CN102123553A - 一种cot模式led照明驱动电路 - Google Patents
一种cot模式led照明驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102123553A CN102123553A CN2011100658099A CN201110065809A CN102123553A CN 102123553 A CN102123553 A CN 102123553A CN 2011100658099 A CN2011100658099 A CN 2011100658099A CN 201110065809 A CN201110065809 A CN 201110065809A CN 102123553 A CN102123553 A CN 102123553A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- links
- cot
- output
- nmos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本发明属于LED照明电源转换器技术领域,具体为一种COT模式LED照明驱动电路。包括降压Buck电路、采样电路、辅助电路、COT模式控制电路;其中,COT模式控制电路分别与降压Buck电路、采样电路相连;降压型Buck电路与采样滤波电路相连;三者构成反馈环路,控制降压Buck电路电流输出,从而控制LED灯的亮度。COT模式可避免峰值电流控制电路的占空比大于0.5所引起的次级谐波振荡问题。本发明在固定关断时间模式下关断时间可调,该方案结构简单,适应于大规模集成实现,从而降低成本,可广泛用于因降压型LED驱动照明领域。
Description
技术领域
本发明属于LED照明电源转换器技术领域,具体涉及一种COT模式LED照明驱动电路。
背景技术
随着能源日益紧张,LED以其发光效率高,稳定可靠等优点,取代传统的照明方式已成为趋势,因而基于LED照明的电源驱动电路成为当前节能环保的热门研究课题。
基于LED的电源驱动电路一般主要有三种实现形式:线性稳压源(LDO),开关电容形式(有电容无电感),开关电源形式(有电容有电感)。三种形式中,线性稳压源的使用范围相对较小,只能降压且只在输出电压比输入电压相差不多的情况下使用,这样来保证较高的转换效率;开关电容形式(有电容无电感)由于开关电容采用的是电荷泵输出的方式,所以输出电压是一些离散的值,不能保证输出电压的连续性,同时由于无电感,系统很难提供大电流输出,而且电流和电压的纹波都比较大,所以不太适合用在LED照明领域;开关电源形式由于有电感,因而可以提供较大的电流,同时成熟的电源拓扑结构可以实现升压降压等多种输出需求,所以现有的产品方案中,照明用LED驱动电路以开关电源居多。
开关电源的多种拓扑结构升压,降压,升降压,多种控制模式,电压环控制,峰值电流控制,滞回控制等特点极大的扩展了开关电源的应用范围。由于LED灯的亮度是主要由其电流的大小决定的所以会采样LED等上的电流做为反馈信号进行处理,得到恰当的占空比信号,完成电路的驱动。由于电流控制模式在占空比大于0.5的情况下会引起次级谐波振荡,所以需要特殊的电路进行处理如斜率补偿电路等,而这些斜率补偿电路在片内集成会占用大量的芯片面积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避免可次级谐波振荡的LED照明驱动电路。
本发明提供的LED照明驱动电路,采用COT模式控制方案,克服在占空比大于0.5时系统产生的次级谐波振荡问题,同时的固定关断时间是可以调整的。具体由降压Buck电路、采样滤波电路、辅助电路和COT控制电路组成。其中:COT控制电路分别与降压Buck电路、采样滤波电路相连;降压Buck电路与采样滤波电路相连;三者构成反馈环路,以控制降压Buck电路电流输出,从而控制LED灯的亮度。
本发明中,所述的COT控制电路可以使系统工作在COT模式下。此时开关管的关断时间固定但其大小可以调整。
具体原理如下:当基准电压电路201输出正常、保护电路202使能信号,使COT模式控制核心电路203开始工作,由于端口RT与GATE相连,此时的GATE信号被上电复位信号置为低,此时电路开始对电容C充电,信号VC慢慢增加,经过一段固定的时间后,产生时钟CLK,此时钟CLK经过后续数字逻辑电路305后使GATE端为高电平;当GATE信号为高的时候使充放电系统进入休眠状态,与此同时开始有电流流过采样电阻Rcs,由于有电感的存在,电路的电流逐渐增加,使得CS端的电压高过内部设定的阈值vref2后,经过迟滞比较器306,产生控制信号RESET,进入数字逻辑电路305,使GATE变为低电平,此时开关管106关闭;当GATE变为低电平时,充放电系统从休眠中恢复,开始工作,经过一段固定的时间后,电路产生时钟CLK,此时钟经过后续数字逻辑电路305后使GATE端为高电平,此时电路重新进入休眠状态,不进行充放电,而开关管106开启,如此往复形成COT控制模式。
附图说明
图1是COT模式LED照明驱动电路结构图。
图2是COT模式控制电路结构框图。
图3是COT模式控制核心电路实现示意图 。
图4是COT模式控制电路主要节点波形图。
具体实施方式
本发明公开了一种用于LED照明的COT模式模拟电源驱动电路,主要包括: COT模式控制电路101,由二极管102、电容103、电感104和开关管106构成的降压型BUCK电路,LED阵列105,采样电阻107,调整电阻108,稳压电容109。具体结构如图1所示:二极管102的正极与开关管106的漏极和电感104的负极相连;电容103的正极、二级管102的负极和LED阵列105的正端与电源VIN相连;电容103的负极、LED阵列105的负端与电感104的正极相连,开关管106的漏极与二极管102的正极、源极与采样电阻107的上端相连、栅极与COT模式控制电路101的输出信号GATE相连;采样电阻107一段与开关管106的源极相连另一端与GND相连;调整电阻108一段和开关管106的栅极GATE相连另一端和COT模式控制电路101的RT端相连;稳压电容109正极和COT模式控制电路101的端口VDD相连,负端与GND相连。COT模式控制电路101从CS端接受采样电阻107的电压,经过内部处理输出GATE信号控制开关管106栅极开启和关闭。调整电阻108改变固定关断时间的大小。稳压电容109保证内部芯片电压稳定。LED阵列105是电路的负载。
COT模式控制电路包括三部分:基准电压电路201、保护电路202、COT模式控制核心电路203。具体结构如图2所示。基准电压电路201为整个电路提供所需的基准电压;保护电路202包括欠压保护,过温保护,上电复位等电路,保护电路正常工作; COT模式控制核心电路203是本发明的重点可使电路工作在COT模式下。
COT模式控制核心电路203如图3所示,包括:调整电阻108,运算放大器301,第一比较器302,第二比较器303,RS触发器304,数字逻辑305,迟滞比较器306,由第一NMOS管M1、第二PMOS管M2、第三PMOS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5和电容C构成的充放电系统;其中调整电阻108一端和GATE信号相连,另一端与运算放大器301的负端及第一NMOS管M1的源极相连;运算放大器301的正端接基准电压电路201的输出信号vref1、运算放大器301的负端与调整电阻108的一端和第一NMOS管M1的源极相连、运算放大器301的输出端与第一NMOS管M1的栅极相连;第一NMOS管M1漏极与第二PMOS管的漏极和栅极相连;第二PMOS管M2的源极和第三PMOS管M3源极与电源VDD相连;第三PMOS管M3的栅极与第二PMOS管M2的栅极相连、第三PMOS管M3的漏极与第四NMOS管M4的漏极、第五NMOS管M5的漏极、电容C的上极板、第一比较器301的正端、第二比较器303的负端相连;电容C的下极板与GND相连;第四NMOS管M4的源极和第五NMOS管的源极和GND相连;第四NMOS管的栅极与保护电路202的输出POR信号相连;第5NMOS管的的栅极与RS触发器304的输出CLK相连;第一比较器302的负端与基准电压电路201的输出信号VH相连、输出端与RS触发器304的S端相连;第二比较器303的正端与基准电压电路201的输出信号VL相连、输出端与RS触发器的R端相连;RS触发器304的输出端CLK信号进入数字逻辑305;数字逻辑305同时接受迟滞比较器306输出信号RESET,同时数字逻辑305的输出与GATE信号相连;迟滞比较器306的正端接受采样信号CS,负端与基准电压电路201的输出信号vref2相连。
COT模式控制原理阐述如下:当基准电压电路201输出正常、保护电路202使能信号,使COT模式控制核心电路203开始工作,由于端口RT与GATE相连,此时的GATE信号被上电复位信号置为低,此时电路开始对电容C充电,信号VC慢慢增加,经过一段固定的时间后,产生时钟CLK,此时钟CLK经过后续数字逻辑电路305后使GATE端为高电平;当GATE信号为高的时候使充放电系统进入休眠状态,与此同时开始有电流流过采样电阻Rcs,由于有电感的存在,电路的电流逐渐增加,使得CS端的电压高过内部设定的阈值vref2后,经过迟滞比较器306,产生控制信号RESET,进入数字逻辑电路305,使GATE变为低电平,此时开关管106关闭;当GATE变为低电平时,充放电系统从休眠中恢复,开始工作,经过一段固定的时间后,电路产生时钟CLK,此时钟经过后续数字逻辑电路305后使GATE端为高电平,此时电路重新进入休眠状态,不进行充放电,而开关管106开启,如此往复形成COT控制模式。
本发明采用峰值电流COT模式控制方式实现对LED电流的控制,可以避免峰值电流控制电路的占空比大于 0.5所引起的次级谐波振荡问题。本发明结构简单,适应性强,更适应于集成实现从而降低成本,可广泛应用在LED驱动照明领域。
Claims (3)
1.一种COT模式LED照明驱动电路,其特征在于包括降压Buck电路、采样电路、辅助电路、COT模式控制电路;其中,COT模式控制电路分别与降压Buck电路、采样电路相连;降压型Buck电路与采样滤波电路相连;三者构成反馈环路,控制降压Buck电路电流输出,从而控制LED灯的亮度。
2.根据权利要求1所述的COT模式LED照明驱动电路,其特征在于所述COT模式控制电路包括三部分:基准电压电路(201) 、保护电路(202、COT模式控制核心电路(203;基准电压电路(201为整个电路提供所需的基准电压;保护电路(202包括欠压保护电路、过温保护电路和上电复位电路,用于保护电路正常工作; COT模式控制核心电路(203使电路工作在COT模式下。
3.根据权利要求2所述的COT模式LED照明驱动电路,其特征在于所述的COT模式控制核心电路包括:调整电阻(108),运算放大器(301),第一比较器(302),第二比较器(303),RS触发器(304),数字逻辑(305),迟滞比较器(306),由第一NMOS管(M1)、第二PMOS管(M2)、第三PMOS管(M3)、第四NMOS管(M4)、第五NMOS管(M5)和电容C构成的充放电系统;其中调整电阻(108)一端和GATE信号相连,另一端与运算放大器(301)的负端及第一NMOS管(M1)的源极相连;运算放大器(301)的正端接基准电压电路(201)的输出信号vref1、运算放大器(301)的负端与调整电阻(108)的一端和第一NMOS管(M1)的源极相连、运算放大器(301)的输出端与第一NMOS管(M1的栅极相连;第一NMOS管(M1)漏极与第二PMOS管(M)2的漏极和栅极相连;第二PMOS管(M2)的源极和第三PMOS管(M3)源极与电源VDD相连;第三PMOS管(M3)的栅极与第二PMOS管(M2)的栅极相连、第三PMOS管(M3)的漏极与第四NMOS管(M4)的漏极、第五NMOS管(M5)的漏极、电容C的上极板、第一比较器(301)的正端、第二比较器(303)的负端相连;电容C的下极板与GND相连;第四NMOS管(M4)的源极和第五NMOS管(M5)的源极和GND相连;第四NMOS管(M4)的栅极与保护电路(202)的输出POR信号相连;第5NMOS管(M5)的栅极与RS触发器(304)的输出CLK相连;第一比较器(302)的负端与基准电压电路(201)的输出信号VH相连、输出端与RS触发器(304)的S端相连;第二比较器(303)的正端与基准电压电路(201)的输出信号VL相连、输出端与RS触发器的R端相连;RS触发器(304)的输出端CLK信号进入数字逻辑(305);数字逻辑(305)同时接受迟滞比较器(306)输出信号RESET,同时数字逻辑(305)的输出与GATE信号相连;迟滞比较器(306)的正端接受采样信号CS,负端与基准电压电路(201)的输出信号vref2相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011100658099A CN102123553B (zh) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | 一种cot模式led照明驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011100658099A CN102123553B (zh) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | 一种cot模式led照明驱动电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102123553A true CN102123553A (zh) | 2011-07-13 |
CN102123553B CN102123553B (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=44251956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011100658099A Expired - Fee Related CN102123553B (zh) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | 一种cot模式led照明驱动电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102123553B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102595734A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 吴全华 | 一种适用于led市电分段驱动的集成电路 |
CN102832832A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | 小功率ac-dc电源电路 |
CN104167917A (zh) * | 2013-05-17 | 2014-11-26 | 力智电子股份有限公司 | 电源转换器及其操作方法 |
CN107508464A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-22 | 东莞市长工微电子有限公司 | 一种电流反馈单边迟滞控制cot电源管理芯片控制电路 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1973421A (zh) * | 2004-08-06 | 2007-05-30 | 罗姆股份有限公司 | 开关稳压器的控制电路、使用其的电源装置以及电子设备 |
US20080061750A1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-13 | Micrel, Inc. | Ripple Generation In Buck Regulator Using Fixed On-Time Control To Enable The Use of Output Capacitor Having Any ESR |
US7643322B1 (en) * | 2007-04-25 | 2010-01-05 | National Semiconductor Corporation | Dual loop constant on time regulator |
CN101951149A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-01-19 | 复旦大学 | 一种适用于固定关断时间控制升压变换器的频率控制电路 |
-
2011
- 2011-03-18 CN CN2011100658099A patent/CN102123553B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1973421A (zh) * | 2004-08-06 | 2007-05-30 | 罗姆股份有限公司 | 开关稳压器的控制电路、使用其的电源装置以及电子设备 |
US20080061750A1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-13 | Micrel, Inc. | Ripple Generation In Buck Regulator Using Fixed On-Time Control To Enable The Use of Output Capacitor Having Any ESR |
US7643322B1 (en) * | 2007-04-25 | 2010-01-05 | National Semiconductor Corporation | Dual loop constant on time regulator |
CN101951149A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-01-19 | 复旦大学 | 一种适用于固定关断时间控制升压变换器的频率控制电路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐孝如等: "Design and implementation of a high dimming ratio LED drive controller", 《JOURNAL OF SEMICONDUCTORS》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102595734A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 吴全华 | 一种适用于led市电分段驱动的集成电路 |
CN102832832A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-19 | 电子科技大学 | 小功率ac-dc电源电路 |
CN102832832B (zh) * | 2012-09-17 | 2014-08-13 | 电子科技大学 | 小功率ac-dc电源电路 |
CN104167917A (zh) * | 2013-05-17 | 2014-11-26 | 力智电子股份有限公司 | 电源转换器及其操作方法 |
CN104167917B (zh) * | 2013-05-17 | 2017-04-26 | 力智电子股份有限公司 | 电源转换器及其操作方法 |
CN107508464A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-22 | 东莞市长工微电子有限公司 | 一种电流反馈单边迟滞控制cot电源管理芯片控制电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102123553B (zh) | 2013-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102231605B (zh) | 一种开关电源副边的同步整流控制电路及反激式开关电源 | |
TWI472899B (zh) | 開關電源電路及其控制方法 | |
CN203368317U (zh) | 无需环路补偿的高pfc恒流控制装置及电压变换器 | |
CN101540542B (zh) | 一种单电感开关直流电压变换器及四模式控制方法 | |
CN103066823B (zh) | 一种开关电源控制器和控制方法 | |
CN201700054U (zh) | 无残光的发光二极管控制电路 | |
CN102769981B (zh) | 一种嵌入式实现的智能恒流驱动器及其控制方法 | |
CN104219840A (zh) | Led开关调色温控制器及led驱动电路 | |
CN104093250B (zh) | 一种用于led驱动电路的开路过压保护装置 | |
CN204810610U (zh) | 一种非隔离led恒流驱动芯片及电路 | |
CN103354685B (zh) | 一种led驱动芯片 | |
CN102810984A (zh) | 一种开关电源电路 | |
CN105006966A (zh) | 一种开关电源控制芯片及反激式ac-dc转换器 | |
CN104010421A (zh) | 一种用于led驱动电路的恒流输出控制装置 | |
CN104682741B (zh) | 由脉动直流电供电的电源转换装置 | |
CN104168697B (zh) | 用于led驱动电源开关分段调光的输出电流控制电路 | |
CN102123553B (zh) | 一种cot模式led照明驱动电路 | |
CN204482092U (zh) | 一种智能同步整流的非隔离降压型led驱动电路 | |
CN204090236U (zh) | Led开关调色温控制器及led驱动电路 | |
CN102833902B (zh) | 升压型led恒流驱动电路 | |
CN102612196A (zh) | 一种led恒流驱动电路及使用该电路的led灯具 | |
CN104135790B (zh) | 一种led调光控制电路 | |
CN204291527U (zh) | Led驱动电路及恒定电流驱动器 | |
CN201928486U (zh) | 一种pwm调光led驱动电路 | |
CN110061624A (zh) | 采用脉宽调制控制的软开关谐振buck变换器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130612 Termination date: 20160318 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |