一种用于led驱动器的阻抗补偿电路及led驱动器的制造方法_3

文档序号:10285187阅读:来源:国知局
器110的作用是:通过控制采样电路的元件参数,调节采 集的母线电压的比例,并将采样电压发送给时间调制器120。
[0070] 图10为本实用新型图7所示阻抗补偿电路的时间调制器120电路示意图。如图10所 示,该时间调制器120电路包括:运算放大器0Ρ1、运算放大器0Ρ2、运算放大器0Ρ3、电阻R31、 电阻R32、电阻R33、第二电流镜、NM0S管匪1和NM0S管匪2;其中:
[0071] 第二电流镜的第一支路与ΝΜ2的漏极相连接,第二支路与电阻R32的一端相连接, 电阻R32的另一端接地,第二支路与电阻R32的连接点与第二运算放大器0Ρ2的反向输入端 相连接。
[0072]采样电压VSNS接入第三运算放大器0Ρ3的正向输入端,第三运算放大器0Ρ3的输出 端与匪2的栅极相连接,匪2的源极与电阻R33的一端相连接,匪2的源极与电阻R33的连接点 与第三运算放大器0Ρ3的反向输入端相连接,电阻R33的另一端接地。
[0073] 第一电压EAoutl接入第一运算放大器0Ρ1的正向输入端,电阻R31连接在第一运算 放大器0P1的输出端和反向输入端之间,电阻R31和第一运算放大器0P1的反向输入端的连 接点与NM1的漏极相连接,电阻R32和第二运算放大器0P2的反向输入端的连接点与匪1的源 极相连接。
[0074]第二参考电压Vref2接入运算放大器0P2的正向输入端,运算放大器0P2的输出端 与匪1的栅极相连接。运算放大器0P1输出第二电压EAout2。
[0075] 在本实施例中,第二电流镜可以包括PM0S管PM3和PM0S管PM4,第二电流镜的具体 连接关系如下:
[0076] PM3与PM4的源极共接,并作为第二电流镜的输入端,PM3与PM4的栅极共接,PM3与 PM4的栅极共接点与PM3的漏极相连接,PM3的漏极作为第二电流镜的第一支路,PM4的漏极 作为第二电流镜的第二支路。
[0077]需要说明的是,第二电流镜还可以采用其他形式的电流镜代替。
[0078]图6控制电路400中误差放大器1输出的第一电压EAoutl接入阻抗补偿电路100,阻 抗补偿电路100输出的第二电压EAout2再接入图6控制电路400中脉冲宽度比较器3。阻抗补 偿电路100通过调控控制电路400的第一电压EAoutl,再输出第二电压EAout2到控制电路 400,调节开关电路500的开启时间。
[0079] 阻抗补偿电路100中的时间调制器120根据母线电压与阈值电压的关系,当母线 电压小于某个数值时,结合控制电路400,调节开关电路500的开启时间,调节开关电路500 的等效输入阻抗,补偿EMI电容C1的容抗,补偿LED驱动器经过整流电路300和EMI电容C1后 的输入阻抗。母线电压小于的某个数值,该数值可根据采样电路的元件参数、阈值电压连续 可调的,阈值电压也是可根据参考电压和时间调制器电路元件参数调节。
[0080] 阻抗补偿电路100通过调节开关电路500的等效输入阻抗,调节开关电路500的等 效输入电流;阻抗补偿电路100通过调节开关电路500的输入电流,补偿LED驱动器经过整流 电路300后的输入电流。
[0081]需要说明的是,采样电压VSNS为图8、图9所示电压采样电器110电路输出的第一采 样电压VSNS1或第二采样电压VSNS2。或者还可以有其他形式的电压采样器110电路,因此, 采样电压VSNS还可以有其他表达形式,不限于本实用新型实施例提供的这两种采样电压表 达形式。本实用新型提供电压采样器110的目的在于通过采样电路,将母线电压以某一比例 输入到时间调制器120,以达到根据母线电压与阈值电压大小关系补偿EMI电容C1容抗的目 的。可见,本实用新型实施例提供的两种电压采样器110电路只是为了使得技术方案清楚、 完整而举例,并不用来限制本实用新型。
[0082] 第一运算放大器0P1输出第二电压EAout2,同时,第二电压EAout2作为时间调制器 120的输出接入控制电路400中脉冲宽度比较器3的正输入端。
[0083]需要说明的是,在原控制电路400中,误差放大器1的输出端直接与脉冲宽度比较 器3的正输入端相连接,即如图6所示,误差放大器1输出的第一电压EAoutl与脉冲宽度比较 器3正输入端的第二电压EAout2为同一个电压,EAout2 = EAoutl。
[0084] 在本实用新型提供的实施例中,时间调制器120根据采样电压(VSNS1或VSNS2)、和 第二参考电压Vref2,调节控制电路400中误差放大器1输入到脉冲宽度比较器3的电压,即 调节误差放大器1输出端的第一电压EAoutl,重新输出调节后的第二电压EAout2到脉冲宽 度比较器3的正输入端,再依次经过RS锁存器4、驱动器5,通过控制开关管NM0S管NM3的开启 和关断时间调节开关电路500的开启时间。
[0085] 图10中,第三M0S管PM3和第四M0S管PM4构成1:1的电流镜,因此第四M0S管PM4的漏 极电流为:/〇,,,
[0086] 当IDpm4 · R32>Vref2时,第六M0S管匪2关断。第五电阻R31上的压降VMd = 0,第一 电压EAoutl和第二电压EAout2的大小关系为:EAout2 = EAoutl。
[0087] 当IDpm4 · R32<Vref2时,第五M0S管NM1开始产生电流,其电流大小瓜隠为:
[0088]
[0089]因此,第一运算放大器0P1输出的第二电压EAout2等于其正向输入端的第一电压 EAoutl加上第五电阻R31上的压降V"d:
[0090]
[0091] 当采样电压VSNS为第一采样电压VSNS1时,/ FM,上式中参数k R\ 1 + R\2 为、p1fl2J^3l_ ;或当采样电压VSNS为第二采样电压VSNS2, VSNS2 = ^-VMU,± C/?l I 十 /?l2)x /?33 R2\ 式中参数k为可知参数k可根据电压采样器110和时间调制器120的电阻调节。 R2 \ X R33 ρλ\
[0092] 设定阈值电压Vth为:,同样的,阈值电压Vth可根据第五电阻R31、 K5L 第六电阻R32和第二参考电压Vref2调节。
[0093] 综上,该阻抗补偿电路100的工作过程,可概括如下:
[0094] 当母线电压VM与阈值电压Vth满足k · VM>Vth时:EAout2 = EAoutl;当母线电压VM 与阈值电压Vth满足k · VM<Vth时:EAout2 = EAoutl+Vth-k · VM〇
[0095] 其中,参数k可根据第一电阻R11、第二电阻R12、第五电阻R31和第七电阻R33调节; 或参数k可根据第三电阻R21、第四电阻R22、第五电阻R31和第七电阻R33调节;阈值电压Vth 可根据第二参考电压Vref2、第五电阻R31和第六电阻R32调节。
[0096] 阻抗补偿电路100根据母线电压与阈值电压的关系,将第一电压EAoutl调节为第 二电压EAout2,在k · VM<Vth时,第二电压EAout2随着母线电压VM的减小而增加,EAout2 = EAoutl+Vth-k · VM,开关电路500的开启时间Ton随着母线电压VM的减小而增加,开关电路的 等效输入阻抗随着母线电压VM的减小而减小,= 2 I. l·,补偿了EMI电容Cl的容抗,开 关电路的等效输入电流Isw随着母线电压VM的减小而增加,从而适度的补偿了EMI电容Cl的 电流IC,即补偿了该LED驱动器经过整流电路后的输入电流Iin = IC+Isw。补偿后该LED驱动 器经过整流电路(整流桥BRG)的母线电压VM与电流IC、I s w和I i η变化关系如图11所示。
[0097] 图11为本实用新型图6所示LED驱动器的母线电压与电流变化关系示意图。从图11 可以看出,加入阻抗补偿电路100后(电压采样器110和时间调制器120),在k · VM<Vth时, 补偿了 EMI电容Cl的容抗,补偿该LED驱动器经过整流电路300的输入阻抗,调节了该LED驱 动器经过整流电路300后的输入电流。 Vlh
[0098] 在k · VM>Vth,即母线电压> -时,EAout2 = EAoutl,该LED驱动器的母线电 k 压VM与电流IC、Isw和Iin变化关系同图5。 yih
[0099] 在k · VM<Vth,即母线电压 KM < 时,EAout2 = EAoutl+Vth_k · VM,该LED驱动 k 器的开关电路等效输入电流Isw在范围内与图5相比有所增加,如图11所示,相比 k
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