。这样,可适当减轻功率管201b的散热难度。因功率管201b的散热是整个系统的设计难点,所以,这样的功率分配调节为找到最佳散热成本提供了一种手段。例如,假设系统总功耗为1.5W,功率管201b和MOS管201a承担着几乎全部的系统功耗。GATE电压设置得越高,则MOS管201a承担的电压就越高,201a承受的功率也就越高,那么功率管201b承担的功率就越小。一般情况下,功率管201b承担着系统的大部分功耗。功耗大,难免就会产生很多热量,导致功率管201b的工作温度较高。如果工作温度超过150摄氏度,就会影响功率管的寿命;如超过200摄氏度,功率管的寿命可能只有几小时,甚至瞬间烧毁。考虑到这一点,优选地,可在控制器内部设置一过温保护电路,以间接地保护功率管201b。参照图3,图3为本实用新型另一实施例的线性恒流控制器的电路结构示意图。控制器300内设有过温保护电路310。电网电流的检测信号CS经过温保护电路310处理后,再以CSOTP信号输出到电网电流控制电路220a中的加法器212,并输出到误差放大电路230中的误差放大器214。因此,CSOTP信号既含有真实的输出电流信息CS,又含有控制器300的温度信息,这两方面的信息经过特定的函数关系处理后,就可以达到过温保护的目的。图4示出了图3中过温保护电路的一种具体实现方式。图4中,过温保护电路310包括温度传感器311、跨导运算放大器(0TA)312、二极管313以及电阻314。其中,跨导运 算放大器312的正输入端接收温度传感器311输出的信号,该信号例如为与温度成正比的PTAT (与绝对温度成正比)电压;负输入端接收一参考电压REFT ;其输出端通过二极管313连接到电阻314,电阻314的另一端连接到节点CS。二极管313的作用是单向导通,这意味着,跨导运算放大器312只有输出电流为流出才有效,即,只有当PTAT电压大于参考电压REFT时才会有电流通过二极管313。PTAT电压正比于控制器300的管芯温度,因此,当控制器300的温度小于设定的温度阈值(此阈值由REFT来决定),由于二极管313的阻挡,跨导运算放大器312的输出电流无法到达电阻314上,也就是说,过温保护电路310没有启动。只有当控制器300的温度大于设定的温度阈值,跨导运算放大器312才会输出一定大小的电流到电阻314上,这意味着过温保护电路310的启动。电阻314上的压降越大,CS电压就会越小,也就意味着系统输出电流会越小。上述含义可用数学公式表达如下,其中,Gm为跨导运算放大器312的跨导参数。V (CSOTP) = Gm * (V (PTAT) -V (REFT)) * R314+V (CS)当 V (PTAT) > V (REFT) (2)= V (CS)当 V (PTAT) < V (REFT)过温保护电路310的工作原理如图5所示。系统在tl时刻开机,开机后系统温度慢慢升高,温度传感器311的输出PTAT电压也成线性比例上升。当PTAT电压升到VREFT后(即,系统温度达到了过温保护临界点),此时为t2时刻,跨导运算放大器312开始输出电流到电阻314上。此后,控制器300的温度就会停在过温保护临界点上,而不会再上升,如图中实线所示。t2时刻后的虚线表示不设过温保护电路310的温度上升曲线,可见,温度会不断上升,直到某个元件被烧毁为止。在t2时刻之前,输出电流都维持在正常水平,t2时刻之后,开始降低输出电流,目的是为了降低输出功率,从而降低系统的热功耗以使温度稳定在临界温度点。t3时刻后输出电流又稳定了,这是系统为实现温度调节而自动找到的一个温度电流平衡点。高压功率管201b的完整过温保护过程描述如下。开机后,系统热功耗几乎全部集中在功率管201b和控制器300内部的MOS管201a两个元件上,通常前者要远大于后者。一般情况下,功率管201b都与控制器300放在一起,控制器300中温度传感器311感知到的温度信息包含了两方面的热功耗信息,一是控制器300内部的MOS管201a的热功耗;二是控制器300外部的功率管201b的热功耗。在外部条件不变的情况下,两者加起来的总功耗基本不变,如前文所述,通过调节电阻109可实现总功耗在两个元件之间的功耗分配。MOS管201a的热功耗可以100%用来使控制器300温度升高,而功率管201b的热功耗只能有一部分传递到控制器300使其温度升高,两者靠得越近,传的热越多。公式3可概括以上信息,其中,T300表示控制器300的热平衡温度,P2tlla表示MOS管201a的热功耗,P2tllb表示功率管201b的热功耗。C是热耦合系数,表达功率管201b与控制器300之间热耦合的强弱程度,C越大,热耦合越强。K·是热阻系数,表达控制器300的散热能力,散热能力越差,K300越大。K2tllb是功率管201b的热阻系数,同样地,散热能力越差,K2tllb越大。Ta是系统工作的环境温度。可见,控制器300的热平衡温度与六方面因素有关,一是系统的总热功耗(P2(lla+P2Cllb) ;二是两个功率元件201b和201a之间的功率分配(与电阻109大小有关);三是两个元件之间的热耦合强度;四是控制器300自身的散热能力;五是功率管201b自身的散热能力;六是环境温度。T300 = K300 * P201a+C * K201b * P201b+TA(3)由公式4可见,功率管201b的热平衡温度与三方面因素有关,一是其自身散热能 力,二是其承受的热功率,最后是环境温度。T201b — K201b 女 P2(iib+TA⑷将公式4代入公式3,可得到控制器300的热平衡温度与功率管201b的热平衡温度之间的关系,如公式5所示。T300 = K300 * P201a+C * (T201b-TA) +Ta(5)可见,通过限制控制器300的最高工作温度,完全能够实现间接地对功率管201b进行过温保护。假定环境温度Ta = 60度,控制器300热阻K3tltl = 100,MOS管201a的功率P20Ia = 0.4瓦,热耦合系数C = O. 43,并假定控制器300的过温保护阈值温度设为130度,那么,根据公式5可计算出,功率管201b的最高工作温度也被限制在130度左右。也就是说,只要控制器300的最高温度被限制在130度以下,同样地,功率管201b的最高温度也将被限制在130度以下。在以上示例中,考虑到高压功率管201b和控制器300是分离的,因此,热耦合系数C选做O. 43,表示较强的热耦合,这就要求功率管201b和控制器300在空间上相距非常近。这一点较易理解,控制器300要对功率管201b提供有效的过温保护,就需要尽量准确地感知功率管201b的温度,势必要求功率管201b在空间上尽量靠近控制器300,也就是说,它们之间的热耦合强度要尽量大。本实用新型中,优选地,可采用以下两种方式之一来使得二者在空间上靠近。一种方式是,在电路板上,在电气性能允许的条件下,使功率管201b和控制器300尽可能靠近,使得热耦合尽量强烈。由于空间开放的缘故,一般这种热耦合强度都会弱一些,通常C在O. 3以下;另一种方式是,将功率管201b和控制器300封在一个密闭空间里,比如,将功率管201b管芯和控制器300管芯封在一个集成电路封装内,这样,能够将热耦合系数C做高,如做到C = O. 6。需要指出,图4中所示的具体电路结构只是图3中过温保护电路的一个示例,所述过温保护电路也可以采用其他形式的电路结构,只要能够实现前文所述的过温保护原理即可。这对于本领域技术人员而言是易于理解的。再次参照图4,优选地,可在LED负载190与高压功率管201b之间设置二极管201c,二极管201c的正极与LED负载190及电容185的负极接在一起,它的负极连接高压功率管201b的漏极。由于功率管201b外置以后,容易引入难以预料的干扰,最危险的干扰就是负电流,可能致使控制器300无法正常工作。而利用二极管201c的单向导通特性,就能有效地避免负电流对控制器300的干扰。同时,由于负电流会导致效率损失,二极管201c还能起到提升系统效率的作用。当然,二极管201c也可以位于其他位置,例如,位于电阻103和电容185、负载190之间,201c的正极连接到电阻103、电阻205和整流桥180正输出的共同连接点,负极连接电容185的正极。这种接法也能达到同样的效果。优选地,如图4所示,还可在控制器300的外部设置电容301,电容301的一端连接至参考地,另一端与节点IN连接。在节点IN,功率管201b的源极与低压MOS管201a的漏极相连接。由于节点IN为直流高阻抗,极易引入噪声,因而会干扰控制器300及功率管201b的工作,甚至导致系统烧毁。电容301的作用就在于,提供一条低阻抗交流通路,滤除可能的干扰,从而保证系统安全运行。显而易见,在此描述的本实用新型可以有许多变化,这种变化不能认为偏离本实 用新型的精神和范围。因此,所有对本领域技术人员显而易见的改变,都包括在所附权利要求书的涵盖范围之内。
权利要求1.一种线性恒流控制器,所述控制器与一高压功率管的源极相连,所述高压功率管的漏极经恒流源负载连接至输入电压源,所述输入电压源提供对交流电网电压整流的单向脉动电网电压,第一电阻、第二电阻串联连接在所述输入电压源与控制器的电源端之间,所述高压功率管的栅极连接第一电阻、第二电阻之间的节点,所述控制器包括 电网电流控制电路,基于一来自所述输入电压源的分压信号和一经放大的误差信号,控制在所述单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流;以及 误差放大电路,基于经所述电网电流控制电路流出的电网电流的检测信号,确定所述电网电流的平均电流,以及产生所述经放大的误差信号。
2.如权利要求I所述的控制器,其特征在于,所述电网电流控制电路包括 减法器,其一输入端接收来自所述输入电压源的分压信号,另一输入端接收所述经放大的误差信号,产生第一输出信号,所述第一输出信号的电压为所述两个输入信号的电压差与系数K的乘积,其中K大于等于I ; 加法器,其一输入端接收所述第一输出信号,另一输入端接收所述电网电流的检测信号,产生第二输出信号; 快速放大器,其一输入端接收所述第二输出信号,另一输入端接收第一参考信号;以及 低压MOS管,其栅极连接所述快速放大器的输出端,其漏极连接所述高压功率管的源极,其源极经一检测电阻连接至参考地。
3.如权利要求2所述的控制器,其特征在于,所述误差放大电路包括误差放大器以及由电阻和电容组成的环路补偿网络,其中, 所述误差放大器第一输入端经环路补偿电阻接收所述电网电流的检测信号,第二输入端接收第二参考信号,其输出端产生所述经放大的误差信号; 环路补偿电容,连接在所述误差放大器第一输入端与环路补偿电阻之间的节点和所述误差放大器输出端之间。
4.如权利要求3所述的控制器,其特征在于,所述控制器还包括过温保护电路,其根据所述控制器的温度处理所述电网电流的检测信号,并将处理后的检测信号提供给所述电网电流控制电路中的加法器以及误差放大电路中的误差放大器。
5.如权利要求4所述的控制器,其特征在于,所述过温保护电路包括温度传感器、跨导运算放大器、二极管以及第三电阻,其中,所述跨导运算放大器的一输入端接收所述温度传感器的输出信号,其另一输入端接收第三参考信号,其输出端经所述二极管连接第三电阻的一端,第三电阻的另一端连接所述低压MOS管的源极与检测电阻之间的节点。
6.一种芯片,其特征在于,包括权利要求I至5中任一项所述的控制器。
7.—种驱动恒流源负载的装置,包括线性恒流控制器、高压功率管、第一电阻以及第二电阻,其中,所述控制器与高压功率管的源极相连,所述高压功率管的漏极经恒流源负载连接至输入电压源,所述输入电压源提供对交流电网电压整流的单向脉动电网电压,所述第一电阻、第二电阻串联连接在所述输入电压源与控制器的电源端之间,所述高压功率管的栅极连接第一电阻、第二电阻之间的节点,所述控制器包括 电网电流控制电路,基于一来自所述输入电压源的分压信号和一经放大的误差信号,控制在所述单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流;以及 误差放大电路,基于经所述电网电流控制电路流出的电网电流的检测信号,确定所述电网电流的平均电流,以及产生所述经放大的误差信号。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述电网电流控制电路包括 减法器,其一输入端接收来自所述输入电压源的分压信号,另一输入端接收所述经放大的误差信号,产生第一输出信号,所述第一输出信号的电压为所述两个输入信号的电压差与系数K的乘积,其中K大于等于I ; 加法器,其一输入端接收所述第一输出信号,另一输入端接收所述电网电流的检测信号,产生第二输出信号; 快速放大器,其一输入端接收所述第二输出信号,另一输入端接收第一参考信号;以及 低压MOS管,其栅极连接所述快速放大器的输出端,其漏极连接所述高压功率管的源极,其源极经一检测电阻连接至参考地。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述误差放大电路包括误差放大器以及由电阻和电容组成的环路补偿网络,其中, 所述误差放大器第一输入端经环路补偿电阻接收所述电网电流的检测信号,第二输入端接收第二参考信号,其输出端产生所述经放大的误差信号; 环路补偿电容,连接在所述误差放大器第一输入端与环路补偿电阻之间的节点和所述误差放大器输出端之间。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述控制器还包括过温保护电路,其根据所述控制器的温度处理所述电网电流的检测信号,并将处理后的检测信号提供给所述电网电流控制电路中的加法器以及误差放大电路中的误差放大器。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述过温保护电路包括温度传感器、跨导运算放大器、第一二极管以及第三电阻,其中,所述跨导运算放大器的一输入端接收所述温度传感器的输出信号,其另一输入端接收第三参考信号,其输出端经所述第一二极管连接第三电阻的一端,第三电阻的另一端连接所述低压MOS管的源极与检测电阻之间的节点。
12.如权利要求10或11所述的装置,其特征在于,在电气性能允许的条件下,所述高压功率管与控制器在电路板上尽可能靠近。
13.如权利要求10或11所述的装置,其特征在于,所述高压功率管与控制器位于一个集成电路封装内。
14.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置还包括位于所述恒流源负载与高压功率管之间的第二二极管,所述第二二极管的正极与恒流源负载连接,其负极与所述高压功率管的漏极连接。
15.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置还包括一位于所述控制器外部的电容,所述电容的一端连接至参考地,另一端连接至所述低压MOS管的漏极与高压功率管的源极之间的节点。
16.一种照明灯具,其特征在于,包括权利要求7至15中任一项所述的装置以及LED负载。
专利摘要本实用新型公开了一种线性恒流控制器,包含该控制器的芯片、驱动装置以及照明灯具。所述控制器与一高压功率管的源极相连,所述高压功率管的漏极经恒流源负载连接至输入电压源,所述输入电压源提供对交流电网电压整流的单向脉动电网电压,第一电阻、第二电阻串联连接在所述输入电压源与控制器的电源端之间,所述高压功率管的栅极连接第一电阻、第二电阻之间的节点,所述控制器包括电网电流控制电路,基于一来自所述输入电压源的分压信号和一经放大的误差信号,控制在所述单向脉动电网电压的取电流窗口内获取电网电流;以及误差放大电路,基于经所述电网电流控制电路流出的电网电流的检测信号,确定所述电网电流的平均电流,以及产生所述经放大的误差信号。按照本实用新型,能够使得线性恒流控制器及相应驱动装置的制造成本明显下降,并显著增强它们的应用灵活性。
文档编号H05B37/02GK202652627SQ20122024601
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者许瑞清, 金红涛, 李嶷, 刘立国 申请人:许瑞清
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