寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，在TON階段，DRV輸出高電平，M1導通，VIN經M1，RCS2，RCS1，L1，LED形成充電回路，對電感L1充電；在TOFF階段，DRV輸出低電平，M1關閉，L1，LED,D1，RCS2，RCS1形成放電回路，電感電流放電。恒流控制IC通過FB引腳檢測RCS2，RCS1的端電壓，在穩態下，FB腳對芯片地VSS的電壓保持恒定，從而實現恒流控制。CS引腳逐周期監測電感電流，限制電感最大峰值電流，保證系統安全。本實用新型的優點在于：輸出恒流精度高、低壓差無過沖、負載調整率和線性調整率好和兼容輸入電壓范圍寬。
【專利說明】
寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于恒流驅動技術領域，具體涉及一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置。
【背景技術】
[0002]LED驅動電路廣泛應用于各種照明及燈具。很多應用需要兼容寬輸入電壓范圍。目前已知的寬輸入電壓范圍的恒流驅動電路如圖1所示，其具有電路簡單，適用范圍廣等優點。然而圖1所示電路有幾個重要缺點:一、恒流精度不夠高;二、負載調整率較差;三、低壓差工作時輸出電流過沖大易損壞燈具。這是因為電路只能在TON期間檢測負載電流，其控制通常是開環控制，因此恒流效果不夠好。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其具有輸出恒流精度高、低壓差無過沖、負載調整率和線性調整率好和兼容輸入電壓范圍寬的優點。
[0004]本實用新型一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，VIN接電阻Rl、電容Cl、電感LI和負載至地，所述VIN接功率開關管Ml集電極、功率開關管Ml發射極、電流采樣電阻RCS2和電流采樣電阻RCSl至所述電容Cl和所述電感LI之間，功率開關管Ml基極接線至恒流控制IC的DRV引腳，所述恒流控制IC的FB引腳接電阻R2至功率開關管Ml與所述電流采樣電阻RCS2之間，再經續流二極管Dl與所述負載共地，所述FB引腳與所述電阻R2之間接線至電容C2，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的CS引腳接線至所述電流采樣電阻RCS2和所述電流采樣電阻RCSl之間，所述恒流控制IC的COMP引腳接線至電容Ce，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的VSS引腳接線至所述電容Cl與所述電感LI之間，恒流控制IC的TOFF引腳接線至電容C3或電阻R4，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的VDD引腳接線至所述電阻Rl和所述電容Cl之間，再接二極管D2至所述電感LI和所述負載之間。
[0005]優選地，所述二極管D2至所述電阻Rl和所述電容Cl之間的接線上還設有電阻R3，或所述二極管D2至所述電感LI和所述負載之間的接線上還設有電阻R3。
[0006]優選地，所述負載為若干個LED。
[0007]優選地，用于濾波的所述電阻R2和所述電容C2設置于所述恒流控制IC內部。
[0008]優選地，所述引腳CS與所述引腳FB共用。
[0009]進一步地，所述恒流控制IC內部，所述TOFF引腳接關斷時間/頻率控制單元、邏輯電路單元和DRIVER至所述DRV引腳，所述CS引腳接比較器COMPI第一輸入端，比較器COMPI第二輸入端接VREF2，COMPl輸出端接邏輯電路單元，所述FB引腳接誤差放大器EA第一輸入端，誤差放大器EA第二輸入端接VREFl，誤差放大器EA輸出端接比較器C0MP2第一輸入端，比較器C0MP2輸出端接至所述邏輯電路單元，比較器C0MP2第一輸入端接放大器Al輸出端，放大器Al第一輸入端接至所述COMPl第一輸入端與所述CS引腳之間，放大器Al第二輸入端接地，所述VDD引腳接偏置電路。
[0010]本實用新型的優點在于:
[0011]I)輸出恒流精度高；
[0012]2)低壓差無過沖；
[0013]3)負載調整率和線性調整率好；
[0014]4)兼容輸入電壓范圍寬。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖只是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是傳統的寬輸入電壓恒流驅動電路。
[0017]圖2是本實用新型寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置。
[0018]圖3是圖2恒流控制IC內部的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例只用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0021]還需要說明的是，本實用新型實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限制性的。
[0022]本實用新型實施例一，如圖2所示，一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，VIN接電阻R1、電容Cl、電感LI和若干個LED至地，VIN接功率開關管Ml集電極、功率開關管Ml發射極、電流采樣電阻RCS2和電流采樣電阻RCSl至電容Cl和電感LI之間，功率開關管Ml基極接線至恒流控制IC的DRV引腳，恒流控制IC的FB引腳接電阻R2至功率開關管Ml與電流采樣電阻RCS2之間，再經續流二極管Dl與若干個LED共地，FB引腳與電阻R2之間接線至電容C2，再接至電容C1與電感LI之間，恒流控制IC的CS引腳接線至電流采樣電阻RCS2和電流采樣電阻RCSI之間，恒流控制IC的COMP引腳接線至電容Ce，再接至電容CI與電感LI之間，恒流控制IC的VSS引腳接線至電容Cl與電感LI之間，恒流控制IC的TOFF引腳接線至電容C3，再接至電容Cl與電感LI之間，恒流控制IC的VDD引腳接線至電阻Rl和電容Cl之間，再接電阻R3、二極管D2至電感LI和若干個LED之間。
[0023]如圖3所示，為實施例一恒流控制IC內部的電路結構圖，TOFF引腳接關斷時間/頻率控制單元、邏輯電路單元和DRIVER (功率管驅動電路)至DRV引腳，CS引腳接比較器COMPI第一輸入端，比較器COMPl第二輸入端接VREF2，COMPl輸出端接邏輯電路單元，FB引腳接誤差放大器EA第一輸入端，誤差放大器EA第二輸入端接VREFl，誤差放大器EA輸出端接比較器C0MP2第一輸入端，比較器C0MP2輸出端接至邏輯電路單元，比較器C0MP2第一輸入端接放大器Al輸出端，放大器Al第一輸入端接至COMPl第一輸入端與CS引腳之間，放大器Al第二輸入端接地，VDD引腳接偏置電路。
[0024]恒流控制IC包含如下引腳:
[0025]VDD:芯片電源引腳
[0026]VSS:芯片地
[0027]DRV:輸出驅動腳，用來驅動功率管的柵極
[0028]FB:輸出電流檢測腳
[0029]CS:電感峰值電流檢測腳
[0030]COMP:環路補償腳
[0031 ] TOFF:關斷時間/T作頻率設置引腳
[0032 ] Rl是啟動電阻，在系統啟動階段對連接于VDD引腳的電容Cl充電。
[0033]連接于TOFF引腳的電容C3用來設定系統關斷時間/開關頻率，C3也可用電阻R4替代。
[0034]連接于COMP引腳的電容Ce是用來做環路補償用途。
[0035]Ml是功率開關管，通常是NM0S。
[0036]電阻RCS1，RSC2是電流采樣電阻。
[0037]電阻R2及電容C2構成低通濾波器，對電流采樣電阻RCS2的電壓濾波，可使得系統獲得更好的恒流效果。
[0038]LI是儲能電感。
[0039]二極管D2和電阻R3，用來對恒流控制IC輔助供電。
[0040]關斷時間/頻率控制單元用來設定系統的關斷時間或者開關頻率。DRIVER(功率管驅動電路)用來驅動外接功率管柵極。偏置電路用來產生偏置及基準電壓。邏輯電路的功能是根據C0MP2，COMPI的輸出以及關斷時間/頻率控制單元的輸出生成PWM信號，控制系統的占空比。
[0041 ] 其工作原理是:
[0042]在1'0郵介段，01^輸出高電平，]/11導通，￥1齡紐1，1^32，1^31兒1，1^0形成充電回路，對電感LI充電；在TOFF階段，DRV輸出低電平，Ml關閉，L1，LED，D1，RCS2，RCS1形成放電回路，電感電流放電。
[0043]恒流控制IC通過FB引腳檢測RCS2，RCS1的端電壓，在穩態下，FB腳對芯片地VSS的電壓保持恒定，從而實現恒流控制。CS引腳逐周期監測電感電流，限制電感最大峰值電流，保證系統安全。
[0044]如圖2所示裝置對電流控制而言是閉環控制，其在T0N，T0FF期間都能檢測電感電流，因此可以獲得高精度恒流輸出。
[0045]本實用新型實施例二，與實施例一不同的是，外圍的濾波器件R2和C2置于恒流控制IC內部，C3改用電阻R4，拿走電阻R3(用于輔助供電)，引腳CS與FB引腳共用(電感峰值電流檢測)等。上述無需創造性的局部變動，仍然包含在本實用新型的保護范圍之類。
[0046]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:VIN接電阻Rl、電容Cl、電感LI和負載至地，所述VIN接功率開關管Ml集電極、功率開關管Ml發射極、電流采樣電阻RCS2和電流采樣電阻RCSl至所述電容Cl和所述電感LI之間，功率開關管Ml基極接線至恒流控制IC的DRV引腳，所述恒流控制IC的FB引腳接電阻R2至功率開關管Ml與所述電流采樣電阻RCS2之間，再經續流二極管Dl與所述負載共地，所述FB引腳與所述電阻R2之間接線至電容C2，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的CS引腳接線至所述電流采樣電阻RCS2和所述電流采樣電阻RCSl之間，所述恒流控制IC的COMP引腳接線至電容Ce，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的VSS引腳接線至所述電容Cl與所述電感LI之間，恒流控制IC的TOFF引腳接線至電容C3或電阻R4，再接至所述電容Cl與所述電感LI之間，所述恒流控制IC的VDD引腳接線至所述電阻Rl和所述電容Cl之間，再接二極管D2至所述電感LI和所述負載之間。2.根據權利要求1所述的寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:所述二極管D2至所述電阻Rl和所述電容Cl之間的接線上還設有電阻R3，或所述二極管D2至所述電感LI和所述負載之間的接線上還設有電阻R3。3.根據權利要求1所述的寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:所述負載為若干個LED。4.根據權利要求1所述的寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:用于濾波的所述電阻R2和所述電容C2設置于所述恒流控制IC內部。5.根據權利要求1所述的寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:所述引腳CS與所述引腳FB共用。6.根據權利要求1所述的寬輸入電壓高精度恒流驅動裝置，其特征在于:所述恒流控制IC內部，所述TOFF弓丨腳接關斷時間/頻率控制單元、邏輯電路單元和DRIVER至所述DRV引腳，所述CS引腳接比較器COMPI第一輸入端，比較器COMPI第二輸入端接VREF2，COMPl輸出端接邏輯電路單元，所述FB引腳接誤差放大器EA第一輸入端，誤差放大器EA第二輸入端接VREFl，誤差放大器EA輸出端接比較器C0MP2第一輸入端，比較器C0MP2輸出端接至所述邏輯電路單元，比較器⑶MP2第一輸入端接放大器Al輸出端，放大器Al第一輸入端接至所述COMPl第一輸入端與所述CS引腳之間，放大器Al第二輸入端接地，所述VDD引腳接偏置電路。
【文檔編號】H05B33/08GK205726571SQ201620586818
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】李永紅
【申請人】深圳歐創芯半導體有限公司, 李永紅