三引腳臨界模式led驅動芯片的過零電流檢測電路及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及供電電路，具體涉及一種過零電流檢測電路，尤其適用于三引腳臨界 模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路。
【背景技術】
[0002] LED驅動芯片的功能是為LED負載提供恒定的電流，由于精度高和效率高的優點， 臨界電流控制模式被常用于開環的輸出恒流控制。在臨界模式中，負載的平均電流Iavg由 以下公式決定：
[0003]
[0004] 其中，Ipk是電感的峰值電流，Ivy是電感的谷底電流。為了精確控制Iavg，在臨 界模式中，Ivy被設置為〇。由此可得：
[0005]
[0006] 因此，如何精確檢測Ipk和電感電流過零點就成為了臨界模式中恒流輸出的關 鍵。
【發明內容】
[0007] 為解決上述問題，本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的峰值電流檢測 電路，以克服現有技術的缺陷。
[0008] 本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路，結構如下： 第一M0S管MN1的源極與第一電阻R1的一端連接，漏極與第一電流源II的一端連接，柵極 與第二M0S管麗2的柵極連接，柵極還與漏極相連；第二M0S管麗2的源極與第二電阻R2 的一端連接，漏極與第二電流源12的一端連接；漏極還與第一反相器INV1連接后，輸出電 感電流過零信號Z⑶；第五M0S管MP5的源極與VCC端連接，漏極與第二M0S管麗2的漏極 連接，源極接外部信號;第六M0S管MN6的源極與CS端連接，漏極與M0S管驅動電路E連 接，柵極接外部信號Rn_shunt;電阻Rn-端與第六M0S管MN6的漏極連接，另一端與CS端 連接；第一電阻R1的另一端與CS端連接，第二電阻R2的另一端與第六M0S管MN6的漏極 連接，第一電流源I1和第二電流源12的另一端都與VCC端連接。
[0009] 本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路，還具有這樣 的結構：第一M0S管、第二M0S管和第六M0S管是N型M0S管；第五M0S管是P型M0S管。
[0010] 本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路，還具有這樣 的結構：第一電阻R1和第二電阻R2具有相同的電阻值。
[0011] 本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路，還具有這樣 的結構：第一M0S管麗1和第二M0S管麗2具有相同的尺寸和數目。
[0012] 本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路，還具有這樣 的結構：第一電流源II和第二電流源12的比值大于1。
[0013] 另外，本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片包括：低壓供電電路A、峰值 電流檢測電路B、比較器C、邏輯控制電路D、M0S管驅動電路E、過零電流檢測電路F和M0S 管M，且具有VCC端、DRN端和CS端；低壓供電電路A從DRN端輸入高壓，輸出低壓至VCC 端給芯片內部的供電；峰值電流檢測電路B檢測并計算電感的峰值電流，并輸出峰值電流 代表電壓；電壓比較器C比較輸出峰值電流代表電壓和峰值電流檢測設定電壓并輸出峰值 電流到達信號；過零電流檢測電路F探測電感電流過零點并輸出電感電流過零信號；邏輯 控制電路D輸入信號峰值電流到達信號和電感電流過零信號并通過M0S管驅動電路E控制 M0S管M的開關狀態；邏輯控制電路E還通過輸出信號來控制低壓供電電路A的工作狀態。
[0014] 進一步，本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片，還具有這樣的特征：邏輯 控制電路E還通過輸出邏輯控制信號來控制低壓供電電路A的工作狀態。
[0015] 進一步，本發明提供一種三引腳臨界模式LED驅動芯片，還具有這樣的特征：M0S 管驅動電路E結構為，第三M0S管麗3的源極與過零電流檢測電路F連接；M0S管M的柵極 與第三M0S管麗3的漏極和第四M0S管MP4的漏極連接，源極與CS端連接，漏極與DRN端連 接。M0S管M的柵極和漏極之間還有寄生電容Cgd;第二反相器INV2 -端與邏輯控制電路 D連接，輸入邏輯控制電路的輸出信號，另一端與第三M0S管麗3的柵極和第四M0S管MP4 的柵極連接；第四M0S管MP4的源極與VCC端連接。
[0016] 本發明還提供一種恒流LED驅動電路包括：整流橋、第一電容C1、電感Ll、LED負 載、如權利要求2或3所述的三引腳臨界模式LED驅動芯片、第二電容C2、電流檢測電阻 Rcs、續流二極管D5和第三電容C3 ;交流輸入經整流橋后經輸入第一電容C1濾波后，產生 一直流電壓給LED負載供電；電感L1 一端連接LED負載的負端，另一端連接驅動芯片的 DRN端；第二電容C2 -端與VCC端連接，另一端接地；電流檢測電阻Res-端與CS端連接， 另一端接地；第三電容C3和續流二極管D5都與LED負載并聯。
【附圖說明】
[0017] 圖1是一種恒流LED驅動電路。
[0018] 圖2是三引腳臨界模式LED驅動芯片的電路圖。
[0019] 圖3是三引腳臨界模式LED驅動芯片的過零電流檢測電路。
[0020] 圖4是恒流LED驅動電路從導通到關斷時的波形圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。
[0022] 圖1是一種恒流LED驅動電路。
[0023] 如圖1所示，一種恒流LED驅動電路包括：整流橋、第一電容C1、電感L1、LED負載、 三引腳臨界模式LED驅動芯片、第二電容C2、電流檢測電阻Res、續流二極管D5和第三電容 C3〇
[0024] 交流輸入經整流橋后經輸入第一電容Cl濾波后，產生一直流電壓VDCIN給LED負 載供電。整流橋由四個二極管D1、D2、D3和D4組成。電感L1 一端連接LED負載的負端， 另一端連接驅動芯片的DRN端。第二電容C2為儲能電容，一端與VCC端連接，另一端接地。 電流檢測電阻Res-端與CS端連接，另一端接地。第三電容C3和續流二極管D5都與LED 負載并聯。第三電容C3就是輸出電容。
[0025] 圖2是三引腳臨界模式LED驅動芯片的電路圖。
[0026] 如圖2所示，三引腳臨界模式LED驅動芯片包括：峰值電流檢測電路B、低壓供電 電路A、比較器C、邏輯控制電路D、M0S管驅動電路E、過零電流檢測電路F和M0S管M，且具 有VCC端、DRN端和CS端。
[0027] 低壓供電電路A從DRN端輸入高壓，輸出低壓至VCC端并儲能于第二電容C2給芯 片內部的供電。
[0028] 峰值電流檢測電路B檢測并計算電感L1的峰值電流，并輸出峰值電流代表電壓 VA。電壓比較器C比較輸出峰值電流代表電壓VA和峰值電流檢測設定電壓Vref_pk，并輸 出峰值電流到達信號Vpk。過零電流檢測電路F探測電感電流過零點并輸出電感電流過零 信號ZCD。
[0029] 邏輯控制電路D輸入信號峰值電流到達信號Vpk和電感電流過零信號ZCD，并通過 M0S管驅動電路E控制M0S管M的開關狀態，以達到恒流輸出的目的。邏輯控制電路E還通 過輸出信號來控制低壓供電電路A的工作狀態。
[0030] 邏輯控制電路E還通過輸出邏輯控制信號PWM_0N來控制低壓供電電路A的工作 狀態。
[0031] 圖3是三引腳臨界模式LED驅動芯片的峰值電流檢測電路圖。
[0032] 過零電流檢測電路F結構如下：
[0033] 第一M0S管麗1的源極與第一電阻R1的一端連接，漏極與第一電流源II的一端 連接，柵極與第二M0S管MN2的柵極連接，柵極還與漏極相連。
[0034] 第二M0S管麗2的源極與第二電阻R2的一端連接，漏極與第二電流源12的一端 連接。漏極還與第一反相器INV1連接后，輸出電感電流過零信號Z⑶。
[0035] 第五M0S管MP5的源極與VCC端連接，漏極與第二M0S管麗2的漏極連接，源極接 外部信號PU。
[0036] 第六M0S管MN6的源極與CS端連接，漏極與M0S管驅動電路E連接，柵極接外部 信號Rn_shunt〇
[0037] 電阻Rn-端與第六M0S管MN6的漏極連接，另一端與CS端連接。
[0038] 第一電阻R1的另一端與CS端連接，第二電阻R2的另一端與第六M0S管MN6的漏 極連接，第一電流源II和第二電流源12的另一端都與VCC端連接。
[0039]M0S管驅動電路E結構如下：
[0040] 第三M0S管麗3的源極與過零電流檢測電路F連接，也就是與第六M0S管MN6的 漏極連接。
[0041 ]M0S管M的柵極與第三M0S管麗3的