驱动电路与发光二极管灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及驱动电路，尤其涉及LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]在电路中，电流检测是一个重要功能。例如，在驱动电路中，电流检测通常用于检测功率转换器进行功率转换的情况以用于反馈控制，或者过电流/欠电流保护。一般来说，电流检测可以通过电压检测来实现，即将所需要检测的电流通过一检测电阻，并测量电阻上的电压以间接地获得所需要检测的电流。图1和图2给出了两种通常的电流检测电路。如图1所示，电流源Il表示待检测的电流，Rl是检测电阻，Vl是作为电压基准的一个电压源，Al是一个比较器，它用于将Rl上的电压与Vl提供的电压基准进行比较，并输出高电平或低电平Vo来表示比较结果。图2示出了一种简化的电流检测电路，相对于图1，比较器和电压源被一个NPN型三极管Ql所代替，该三极管的Vbe，即导通时的基极到发射极的电压阈值形成了电压基准。当Rl上的电压大于该电压基准后，Ql开始导通，从Ql的集电极到发射极之间形成电流Ιο，该电流1的存在与否被作为比较结果的输出。
[0003]图1所示的电流检测电路由于需要精确的基准电压(例如由电压源提供)和比较器，所以成本比较高。图2所示的电流检测电路成本较低，但是三极管的Vbe具有很强的负温度特性，即当温度变化时Vbe以相反的方向变化，使得电流检测结果与温度有很大关系。如果将该电流检测电路使用在驱动电路中，特别是灯驱动电路中时，由于灯驱动电路的工作温度范围很大，使用该电流检测电路的检测结果来对灯驱动电路中的功率转换器进行反馈与控制会使电流变得十分不精确。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，渴望提供一种成本较低并且温度特性可控的驱动电路。基于此，本实用新型的一个方面提供了一种驱动电路，包括:转换器电路，用于将来自输入电源功率进行转换，以驱动负载；其中，所述转换器包括功率开关(Ql)和电流检测器，所述电流检测器用于检测所述转换器提供的功率电流并根据所述功率电流的大小控制所述功率开关的工作状态以进行功率转换；其特征在于，所述电流检测器包括:检测电阻(R5)，用于容许待检测的所述功率电流流过，以在所述检测电阻上形成检测电压；带隙电路，包括正温度系数部分和负温度系数部分，所述带隙电路的阈值电压由正温度系数部分和负温度系数部分结合得到，所述带隙电路的输入连接到所述检测电阻获得所述检测电压，所述带隙电路的输出耦合到所述功率开关，当所述检测电压高于所述阈值电压时，所述带隙电路输出控制信号以操作所述功率开关。
[0005]带隙电路在传统使用中，一般是用于在IC中提供温度特性可控，例如零温度特性的电压源。本实用新型将其使用在驱动电路中，优点在于，利用了带隙电路的温度系数可控特性来进行电流检测，使得驱动电路的电流检测不受温度变化影响，提高了驱动电路进行功率转换的精确性和驱动性能。
[0006]根据一个更加具体的实施方式，所述带隙电路包括:第一三极管，集电极通过第一电阻连接到所述带隙电路的输入，集电极与基极短接，发射极连接到地；第二三接管，集电极通过第二电阻连接到所述带隙电路的输入，基极与所述第一三极管的基极连接，发射极通过第三电阻连接到地；第三三极管，基极与所述第二三极管的集电极连接，发射极连接到地，集电极作为所述带隙电路的输出；其中，所述第一、第二和第三三极管为NPN型。该实施方式提供了带隙电路的一种具体实现方式。
[0007]根据一个更加具体的实施方式，所述阈值电压由所述第三三极管的基极与发射极导通电压和所述第一与第二三极管导通时所述第二电阻上的电压降决定，其中，所述第三三极管的基极与发射极阈值电压具有负温度系数，所述第一与第二三极管导通时所述第二电阻上的电压降具有正温度系数。该实施方式示出了带隙电路的阈值电压的实现方式。
[0008]根据一个更加具体的实施方式，所述第一电阻和所述第三电阻的阻值的比率等于1，且为第二电阻的十分之一，使得所述阈值电压不依赖于温度变化。在该实施方式中，第一、第二和第三电阻的阻值比率使得电流检测电路具有零温度特性，因此该驱动电路的功率转换器能够不受温度的影响而提供稳定的输出功率。
[0009]根据一个替代的实施方式，所述第一、第二和第三电阻的阻值比率使得所述阈值电压具有负温度特性。当温度过高时，由于负温度特性的存在，使得阈值电压变低，相应地，较低的检测电流就能够触发电流检测器以控制功率开关，因此降低了转换器所提供的功率，所以提供了一定的过温保护功能。
[0010]根据一个具体的实施方式，所述转换器电路包括降压转换器，其中包括:续流线圈，串联在输入电源功率、负载端、所述功率开关、以及地之间形成充电回路；续流二极管，从所述续流线圈的电流流出端向所述负载端的输入端正向偏置，用于当所述功率开关断开时允许所述续流线圈中的电流流出、通过所述负载端、并流回所述续流线圈以形成续流回路；其中，所述检测电阻串联在所述充电回路中。
[0011]以上实施方式提供了本实用新型与降压(Buck)转换器的结合应用。可以理解，根据本实用新型的构思，该电流检测电路能够与其他适应类型的转换器进行结合，以向这些转换器提供电流检测功能，例如升压(Boost)转换器，降压-升压转换器(Buck-boost)、反激转换器(flyback)等开关电源类型的转换器，或者线性类型(例如基于工作在线性区域/放大区域的功率开关)的转换器均可与本实用新型的电流检测电路相结合。
[0012]根据一个更具体的实施方式，所述转换器电路基于RCC振荡，还包括:次级线圈(L2)，与所述续流线圈耦合，并连接到所述功率开关的控制极，当所述功率开关开始闭合以使所述续流线圈中开始有电流流动时，所述次级线圈上的感应电势在所述功率开关的控制极上产生额外电流，以加快所述功率开关的闭合。
[0013]以上实施方式进一步提供了本实用新型与RCC(Ring Choke Converter)相结合。
[0014]根据一个更具体的实施方式，当所述检测电压大于所述阈值电压时，所述第三三极管导通以在集电极上输出低电位；否则输出高电位。所述功率开关包括第四三极管，所述驱动电路还包括:控制电路，连接到所述第四三极管的基极，用于从所述第四三极管的基极抽取电流以将所述第四三极管关断；所述控制电路连接到所述带隙电路的输出。所述控制电路包括:第五三极管，是PNP型三极管，发射极连接到输入电源功率和所述功率开关的控制极，基极连接到所述带隙电路的输出，集电极通过电阻连接到地；第六三极管，是NPN型三极管，集电极通过电阻连接到所述功率开关的控制极以及所述带隙电路的输出，基极连接到所述第五三极管的集电极，发射极连接到地。
[0015]该实施方式提供了电流检测电路如何对功率开关进行控制的更加具体的电路结构。
[0016]作为使用NPN型三极管来实现带隙电路的一种替代的实现方式，也可以使用PNP型三极管来实现带隙电路。所述带隙电路包括:第七三极管，集电极通过第四电阻连接到地，集电极与基极短接，发射极连接到所述带隙电路的输入；第八三接管，集电极通过第五电阻连接到地，基极与所述第七三极管的基极连接，发射极通过第六电阻连接到所述带隙电路的输入；第九三极管，基极与所述第八三极管的集电极连接，发射极连接到所述带隙电路的输入，集电极作为所述带隙电路的输出；其中，所述第七、第八和第九三极管为PNP型。
[0017]在一个更具体的实施方式中，所述驱动电路用于驱动发光二极管。相应地，本实用新型的第二个方面提供了一种发光二极管灯，包括发光二极管，其特征在于，前述的驱动电路所驱动。
[0018]以上实施方式提供了本实用新型在LED驱动中的应用。可以理解，其他适合的负载也可以采用本实用新型的实施方式的驱动电路而驱动。
【附图说明】
[0019]通过参照下面的实施例并结合以下附图的详细阐述，本实用新型的上述和其它方面和优点将变得更为清楚。
[0020]图1和图2是现有的电流检测电路的原理图；
[0021]图3是根据本实用新型的一个实施方式的驱动电路图；
[0022]图4是图3中的驱动电路里的电流检测电路的示意图；
[0023]图5是根据本实用新型的另一个实施方式的驱动电路图；
[0024]图6是图5中的驱动电路里的电流检测电路的示意图。
[0025]其中，相同或相似