驅動電路與發光二極管燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及驅動電路，尤其涉及LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]在電路中，電流檢測是一個重要功能。例如，在驅動電路中，電流檢測通常用于檢測功率轉換器進行功率轉換的情況以用于反饋控制，或者過電流/欠電流保護。一般來說，電流檢測可以通過電壓檢測來實現，即將所需要檢測的電流通過一檢測電阻，并測量電阻上的電壓以間接地獲得所需要檢測的電流。圖1和圖2給出了兩種通常的電流檢測電路。如圖1所示，電流源Il表示待檢測的電流，Rl是檢測電阻，Vl是作為電壓基準的一個電壓源，Al是一個比較器，它用于將Rl上的電壓與Vl提供的電壓基準進行比較，并輸出高電平或低電平Vo來表示比較結果。圖2示出了一種簡化的電流檢測電路，相對于圖1，比較器和電壓源被一個NPN型三極管Ql所代替，該三極管的Vbe，即導通時的基極到發射極的電壓閾值形成了電壓基準。當Rl上的電壓大于該電壓基準后，Ql開始導通，從Ql的集電極到發射極之間形成電流Ιο，該電流1的存在與否被作為比較結果的輸出。
[0003]圖1所示的電流檢測電路由于需要精確的基準電壓(例如由電壓源提供)和比較器，所以成本比較高。圖2所示的電流檢測電路成本較低，但是三極管的Vbe具有很強的負溫度特性，即當溫度變化時Vbe以相反的方向變化，使得電流檢測結果與溫度有很大關系。如果將該電流檢測電路使用在驅動電路中，特別是燈驅動電路中時，由于燈驅動電路的工作溫度范圍很大，使用該電流檢測電路的檢測結果來對燈驅動電路中的功率轉換器進行反饋與控制會使電流變得十分不精確。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述問題，渴望提供一種成本較低并且溫度特性可控的驅動電路。基于此，本實用新型的一個方面提供了一種驅動電路，包括:轉換器電路，用于將來自輸入電源功率進行轉換，以驅動負載；其中，所述轉換器包括功率開關(Ql)和電流檢測器，所述電流檢測器用于檢測所述轉換器提供的功率電流并根據所述功率電流的大小控制所述功率開關的工作狀態以進行功率轉換；其特征在于，所述電流檢測器包括:檢測電阻(R5)，用于容許待檢測的所述功率電流流過，以在所述檢測電阻上形成檢測電壓；帶隙電路，包括正溫度系數部分和負溫度系數部分，所述帶隙電路的閾值電壓由正溫度系數部分和負溫度系數部分結合得到，所述帶隙電路的輸入連接到所述檢測電阻獲得所述檢測電壓，所述帶隙電路的輸出耦合到所述功率開關，當所述檢測電壓高于所述閾值電壓時，所述帶隙電路輸出控制信號以操作所述功率開關。
[0005]帶隙電路在傳統使用中，一般是用于在IC中提供溫度特性可控，例如零溫度特性的電壓源。本實用新型將其使用在驅動電路中，優點在于，利用了帶隙電路的溫度系數可控特性來進行電流檢測，使得驅動電路的電流檢測不受溫度變化影響，提高了驅動電路進行功率轉換的精確性和驅動性能。
[0006]根據一個更加具體的實施方式，所述帶隙電路包括:第一三極管，集電極通過第一電阻連接到所述帶隙電路的輸入，集電極與基極短接，發射極連接到地；第二三接管，集電極通過第二電阻連接到所述帶隙電路的輸入，基極與所述第一三極管的基極連接，發射極通過第三電阻連接到地；第三三極管，基極與所述第二三極管的集電極連接，發射極連接到地，集電極作為所述帶隙電路的輸出；其中，所述第一、第二和第三三極管為NPN型。該實施方式提供了帶隙電路的一種具體實現方式。
[0007]根據一個更加具體的實施方式，所述閾值電壓由所述第三三極管的基極與發射極導通電壓和所述第一與第二三極管導通時所述第二電阻上的電壓降決定，其中，所述第三三極管的基極與發射極閾值電壓具有負溫度系數，所述第一與第二三極管導通時所述第二電阻上的電壓降具有正溫度系數。該實施方式示出了帶隙電路的閾值電壓的實現方式。
[0008]根據一個更加具體的實施方式，所述第一電阻和所述第三電阻的阻值的比率等于1，且為第二電阻的十分之一，使得所述閾值電壓不依賴于溫度變化。在該實施方式中，第一、第二和第三電阻的阻值比率使得電流檢測電路具有零溫度特性，因此該驅動電路的功率轉換器能夠不受溫度的影響而提供穩定的輸出功率。
[0009]根據一個替代的實施方式，所述第一、第二和第三電阻的阻值比率使得所述閾值電壓具有負溫度特性。當溫度過高時，由于負溫度特性的存在，使得閾值電壓變低，相應地，較低的檢測電流就能夠觸發電流檢測器以控制功率開關，因此降低了轉換器所提供的功率，所以提供了一定的過溫保護功能。
[0010]根據一個具體的實施方式，所述轉換器電路包括降壓轉換器，其中包括:續流線圈，串聯在輸入電源功率、負載端、所述功率開關、以及地之間形成充電回路；續流二極管，從所述續流線圈的電流流出端向所述負載端的輸入端正向偏置，用于當所述功率開關斷開時允許所述續流線圈中的電流流出、通過所述負載端、并流回所述續流線圈以形成續流回路；其中，所述檢測電阻串聯在所述充電回路中。
[0011]以上實施方式提供了本實用新型與降壓(Buck)轉換器的結合應用。可以理解，根據本實用新型的構思，該電流檢測電路能夠與其他適應類型的轉換器進行結合，以向這些轉換器提供電流檢測功能，例如升壓(Boost)轉換器，降壓-升壓轉換器(Buck-boost)、反激轉換器(flyback)等開關電源類型的轉換器，或者線性類型(例如基于工作在線性區域/放大區域的功率開關)的轉換器均可與本實用新型的電流檢測電路相結合。
[0012]根據一個更具體的實施方式，所述轉換器電路基于RCC振蕩，還包括:次級線圈(L2)，與所述續流線圈耦合，并連接到所述功率開關的控制極，當所述功率開關開始閉合以使所述續流線圈中開始有電流流動時，所述次級線圈上的感應電勢在所述功率開關的控制極上產生額外電流，以加快所述功率開關的閉合。
[0013]以上實施方式進一步提供了本實用新型與RCC(Ring Choke Converter)相結合。
[0014]根據一個更具體的實施方式，當所述檢測電壓大于所述閾值電壓時，所述第三三極管導通以在集電極上輸出低電位；否則輸出高電位。所述功率開關包括第四三極管，所述驅動電路還包括:控制電路，連接到所述第四三極管的基極，用于從所述第四三極管的基極抽取電流以將所述第四三極管關斷；所述控制電路連接到所述帶隙電路的輸出。所述控制電路包括:第五三極管，是PNP型三極管，發射極連接到輸入電源功率和所述功率開關的控制極，基極連接到所述帶隙電路的輸出，集電極通過電阻連接到地；第六三極管，是NPN型三極管，集電極通過電阻連接到所述功率開關的控制極以及所述帶隙電路的輸出，基極連接到所述第五三極管的集電極，發射極連接到地。
[0015]該實施方式提供了電流檢測電路如何對功率開關進行控制的更加具體的電路結構。
[0016]作為使用NPN型三極管來實現帶隙電路的一種替代的實現方式，也可以使用PNP型三極管來實現帶隙電路。所述帶隙電路包括:第七三極管，集電極通過第四電阻連接到地，集電極與基極短接，發射極連接到所述帶隙電路的輸入；第八三接管，集電極通過第五電阻連接到地，基極與所述第七三極管的基極連接，發射極通過第六電阻連接到所述帶隙電路的輸入；第九三極管，基極與所述第八三極管的集電極連接，發射極連接到所述帶隙電路的輸入，集電極作為所述帶隙電路的輸出；其中，所述第七、第八和第九三極管為PNP型。
[0017]在一個更具體的實施方式中，所述驅動電路用于驅動發光二極管。相應地，本實用新型的第二個方面提供了一種發光二極管燈，包括發光二極管，其特征在于，前述的驅動電路所驅動。
[0018]以上實施方式提供了本實用新型在LED驅動中的應用。可以理解，其他適合的負載也可以采用本實用新型的實施方式的驅動電路而驅動。
【附圖說明】
[0019]通過參照下面的實施例并結合以下附圖的詳細闡述，本實用新型的上述和其它方面和優點將變得更為清楚。
[0020]圖1和圖2是現有的電流檢測電路的原理圖；
[0021]圖3是根據本實用新型的一個實施方式的驅動電路圖；
[0022]圖4是圖3中的驅動電路里的電流檢測電路的示意圖；
[0023]圖5是根據本實用新型的另一個實施方式的驅動電路圖；
[0024]圖6是圖5中的驅動電路里的電流檢測電路的示意圖。
[0025]其中，相同或相似