专利名称：原边反馈恒流控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种原边反馈恒流控制电路。
背景技术：
在集成电路领域，很多应用中需要实现恒流。例如，对于发光二极管(LED =LightEmitting Diode)照明，因为LED的电压-电流特性与二极管类似，LED电流对两端所加的电压特别敏感，非常微小的电压变化都会引起很大的电流变化。电流变化过大不但会影响LED的寿命，甚至会造成LED烧毁。为了很好地控制流经LED的电流，显然用一个恒压源来驱动LED是不合适的，而恒流源才是合适的选择。为了实现恒流，需要对输出电流进行检测，并把信息反馈回到控制芯片，芯片根据该信息对输出功率进行控制，从而实现恒流。最简单的方法，就是在输出回路中串联一个电流采样电阻，将电阻两端的压差与参考电压进行比较，产生一个误差信号，该误差信号通过光耦反馈到芯片。该控制模式的优点是，输出电流的精度较高，但是缺点是由于在输出回路中串联电阻，会造成损耗增大，降低了整个系统的效率，另外，需要较多的外围元件，例如光耦和次级恒流控制电路，不但成本高，而且需要较大的印刷电路板的面积，这将造成无法与现有的灯具的尺寸兼容。为了降低成本以及节省印刷电路板的面积，需要省去次级电流采样电阻、光耦以及次级恒流控制电路。由此，次级的电流信息通过变压器反馈到原边的控制芯片，
图1示出了现有技术中原边反馈恒流控制电路的示意图。如图1所示，变压器100除了包括原边绕组和副边绕组之外，还包括反 馈绕组101，反馈绕组101的主要功能有两个:一是给控制芯片供电，二是反馈次级电流信息。芯片的FB脚102为次级的电流信息反馈的接收脚。为了实现输出恒流，控制芯片103需要得到的信息为原边功率开关管106的峰值电流Ipk,次级电流Is的峰值 电 流以及次级电流的导通时间Tons。图2a示出了次级二极管107的电流Is以及输出电流lout, 1ut为Is的平均电流,可以通过下面的公式(I)计
算获得:
权利要求
1.一种原边反馈恒流控制电路，其特征在于，包括变压器、功率开关管、恒流控制器以及采样电阻；其中， 所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组的一端与所述功率开关管的漏极连接，所述副边绕组的两端连接负载电路； 所述采样电阻的一端接地，另一端与所述功率开关管的源极连接； 所述恒流控制器的原边电流检测端与所述功率开关管的源极连接，通过获取所述采样电阻两端的电压与预设的参考电压的比较结果来关断所述功率开关管，以控制原边电流的峰值；所述恒流控制器的次级电流检测和输出复用端与所述功率开关管的栅极连接，通过检测所述功率开关管的栅极电流来控制所述次级电流的导通或关断时长。
2.根据权利要求1所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述恒流控制器包括: 限流比较模块，所述限流比较模块的正输入端与所述原边电流端连接，所述限流比较模块的负输入端接收所述参考电压； 电流检测模块，所述电流检测模块的输入端与所述次级电流检测和输出复用端连接，以接收和检测所述功率开 关管的栅极电流； 恒流控制模块，所述恒流控制模块的输入端与所述电流检测模块的输出端连接，通过所述栅极电流的检测结果生成次级电流的导通或关断时长； 开关信号生成模块，所述开关信号生成模块的第一输入端与所述限流比较模块的输出端连接，第二输入端与所述恒流控制模块的输出端连接；以通过获取所述采样电压与所述参考电压的比较结果、以及所述次级电流的导通或关断时长来生成所述功率开关管的导通或关断信号； 输出驱动模块，所述输出驱动模块的输入端与所述开关信号生成模块的输出端连接；所述输出驱动模块的输出端与所述次级电流检测和输出复用端连接；以基于从所述开关信号生成模块接收的所述导通或关断信号来导通或关断所述功率开关管。
3.根据权利要求2所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述电流检测模块包括: 电流比较单元，所述电流比较单元的第一端接收预设的参考电流，第二端与所述次级电流和输出复用端连接以接收所述功率开关管的栅极电流，以在所述栅极电流大于所述参考电流时在所述第二端处产生电压降； 信号锁定单元，所述信号锁定单元的输入端与所述第二端连接，以检测所述第二端处的电压变化。
4.根据权利要求3所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述电流比较单元包括相同的第一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其中，所述第一和第二场效应晶体管的两个源极短接以及两个栅极短接，所述第一场效应晶体管的漏极与所述次级电流和输出复用端连接，所述第二场效应晶体管的漏极接收参考电流； 所述信号锁定单元的输入端与所述第一场效应晶体管的漏极连接，输出端与所述恒流控制模块的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述电流检测模块包括:检测电容，所述检测电容的第一端连接所述次级电流和输出复用端，第二端接地； 信号锁定单元，所述信号锁定单元的输入端与所述检测电容的第一端连接，输出端与所述恒流控制模块的输入端连接，以通过检测接收的电压的变化来检测所述栅极电流。
6.根据权利要求5所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述电流检测模块进一步包括限压二极管，所述限压二极管的正极接地，负极与所述次级电流和输出复用端连接。
7.根据权利要求5所述的原边反馈恒流控制电路，其特征在于，所述电流检测模块进一步包括用于对所述检测电容进行复位的复位开关，所述复位开关的漏极与所述检测电容的第一端连接`，其源极和栅极悬空。
全文摘要
本发明公开了一种原边反馈恒流控制电路，包括变压器、功率开关管、恒流控制器以及采样电阻。变压器包括原边绕组和副边绕组，原边绕组的一端与功率开关管的漏极连接；采样电阻的一端接地，另一端与功率开关管的源极连接；恒流控制器的原边电流检测端与功率开关管的源极连接，通过获取采样电阻两端的采样电压与预设的参考电压的比较结果来关断功率开关管，以控制原边电流的峰值；恒流控制器的次级电流检测和输出复用端与功率开关管的栅极连接，通过检测功率开关管的栅极电流来控制次级电流的导通或关断时长。通过检测栅极电流Ig来获得次级电流Is为零的时间点，省去了变压器的辅助绕组和FB脚，减少了成本和芯片面积。
文档编号H05B37/02GK103108459SQ20131002766
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者郑曰, 廖伟明, 胡小波 申请人:深圳市芯飞凌半导体有限公司