升降壓型恒流驅動電路及恒流驅動方法技術

本發明專利技術涉及一種升降壓型恒流驅動電路及恒流驅動方法，該電路包括恒流驅動器和升降壓主結構；還包括連接在所述功率管、功率電感和續流二極管之間的采樣反饋電阻，所述采樣反饋電阻的一端與功率電感連接，另一端與功率管的源極連接，且采樣反饋電阻與功率管連接的一端與恒流驅動器的采樣引腳連接，所述采樣反饋電阻用于對功率管的后端電路中的電流大小進行采樣，進而維持功率管的后端輸出電流恒定；所述恒流驅動器用于通過采樣引腳獲取采樣信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號控制功率管的通斷，進而調節功率管輸出電流的恒流精度以及保護電路中的元器件。

Up and down constant current drive circuit and constant current drive method

The invention relates to a lifting pressure type constant current drive circuit and constant current driving method, the circuit includes a constant current driver and the lifting pressure of main structure; also includes sampling feedback resistor in the connecting pipe, power between power inductor and freewheeling diode, and one end of the sampling power inductor feedback resistor connection. The other end is connected with the power source connecting tube, and the sampling feedback resistor and power tube connected with one end connected to the constant current driver sampling pin, the sampling feedback resistor is used for sampling of the current size of the back-end circuit of the power tube, and then maintain the back-end output current constant power tube; the constant current driver for obtaining pin through the sampling sampling signal, and the driving pulse width modulation signal to control the output power of the on-off pin, and then adjust the output current of the power tube with constant current accuracy And components in protective circuit.

【技術實現步驟摘要】
升降壓型恒流驅動電路及恒流驅動方法
本專利技術涉及恒流電源
，特別是涉及一種升降壓型恒流驅動器及恒流驅動方法。
技術介紹
隨著行業標準的逐漸提高，越來越多的國家和地區針對LED電源提出了功率因數的要求，即要求輸入電流需要跟隨輸入電壓變化以降低對電網的諧波污染。由于傳統升降壓型電路具有效率高、可輸出大電流及靜態電流小等特點，所以升降壓型電路逐漸被應用到LED恒流驅動器當中。此外，隨著生產成本的增加，如何提供一種兼顧成本和性能的安全可靠的方案成為研究熱點。在實現方式上，升降壓型LED恒流控制器有兩種傳統解決方案，第一種傳統解決方案如圖1所示，將恒流采樣反饋電阻Rcs置于續流二極管D和功率電感L之間，這樣可以對流經LED的全部電流進行采樣反饋，再輔以高精度的閉環運算放大器和外部積分電容C1即可實現理論上無誤差的高精度恒流輸出控制。但是，在輸入電壓突增時而導通時間固定會引起電感電流陡增，而采樣電阻無法采集功率管Q1導通期間的電流所以在此情況下會出現電感飽和甚至功率管Q1過電流燒毀風險。第二種傳統解決方案如圖2所示，將恒流采樣反饋電阻Rcs置于續流二極管D和功率管Q1之間，即為傳統的原邊控制技術。這樣可以對流經功率管Q1的電流進行最大值保護，不會出現由于輸入電壓突增引起的炸機風險。但是，由于采樣反饋電阻無法直接采集流經LED的電流，所以芯片2需要復雜的反饋控制環路設計，即需要通過對流經Q1的峰值電流采樣和電感電流續流時間的計算得出輸出電流的信息從而間接控制輸出電流，由此帶來的最大問題是輸出電流的精度會隨輸入電壓、電感量誤差和驅動速度的變化而變化。綜上所述，第一種傳統解決方案存在采樣反饋電阻無法直接采樣導通期間的電流信息，存在電流陡增而導致電感飽和甚至功率管Q1過電流燒毀的風險。第二種傳統解決方案，恒流輸出受輸入電壓、電感量誤差和驅動速度變化而變化，導致恒流精度差。
技術實現思路
基于此，有必要針對傳統升降壓型恒流控制電路中存在的因采樣反饋電阻無法直接采樣導通期間的電流信息導致功率管燒毀，以及恒流輸出精度差的問題，提供一種可實時監控功率管導通電流并提高恒流輸出精度的升降壓型恒流驅動電路及恒流驅動方法。一種升降壓型恒流驅動電路，包括：恒流驅動器，設有驅動引腳并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號、設有采樣引腳并通過采樣引腳輸入采樣信號；升降壓主結構，包括相互連接的功率管、功率電感以及續流二極管；其中所述功率管的柵極與恒流驅動器的驅動引腳連接，所述恒流驅動器根據輸入的脈沖寬度調制信號對功率管進行通斷控制；其特征在于，還包括連接在所述功率管、功率電感和續流二極管之間的采樣反饋電阻，所述采樣反饋電阻的一端與功率電感連接，另一端與功率管的源極連接，且采樣反饋電阻與功率管連接的一端與恒流驅動器的采樣引腳連接，所述采樣反饋電阻用于對功率管的后端電路中的電流大小進行采樣，進而維持功率管的后端輸出電流恒定；所述功率電感與采樣反饋電阻串聯后再與功率管的源極一端連接，所述續流二極管的陰極與功率管的源極直接連接；所述恒流驅動器用于通過采樣引腳獲取采樣信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號控制功率管的通斷，進而調節功率管輸出電流的恒流精度以及保護電路中的元器件。在其中一個實施例中，所述恒流驅動器還包括：補償引腳，用于輸入補償信號；檢測引腳，用于輸入檢測信號；運算放大器，用于將采樣引腳輸入的采樣信號與恒流輸出基準進行運算放大，得到誤差結果，并輸出放大后的采樣信號；第一比較器，用于將采樣引腳輸入的采樣信號與過流保護基準進行比較，并在所述采樣信號超過所述過流保護基準時輸出第一過流保護信號；第二比較器，用于將運算放大器的輸出結果與三角波信號進行比較，并在運算放大器的輸出結果超過所述三角波信號時輸出第二過流保護信號；驅動模塊，接收所述第一過流保護信號和第一過流保護信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號；所述運算放大器的反相輸入端與采樣引腳連接，且在采樣引腳與運算放大器的反相輸入端之間設置有反饋開關，所述反饋開關的導通時序與功率管的導通時序相反。在其中一個實施例中，還包括用于進行誤差補償的積分電容，所述積分電容的一端與恒流驅動器的補償引腳連接，另一端連接在采樣反饋電阻與功率電感之間。在其中一個實施例中，還包括用于消磁檢測與過壓檢測的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻與第二電阻串聯，且串聯的第一電阻和第二電阻與串聯的采樣反饋電阻和功率電感并聯，所述檢測引腳連接在第一電阻和第二電阻之間。在其中一個實施例中，所述運算放大器的同相輸入端輸入恒流輸出基準，反相輸入端輸入采樣信號，運算放大器的輸出端與第二比較器的反向輸入端連接。在其中一個實施例中，所述第一比較器的同相輸入端與采樣引腳連接，輸入采樣信號；反相輸入端輸入過流保護基準；輸出端與驅動模塊連接。在其中一個實施例中，所述第二比較器的同相輸入端輸入三角波信號；反向輸入端與補償引腳和運算放大器的輸出端連接，輸入進行誤差補償后的采樣信號；輸出端與驅動模塊連接。在其中一個實施例中，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括消磁檢測單元和過壓檢測單元，檢測模塊的輸入端與檢測引腳連接，通過檢測引腳輸入檢測信號，對檢測信號進行消磁檢測和過壓檢測，并通過消磁檢測單元輸出消磁信號，通過過壓檢測單元輸出過壓保護信號。在其中一個實施例中，所述驅動模塊包括RS觸發器和驅動單元，所述RS觸發器的R端和S端分別連接有至少一個或門電路；所述RS觸發器的S端與第一或門電路的輸出端連接，所述第一或門電路的輸入端輸入通斷時鐘信號和/或檢測模塊輸出的消磁信號；所述RS觸發器的R端與第二或門電路的輸出端連接，所述第二或門電路的輸入端輸入第一過流保護信號和/或第二過流保護信號和/或過壓保護信號；所述RS觸發器的Q端與驅動單元連接。一種恒流驅動方法，用于通過驅動功率管使功率管的后端電路輸出恒定電流，所述方法包括：獲取采樣信號，將所述采樣信號與過流保護基準進行比較得到第一比較結果；將所述采樣信號與恒流輸出基準進行運算放大，獲得誤差結果及放大信號；根據所述誤差結果對放大信號進行補償，獲得補償后的放大信號；將所述補償后的放大信號與三角波信號進行比較得到第二比較結果；根據所述第一比較結果和第二比較結果驅動所述功率管導通。上述升降壓型恒流驅動電路及恒流驅動方法，通過將采樣反饋電阻設置于功率管、功率電感和續流二極管之間，既可以采樣功率管導通器件的輸出電流信息，又可以采樣續流器件流經輸出負載的電流信息；通過在恒流驅動器的采樣引腳與運算放大器的反相輸入端之間設置反饋開關，且所述反饋開關的導通時序與功率管的導通時序相反，更精準地獲取對輸出電流的采樣，提高了采樣精度。綜上所述，本專利技術實施例實現了對功率管導通期間最大的電流保護，達到直接的輸出電流反饋和高精度的恒流輸出效果。附圖說明圖1為傳統方案一的升降壓型恒流驅動電路的原理圖；圖2為傳統方案二的升降壓型恒流驅動電路的原理圖；圖3為本專利技術一實施例的升降壓型恒流驅動電路的原理圖；圖4為本專利技術一實施例的恒流驅動器模塊圖；圖5為本專利技術一實施例中功率管、反饋開關的導通時序以及功率電感電流與運放輸入電流的波形對比圖；圖6為本專利技術另一實施例的升降壓型恒流驅動電路的原理圖；圖7為本專利技術另一實施例的恒流驅動器模塊圖；圖8為本專利技術一實施例的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種升降壓型恒流驅動電路，包括：恒流驅動器，設有驅動引腳并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號、設有采樣引腳并通過采樣引腳輸入采樣信號；升降壓主結構，包括相互連接的功率管、功率電感以及續流二極管；其中所述功率管的柵極與恒流驅動器的驅動引腳連接，所述恒流驅動器根據輸入的脈沖寬度調制信號對功率管進行通斷控制；其特征在于，還包括連接在所述功率管、功率電感和續流二極管之間的采樣反饋電阻，所述采樣反饋電阻的一端與功率電感連接，另一端與功率管的源極連接，且采樣反饋電阻與功率管連接的一端與恒流驅動器的采樣引腳連接，所述采樣反饋電阻用于對功率管的后端電路中的電流大小進行采樣，進而維持功率管的后端輸出電流恒定；所述功率電感與采樣反饋電阻串聯后再與功率管的源極一端連接，所述續流二極管的陰極與功率管的源極直接連接；所述恒流驅動器用于通過采樣引腳獲取采樣信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號控制功率管的通斷，進而調節功率管輸出電流的恒流精度以及保護電路中的元器件。

【技術特征摘要】
1.一種升降壓型恒流驅動電路，包括：恒流驅動器，設有驅動引腳并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號、設有采樣引腳并通過采樣引腳輸入采樣信號；升降壓主結構，包括相互連接的功率管、功率電感以及續流二極管；其中所述功率管的柵極與恒流驅動器的驅動引腳連接，所述恒流驅動器根據輸入的脈沖寬度調制信號對功率管進行通斷控制；其特征在于，還包括連接在所述功率管、功率電感和續流二極管之間的采樣反饋電阻，所述采樣反饋電阻的一端與功率電感連接，另一端與功率管的源極連接，且采樣反饋電阻與功率管連接的一端與恒流驅動器的采樣引腳連接，所述采樣反饋電阻用于對功率管的后端電路中的電流大小進行采樣，進而維持功率管的后端輸出電流恒定；所述功率電感與采樣反饋電阻串聯后再與功率管的源極一端連接，所述續流二極管的陰極與功率管的源極直接連接；所述恒流驅動器用于通過采樣引腳獲取采樣信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號控制功率管的通斷，進而調節功率管輸出電流的恒流精度以及保護電路中的元器件。2.根據權利要求1所述的升降壓型恒流驅動電路，其特征在于，所述恒流驅動器還包括：補償引腳，用于輸入補償信號；檢測引腳，用于輸入檢測信號；運算放大器，用于將采樣引腳輸入的采樣信號與恒流輸出基準進行運算放大，得到誤差結果，并輸出放大后的采樣信號；第一比較器，用于將采樣引腳輸入的采樣信號與過流保護基準進行比較，并在所述采樣信號超過所述過流保護基準時輸出第一過流保護信號；第二比較器，用于將運算放大器的輸出結果與三角波信號進行比較，并在運算放大器的輸出結果超過所述三角波信號時輸出第二過流保護信號；驅動模塊，接收所述第一過流保護信號和第一過流保護信號，并通過驅動引腳輸出脈沖寬度調制信號；所述運算放大器的反相輸入端與采樣引腳連接，且在采樣引腳與運算放大器的反相輸入端之間設置有反饋開關，所述反饋開關的導通時序與功率管的導通時序相反。3.根據權利要求2所述的升降壓型恒流驅動電路，其特征在于，還包括用于進行誤差補償的積分電容，所述積分電容的一端與恒流驅動器的補償引腳連接，另一端連接在采樣反饋電阻與功率電感之間。4.根據權利要求2所述的升降壓型恒流驅動電路，其特征在于，還包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張波，謝朋村，
申請(專利權)人：深圳市必易微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44