恒流控制器及恒流控制电路的制作方法_2

文档序号:10299237阅读:来源:国知局
型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0056]请参阅图3至图5。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0057]实施例一
[0058]请参阅图3,本实施例提供一种恒流控制器,所述恒流控制器包括控制芯片4及采样电阻Rcs ;
[0059]所述控制芯片4包括功率开关脚SW、芯片电源端VDD、电流采样端CS、稳压器41、恒流控制模块42及功率开关管Ql;
[0060]所述功率开关脚SW经由所述稳压器41与所述芯片电源端VDD相连接,所述功率开关脚SW适于连接外部电源,并在所述功率开关管Ql关断时为所述芯片电源端VDD充电,所述稳压器41适于精确控制所述芯片电源端VDD的电压;
[0061]所述功率开关脚SW与所述电流采样端CS经由所述功率开关管Ql相连接;
[0062]所述采样电阻RCS—端与所述电流采样端CS相连接,另一端接地,适于将所述电流采样端CS采集的电流转换为采样电压;
[0063]所述恒流控制模块42包括采样保持单元421、导通时间调整单元422及过零检测器423,其中,
[0064]所述采样保持单元421适于在所述功率开关管Ql关断时采集所述芯片电源端VDD的电压,对所述芯片电源端VDD产生一内部参考电压并保持;所述采样保持单元421的采样及内部参考电压的设定只在所述功率开光Ql关断时进行,可以确保采样的精确可靠;
[0065]所述导通时间调整单元422与所述采样保持单元421、电流采样端CS及功率开关管Ql相连接,通过对比所述采样保持单元421的内部参考电压及所述电流采样端CS的采样电压控制所述功率开关管Ql的导通时间;
[0066]所述过零检测器423连接于所述导通时间调整单元422与所述功率开关脚SW之间,适于设定所述功率开关管Ql的关断时间。
[0067]作为示例,所述采样保持单元421包括基准电压电路ref、开关K及第一电容C2;所述基准电压电路ref—端与所述芯片电源端VDD相连接,另一端经由所述开关K与所述导通时间调整单元422相连接,适于对所述芯片电源端VDD产生所述内部参考电压VVDD-Vref,其中,Vvdd为所述芯片电源端的电压,Vre3f为所述基准电压电路ref的电压;所述第一电容C2—端与所述芯片电源端VDD相连接,另一端与所述导通时间调整单元422相连接,适于保持所述内部参考电压VvDD-Vre3f,并将所述内部参考电压VvDD-Vre3f提供给所述导通时间调整单元422 ;所述内部参考电压VvDD-Vref为对地的电压。
[0068]需要说明的是,所述内部参考电压VvDD-Vref保持在所述第一电容C2上以后,所述开关K随即断开,以确保所述内部参考电压VvDD-Vrrf稳定地保持在所述第一电容C2上。
[0069]作为示例,所述导通时间调整单元422包括控制比较器4222及芯片控制单元4221;所述控制比较器4222的第一输入端与所述采样保持单元421相连接,具体的,所述控制比较器4222的第一输入端与所述开关K及所述第一电容C2相连接,所述控制比较器4222的第二输入端与所述电流采样端CS相连接,适于将所述电流采样端CS的采样电压与所述内部参考电压VVDD-Vref进行对比,产生与比较结果成比例的电流信号;所述芯片控制单元4221与所述控制比较器4222的输出端及所述功率开关管Ql相连接,适于接收所述控制比较器4222产生的电流信号,并根据所述电流信号控制所述功率开关管Ql的导通时间。
[0070]作为示例,所述控制比较器4222的第一输入端为输入正端,第二输入端为输入负端。
[0071]具体的,当所述检测到所述电流采样端CS的采样电压Vcs达到所述内部参考电压VvDD-Vref时,所述控制比较器4222输出关断信号给所述芯片控制单元4221,所述芯片控制单元4221控制所述功率开关管Ql关断。
[0072]作为示例,所述控制芯片4还包括驱动模块43,所述驱动模块43连接于所述芯片控制单元4221与所述功率开关管Ql之间,适于接收所述芯片控制单元4221输出的信号以驱动所述功率开关管Ql。
[0073]作为示例,所述芯片控制单元4221与所述开关K相连接,适于在所述内部参考电压VVDD-Vrrf保持在所述第一电容C2上以后断开所述开关K。
[0074]作为示例,所述功率开关管Ql可以为PMOS管或NMOS管,优选地,本实施例中,所述功率开关管Ql为NMOS管;NMOS管相较于PMOS管具有导通电阻小、成本低、容易制造的优点。
[0075]作为示例,所述功率开关管Ql的栅极与所述导通时间调整单元422相连接,具体的,所述功率开关管Ql的栅极经由所述驱动模块43与所述芯片控制单元4221相连接;所述功率开关管Ql的源极与所述电流采样端CS相连接,所述功率开关管Ql的漏极与所述功率开关脚SW相连接。
[0076]作为示例,所述芯片电源端VDD为所述控制芯片4内部参考电压的虚拟地,所述电流采样端CS为所述控制芯片4的逻辑地。所述电流采样端CS作为所述控制芯片4的逻辑地,内部的控制电压始终都高于VCS,当所述功率开关管Ql开通时,Vcs对地电压会上升,所述控制芯片4内部的电压会随之抬高,如果以所述电流采样端CS为参考地的话,所述控制芯片4就无法确定一个合适的内部电压。由于所示芯片电源端VDD电容两端电压不能突变,所述芯片电源端VDD的电压相对于GND电压是固定的,因此,此时可以将所述芯片电源端VDD作为所述控制芯片4的内部参考电压的虚拟地,产生一个合适的内部参考电压给所述电流采样端CS做参考。
[0077]作为示例,所述恒流控制器还包括第二电容CVDD,所述第二电容Cvdd—端与所述芯片电源端VDD相连接,另一端接地。由于所述功率开关Ql在开通期间,功率开关脚SW变为低电平,此时内部恒流模块无法给所述芯片电源端VDD供电,所述控制芯片4由所述第二电容Cvdd进行供电,由于功率开关管Ql的打开与关断是个高频信号,在此期间所述第二电容Cvdd上的电压变化很小,因此作为参考的虚拟地仍然有很高的精度。
[0078]需要说明的是,所述恒流控制器的控制芯片不只局限于上述示例中所述的3个管脚的芯片,也可以适用于具有其他数目管脚的芯片,只要所述控制芯片出现需要实现调整功能但是没有多余的管脚的情况即可。
[0079]实施例二
[0080]请参阅图4,本实用新型还提供一种恒流控制电路,所述恒流控制电路至少包括电压输入模块5、主电路6及恒流控制器;所述主电路6的输入端与所述电压输入模块5相连接;所述主电路6的输出端与所述功率开关脚SW相连接;所述恒流控制器的结构及原理与实施例一中所述的恒流控制器的结构及原理完全相同,具体请参阅实施例一,这里不再累述。
[0081]作为示例,所述电压输入模块5包括交流电源51及与所述交流电源51相连接的整流滤波单元52。
[0082]作为示例,所述整流滤波单元52包括整流桥BD与第三电容Cl,所述整流器BD与所述交流电源51相连接,所述第三电容Cl 一端与所述整流器BD相连接,另一端接地。
[0083]作为示例,所述交流电源51输出的电压为正弦电压,所述交流电源51连接于所述整流桥BD,所述整流桥BD包括并联的两组二极管组,各二极管组包括串联的两个二极管。所述电压输入模块5的输出电压为正弦电压整流后的整流电压,即为正弦电压的绝对值。
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