城市聯網報警用快速啟動led驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于集成電路設計領域，涉及開關電源，特別是一種城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路。
【背景技術】
[0002]半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能。發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子。
[0003]LED只能往一個方向導通(通電)，叫作正向偏置(正向偏壓)，當電流流過時，電子與空穴在其內復合而發出單色光，這叫電致發光效應，與白熾燈泡和氖燈相比，發光二極管的特點是:工作電壓很低(有的僅一點幾伏)；工作電流很小(有的僅零點幾毫安即可發光);抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發光的強弱。由于有這些特點，利用發光LED進行照明應用在越來越廣泛的范圍之中。
[0004]現有的單級高功率因素LED照明驅動方案中，在LED輸出端需要并聯大電容(通常幾百微法)降低LED的紋波。該電容初始電壓為0V，需要充電至LED的工作電壓幾十伏穩態。如果不加芯片內部的軟啟動控制，啟動時候則容易發生輸出電壓過沖導致LED有啟動瞬態大電流。而芯片內部增加軟啟動控制，則會增加從開關打開到LED全亮的啟動時間，很難滿足〈0.5S的啟動時間需要。
【實用新型內容】
[0005]為提高LED驅動電路的啟動速度，本實用新型公開了一種城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路。
[0006]本實用新型所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，包括反饋環路和功率管，所述反饋環路包括誤差放大器、PWM比較器、邏輯驅動電路，所述邏輯驅動電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測LED驅動電路的輸出電壓；
[0007]還包括與負載LED串聯的啟動檢測電阻，以及對啟動檢測電阻上的壓降進行檢測的啟動檢測放大器，以及用于檢測電路上電的上電檢測電路，所述啟動檢測放大器和上電檢測電路的輸出端分別與觸發器的輸入端和復位端連接；
[0008]所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關的第一輸入端連接，所述二選一選通開關的第二輸入端與高位基準電壓連接；所述二選一選通開關的控制端與觸發器的輸出端連接，所述二選一選通開關的輸出端與PWM比較器的輸入端連接；
[0009]所述高位基準電壓的基準電壓值不低于誤差放大器的電源電壓。
[0010]優選的，所述高位基準電壓為所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路的電源電壓。
[0011]優選的，還包括采樣電路，所述采樣電路為連接在輸出電壓端和地之間的分壓電阻串，分壓電阻串的分壓節點連接在誤差放大器的輸入端。
[0012]優選的，所述誤差放大器和地之間還連接有補償電容。
[0013]優選的，所述觸發器為RS觸發器。
[0014]優選的，所述上電檢測電路為連接在觸發器輸入端的啟動電容，所述啟動電容連接在電源輸入端和地之間。
[0015]采用本實用新型所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，通過檢測輸出電壓控制功率管的開關狀態，在啟動階段以大占空比持續運行直到滿足負載LED的導通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動時間。
【附圖說明】
[0016]圖1示出本實用新型的一種【具體實施方式】結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0018]本實用新型所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，包括反饋環路和功率管，所述反饋環路包括誤差放大器、PWM比較器、邏輯驅動電路，所述邏輯驅動電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測LED驅動電路的輸出電壓。
[0019]還包括與負載LED串聯的啟動檢測電阻，以及對啟動檢測電阻上的壓降進行檢測的啟動檢測放大器，以及用于檢測電路上電的上電檢測電路，所述啟動檢測放大器和上電檢測電路的輸出端分別與觸發器的輸入端和復位端連接。
[0020]所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關的第一輸入端連接，所述二選一選通開關的第二輸入端與高位基準電壓連接；所述二選一選通開關的控制端與觸發器的輸出端連接，所述二選一選通開關的輸出端與PWM比較器的輸入端連接；所述高位基準電壓的基準電壓值不低于誤差放大器的電源電壓。
[0021]如圖1所示的【具體實施方式】，上電檢測電路為連接在觸發器輸入端的啟動電容，所述啟動電容連接在電源輸入端和地之間，上電時啟動電容充電，電壓逐漸上升，上升過程中觸發器輸出高電平信號，觸發器可以選擇最簡單的由兩個與門構成的RS觸發器，觸發器輸出信號到單刀雙擲開關，控制單刀雙擲開關連接在PWM輸入端和高位基準電壓之間。
[0022]在啟動階段，如圖1所示，PWM比較器的兩個輸入端分別連接在高位基準電壓和三角波發生器之間，高位基準電壓高于誤差放大器的電源電壓，使PWM比較輸入的被比較電壓一定大于誤差放大器的輸出電壓最大值，PWM比較器以最大占空比運行，輸出方波的最大占空比由三角波發生器決定。經過邏輯驅動電路之后該最大占空比的方波驅動功率管MNl以最大占空比運行，輸出電壓快速上升，在圖1中，高位基準電壓可以直接選擇輸入的電源電壓VIN，無須重新設計內部模塊。
[0023]在啟動階段，由于輸出電壓不足，串聯形式的負載LED無法導通，啟動檢測電阻RCS上沒有電流流過，兩端壓差為零，當輸出電壓VOUT上升至一定值時，例如每個負載LED導通需要3V電壓，則10個LED串聯需要30V即可導通，此時負載LED導通，在RCS上產生電流，RCS兩端產生壓降，啟動檢測放大器輸出電平反轉，使觸發器輸出信號清零，控制二選一選通開關將誤差放大器輸出端和PWM比較器輸入端連接，從而實現正常的反饋控制，啟動階段的大占空比提升輸出電壓VOUT過程結束。
[0024]圖1所示的【具體實施方式】中還還包括采樣電路，所述采樣電路為連接在輸出電壓端和地之間的分壓電阻串，分壓電阻串的分壓節點連接在誤差放大器的輸入端，例如由Rl和R2兩個分壓電阻組成，采樣電路輸出端為分壓節點。該方式可以將采樣端電壓成比例降低到誤差放大器可檢測范圍內。
[0025]優選的，所述誤差放大器的輸出端和地之間連接有補償電容C2，可以為控制環路提供一個主極點，增強環路控制的穩定性。圖1中的開關電源拓撲可以是各種包括功率管的開關電源結構，例如BUCK，BUCK-BOOST等。
[0026]采用本實用新型所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，通過檢測輸出電壓控制功率管的開關狀態，在啟動階段以大占空比持續運行直到滿足負載LED的導通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動時間。
[0027]前文所述的為本實用新型的各個優選實施例，各個優選實施例中的優選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優選實施方式為前提，各個優選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數僅是為了清楚表述實用新型人的實用新型驗證過程，并非用以限制本實用新型的專利保護范圍，本實用新型的專利保護范圍仍然以其權利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，包括反饋環路和功率管，所述反饋環路包括誤差放大器、PWM比較器、邏輯驅動電路，所述邏輯驅動電路的輸出端與功率管的控制端連接，所述誤差放大器用于檢測LED驅動電路的輸出電壓； 其特征在于，還包括與負載LED串聯的啟動檢測電阻，以及對啟動檢測電阻上的壓降進行檢測的啟動檢測放大器，以及用于檢測電路上電的上電檢測電路，所述啟動檢測放大器和上電檢測電路的輸出端分別與觸發器的輸入端和復位端連接； 所述誤差放大器的輸出端連接二選一選通開關的第一輸入端連接，所述二選一選通開關的第二輸入端與高位基準電壓連接；所述二選一選通開關的控制端與觸發器的輸出端連接，所述二選一選通開關的輸出端與PWM比較器的輸入端連接； 所述高位基準電壓的基準電壓值不低于誤差放大器的電源電壓。
2.如權利要求1所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，其特征在于，所述高位基準電壓為所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路的電源電壓。
3.如權利要求1所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，其特征在于，還包括采樣電路，所述采樣電路為連接在輸出電壓端和地之間的分壓電阻串，分壓電阻串的分壓節點連接在誤差放大器的輸入端。
4.如權利要求1所述的城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，其特征在于，所述誤差放大器和地之間還連接有補償電容。
5.如權利要求1所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，其特征在于，所述觸發器為RS觸發器。
6.如權利要求1所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，其特征在于，所述上電檢測電路為連接在觸發器輸入端的啟動電容，所述啟動電容連接在電源輸入端和地之間。
【專利摘要】城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，包括反饋環路和功率管，其特征在于，還包括與負載LED串聯的啟動檢測電阻，以及對啟動檢測電阻上的壓降進行檢測的啟動檢測放大器，以及用于檢測電路上電的上電檢測電路，所述啟動檢測放大器和上電檢測電路的輸出端分別與觸發器的輸入端和復位端連接；所述二選一選通開關的輸出端與PWM比較器的輸入端連接。采用本實用新型所述城市聯網報警用快速啟動LED驅動電路，通過檢測輸出電壓控制功率管的開關狀態，在啟動階段以大占空比持續運行直到滿足負載LED的導通條件，提高了輸出電壓的上升速度，縮短了啟動時間。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204559947
【申請號】CN201520178378
【發明人】彭小川
【申請人】綿陽豪邁電子科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月27日