CN104302053B - Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 - Google Patents
Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104302053B CN104302053B CN201410527931.7A CN201410527931A CN104302053B CN 104302053 B CN104302053 B CN 104302053B CN 201410527931 A CN201410527931 A CN 201410527931A CN 104302053 B CN104302053 B CN 104302053B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- msub
- resistance
- pin
- mfrac
- 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.)
- Active
Links
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)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明公开了一种LED恒流源输出检测控制电路及其控制方法,涉及LED驱动电源技术领域;包括输出负载、电感L2、芯片U2、功率开关管Q2、电阻R1、电阻R2;电感L2的一端连接在功率开关管Q2的漏极上,且连接的线路上具有一连接节点,芯片U2上具有引脚VCC、引脚VDET以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,电阻R2的一端连接至引脚VDET上,电阻R2的另一端连接至连接节点上,电阻R1的一端连接至引脚VCC上,电阻R1的另一端连接至引脚VDET与电阻R2的公共端上;本发明的有益效果是:可以瞬时得到电感去磁时间,对输出电压和输入电压得到了检测,提高了系统恒流效果和系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及LED驱动电源技术领域;尤其涉及LED恒流源输出检测控制电路及其控制方法。
背景技术
随着LED驱动电源的大量普及和应用,各种LED驱动芯片的发展也呈现出蓬勃上升的趋势。LED驱动的发展经历了恒压驱动模式,线性恒流驱动模式,开关电源恒流驱动模式,以及准线性恒流驱动模式等。而其中以开关电源恒流驱动模式最受市场的青睐,其具有良好的恒流特性和各种开关架构的多样性,以及良好的可靠度等特性。低端开关结构由其具有稳定性以及良好的可调性受到广大设计者及客户的普及和使用。
传统的低端开关电路架构控制系统,由于电感以及负载电流在开关管关断时未流过电流取样电阻,因此为得到较好的恒流输出控制,需及时检测电感的去磁时间,即电感电流的过零点;然后通过芯片检测控制输出电流大小。而检测电感的去磁时间,目前有两种方法,第一种:通过为电感加一个辅助绕组的办法,即可通过检测辅助绕组的电压信号有效及时的检测电感的去磁时间;另外一种:通过检测功率开关管的耐高压端(漏极)的信号也可以得到近似的电感的去磁时间。
传统的低端开关电路架构控制系统的缺点是:芯片对于系统中的电感去磁时间检测均通过辅助绕组间接得到或者通过电容耦合的原理近似得到,均无法直接有效及时的得到去磁时间检测信号。其中,辅助绕组的方法由于其成本相对较高,做工较复杂,但其对去磁时间检测及时可靠有效;电容耦合的方法只能近似得到去磁时间,且其对于输出异常的信号无法得到可靠有效的判断。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足,提供一种LED恒流源输出检测控制电路,该控制电路可实现对电感去磁时间的检测、输出电压的检测以及输入线电压的检测。
本发明的技术方案是这样实现的,一种LED恒流源输出检测控制电路,包括电连接交流输入电源的整流模块,整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,其改进之处在于:它还包括芯片U2、功率开关管Q2、电阻R1以及电阻R2;
所述电感L2的一端连接在功率开关管Q2的漏极上,且连接的线路上具有一连接节点,所述芯片U2上具有引脚VCC、引脚VDET以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,
所述电阻R2的一端连接至引脚VDET上,电阻R2的另一端连接至上述的连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VCC上,电阻R1的另一端连接至引脚VDET与电阻R2的公共端上。
在上述的电路结构中,所述功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,所述芯片U2上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
在上述的电路结构中,所述输出负载为多个串联的发光LED,多个发光LED形成LED灯串,该LED灯串上并联着一电容C2。
在上述的电路结构中,它还包括一续流二极管D2,续流二极管D2的正极端连接在所述的连接节点上,续流二极管D2的负极端连接在整流模块输出端上。
在上述的电路结构中,它还包括变压器T,所述电感L2为变压器T的主边绕组。
在上述的电路结构中,所述变压器T的副边绕组的一端连接至续流二极管D2的正极端,续流二极管的D2的负极端连接至输出负载上,输出负载的另一端接回至副边绕组的另一端,该输出负载为多个串联的发光LED,且输出负载上并联着一电容C2。
另外,本发明还提供了一种LED恒流源输出检测控制电路,具体的,包括电连接交流输入电源的整流模块,整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,其改进之处在于:它还包括芯片U3、功率开关管Q2、电阻R1以及电阻R2;
所述电感L2的一端同输出负载连接,电感L2的另一端连接在功率开关管Q2的漏极上,且连接的线路上具有一连接节点,所述芯片U3上具有引脚VCC、引脚VDP、引脚VDN以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,
所述电阻R2的一端连接至引脚VDP上,电阻R2的另一端连接至上述的连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VDN上,且电阻R1的另一端连接至输出负载与电感L2的公共端上。
进一步的,所述功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,所述芯片U3上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
进一步的,所述输出负载为多个串联的发光LED,输出负载上并联着一电容C2;它还包括一续流二极管D2,续流二极管D2的正极端连接在所述的连接节点上,续流二极管D2的负极端连接在整流模块输出端上。
在此基础上,本发明还提供了一种LED恒流源输出检测控制电路的控制方法,其具体控制方法如下:
交流输入电源供电使系统稳定时,输出负载的输出电压为VLED,功率开关管Q2导通后,连接节点的电压为iL*RDSON,电感L2电流上升斜率为(VAC-VLED)/L2;功率开关管Q2关断后,电感通过续流二极管D2继续对输出负载放电,此时电感电流的下降斜率为VLED/L2;
当去磁完成瞬间,此时电感L2的另外一端电压稳定为(VAC-VLED),且连接节点上电压仍为VAC,连接节点寄生电容的能量于是通过寄生电容和电感形成LC振荡;在去磁完成前,电阻R1上压降为:
去磁完成后,随着连接节点的电压的下降,电阻R1上的压降也开始下降;当芯片U2检测到此下降时,即当此压降下降至时,其中VREF1为芯片内部参考电压,此时系统去磁完成;
芯片U2通过检测功率开关管Q2关断开始至检测到去磁完成这段时间,即为系统去磁时间tDIS;如未检测到系统去磁时间tDIS,则认为系统负载处于短路状态,芯片U2内部通过设定一固定时间,系统进入重启状态,直至系统输出负载正常带载;
当假设系统连接节点上形成的LC振荡无衰减时,则可认为短路保护电压为但由于系统中此振荡是肯定处于LC振荡衰减状态的,因此短路保护电压VSHORT:
当检测到系统去磁时间后,芯片U2内部则开始计算:
其中tON为系统功率开关管导通时间;当VOX<VREF2时,则芯片U2认为系统此时处于负载开路状态,系统关断且出发芯片U2内部锁存器,直至其复位;
系统输出负载过压保护电压的推算如下:
令VOX=VREF2,则:
所述系统为降压(buck)系统,则:
当VAC远大于VCC时,则可以推出系统的过压保护点为:
由此可以得出系统的正常输出电压范围为其中VREF1和VREF2均为芯片内部基准参考电压。
本发明的有益效果是:本发明通过在电感与功率开关管连接节点与芯片的直流电平节点(包括地节点)引入分压电阻,通过检测电阻上分压信号,可以瞬时得到电感去磁时间,同时对输出电压和输入电压也得到了及时有效的检测;在保持良好的恒流效果的同时,解决了传统的LED恒流源控制系统在非正常工作时无法正常带载或容易导致元器件和负载LED灯串等损坏的问题,提高了系统恒流效果和系统可靠性,同时又不增加系统成本。
附图说明
图1为本发明的LED恒流源输出检测控制电路架构图;
图2为本发明的LED恒流源输出检测控制电路的控制及输出波形图;
图3为本发明的第二具体实施例图;
图4为本发明的第三具体实施例图;
图5为本发明第三具体实施例的控制及输出波形图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
结合图1所示,为本发明揭示的LED恒流源输出检测控制电路的第一具体实施例,在本实施例中,该LED恒流源输出检测控制电路包括电连接交流输入电源的整流模块,整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,具体到本实施例中,结合图1可以看出,输出负载为多个串联的发光LED,并且多个发光LED形成LED灯串,该LED灯串上并联着一电容C2。
另外,该LED恒流源输出检测控制电路还包括芯片U2、功率开关管Q2、电阻R1以及电阻R2;结合图1,我们对其连接结构进行详细的描述,电感L2的一端连接在输出负载即LED灯串上,电感L2的另一端连接在功率开关管Q2的漏极上,且连接的线路上具有一连接节点,即图2中标示VP的连接节点。芯片U2上具有引脚VCC、引脚VDET以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,电阻R2的一端连接至引脚VDET上,电阻R2的另一端连接至上述的连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VCC上,电阻R1的另一端连接至引脚VDET与电阻R2的公共端上。
下面对芯片U2的结构进行详细说明,功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,所述芯片U2上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
在本实施例的电路结构中,还包括一续流二极管D2,续流二极管D2的正极端连接在所述的连接节点上,续流二极管D2的负极端连接在整流模块输出端上。
上述的电路结构,通过检测电感L2与功率开关管Q2连接节点电压,其连接节点电压是通过电阻R2和R1分压,在芯片U2的VCC引脚和VDET引脚即电阻R1上产生压差,芯片U2通过对此压差的变化达到对电感L2去磁时间的检测、输出电压的检测以及输入线电压的检测。
借此,为了达到上述的技术效果,我们结合电路结构和图2,对本发明的控制过程进行详细的描述。
在芯片U2启动后,便开始检测CS引脚上的电压,当其电压达到某一基准电压后,芯片U2关断功率开关管Q2;此后,系统进入到续流阶段,此时电感L2通过续流二极管D2和输出负载进行续流,释放电感上能量。在续流开始到续流结束这个时间段,称之为电感去磁时间tDIS,其波形如图2中所示。
交流输入电源供电使系统稳定时,输出负载的输出电压为VLED,功率开关管Q2导通后,连接节点的电压为iL*RDSON,其值相对于线电压VAC较小,电感L2电流上升斜率为(VAC-VLED)/L2;功率开关管Q2关断后,电感通过续流二极管D2继续对输出负载放电,同样由于续流二极管D2的正向压降相对线电压VAC较小,此时电感电流的下降斜率为VLED/L2;
当去磁完成瞬间,此时电感L2的另外一端电压稳定为(VAC-VLED),且连接节点上电压仍为VAC,连接节点寄生电容的能量于是通过寄生电容和电感形成LC振荡,振荡波形图如图2中所示;在去磁完成前,电阻R1上压降为:
去磁完成后,随着连接节点的电压的下降,电阻R1上的压降也开始下降;当芯片U2检测到此下降时,即当此压降下降至时,其中VREF1为芯片内部参考电压,此时系统去磁完成;
芯片U2通过检测功率开关管Q2关断开始至检测到去磁完成这段时间,即为系统去磁时间tDIS;如未检测到系统去磁时间tDIS,则认为系统负载处于短路状态,芯片U2内部通过设定一固定时间,系统进入重启状态,直至系统输出负载正常带载;
当假设系统连接节点上形成的LC振荡无衰减时,如图2中所示,则可认为短路保护电压为但由于系统中此振荡是肯定处于LC振荡衰减状态的,因此短路保护电压VSHORT:
当检测到系统去磁时间后,芯片U2内部则开始计算:其中tON为系统功率开关管导通时间;当VOX<VREF2时,则芯片U2认为系统此时处于负载开路状态,系统关断且出发芯片U2内部锁存器,直至其复位;
系统输出负载过压保护电压的推算如下:
令VOX=VREF2,则:所述图1中的系统为降压(buck)系统,则:当VAC远大于VCC时,则可以推出系统的过压保护点为:
由此可以得出系统的正常输出电压范围为其中VREF1和VREF2均为芯片内部基准参考电压。
因此,通过选择合适的电阻R1和R2,可使得系统在开路和短路情况下,不仅可以稳定的保护系统元件,且仍可以正常带载工作,防止因非正常操作,导致的元器件和LED灯串等的损坏。
由以上分析可以得出,通过应用本发明的控制系统,可以及时、准确得出电感去磁时间,进而在此基础上可以对输出电压做进一步的判断,使得LED恒流控制系统更加可靠稳定的工作,提高了系统寿命,减少了客户损失。
实施例2
结合图3所示,即为本发明的第二个具体实施例,结合图3我们对本实施例中的结构进行详细说明。
本发明公开的一种LED恒流源输出检测控制电路,包括电连接交流输入电源的整流模块,整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,所述输出负载为多个串联的发光LED,输出负载上并联着一电容C2。
它还包括芯片U3、功率开关管Q2、电阻R1以及电阻R2,电感L2的一端同输出负载连接,电感L2的另一端连接在功率开关管Q2的漏极上,且连接的线路上具有一连接节点,所述芯片U3上具有引脚VCC、引脚VDP、引脚VDN以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,电阻R2的一端连接至引脚VDP上,电阻R2的另一端连接至上述的连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VDN上,且电阻R1的另一端连接至输出负载与电感L2的公共端上。
进一步的,功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,所述芯片U3上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
另外,它还包括一续流二极管D2,续流二极管D2的正极端连接在所述的连接节点上,续流二极管D2的负极端连接在整流模块输出端上
从图3中可以看出,本实施例中电阻R1和电阻R2分别连接电感L2的两端和芯片U3的两端,因此电感L2两端的电压通过电阻R1和电阻R2产生电流分别流入芯片VDN引脚和VDP引脚。由于系统电源VAC电压信号以及输出电容上压降较稳定,电阻R1上电流因此较平稳,可视为直流电流信号。
在电感去磁完成前后,由于系统VP连接节点电压变化较大,因此电阻R2上电流变化较大。当流入芯片VDP引脚电流下降时,可认为电感L2去磁完成,因此可得到去磁时间tDIS。在电感去磁期间,电感L2两端压差为输出负载电压,因此可通过在电感L2去磁期间对比电流差值即可实现对于负载输出电压的检测,以及实现输出过压保护和短路保护等功能。
不难发现,图3中的实施例与上述第一实施例,均是通过检测电感L2与功率开关管Q2连接节点电压变化得到系统工作时电感去磁时间,进而达到了对输出和输入电压的检测控制。其相关技术细节不尽相同,此处不再赘述。
实施例3
结合图4所示,即为本发明的第三个具体实施例,结合图4我们对本实施例中的结构进行详细说明。
参照第一实施例中的图2与本实施例中的图4可看出,在电阻R1、电阻R2、芯片U2(U4)、功率开关管Q2(Q4)的连接结构上,两实施例均相同,本实施例为隔离反激式恒流控制系统,当然,本发明还可采用其他LED恒流控制系统的输出检测控制。
具体的,该系统还包括有变压器T,变压器T具有主边绕组和副边绕组,其中变压器T的主边绕组即相当于实施例1中的电感L2;变压器T的副边绕组的一端连接至续流二极管D2的正极端,续流二极管的D2的负极端连接至输出负载上,输出负载的另一端接回至副边绕组的另一端,该输出负载为多个串联的发光LED,且输出负载上并联着一电容C2。
图4所示的隔离反激式控制系统,其电感去磁时间仍是通过检测电感与功率开关管连接节点电压变化引起分压电阻R1上的电压变化。在电感去磁期间,连接节点电压为(VAC+n*VLED),其中“n”为变压器主副绕组匝数比,波形图如图5中所示。
同样的,当检测到系统去磁时间后,芯片U4内部开始计算
于是当VOX<VREF2时,则芯片U4认为系统此时处于负载开路状态,系统关断且出发芯片内部锁存器,直至其复位。
以下为隔离反激式控制系统输出负载过压保护电压的推算。令VOX=VREF2,则
同样由电感的伏秒平衡原理,
于是可以推出
当(VAC+n*VLED)远大于VCC时,则可以推出系统的过压保护点为
同样的处理方法可以得出此系统的短路保护点为
由此可以得出此隔离反激式控制系统的正常输出电压范围为
其中VREF1和VREF2均为芯片内部基准参考电压,通过选择合适的电阻R1和R2,可使得系统在开路和短路情况下,不仅可以稳定的保护系统元件,且仍可以正常带载工作,防止因非正常操作,导致的元器件和负载LED灯珠等的损坏。
通过上述的实施例可知,本发明在LED恒流低端开关控制系统中,通过在电感与功率开关管连接节点与芯片的直流电平节点(包括地节点)引入分压电阻,通过检测电阻上分压信号,可以瞬时得到电感去磁时间,同时对输出电压和输入电压也得到了及时有效的检测。使得系统在开路和短路情况下,不仅可以稳定的保护系统元件,且仍可以正常带载工作,防止因非正常操作,导致元器件和负载LED灯珠等的损坏。
由上述可知:本发明的LED恒流源输出检测控制电路,在保持良好的恒流效果的同时,解决了传统的LED恒流源控制系统在非正常工作时无法正常带载或容易导致元器件和负载LED灯串等损坏的问题,提高了系统恒流效果和系统可靠性,同时又不增加系统成本。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例,上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内,可以出现各种变形及修改,凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换,均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种LED恒流源输出检测控制电路,包括电连接交流输入电源的整流模块、芯片U2和功率开关管Q2,所述整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,所述电感L2的一端与功率开关管Q2的漏极相连接的线路上具有一连接节点,所述芯片U2上具有引脚VCC、引脚VDET以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,其特征在于:它还包括电阻R1以及电阻R2;所述电阻R2的一端连接至引脚VDET上,电阻R2的另一端连接至上述的连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VCC上,电阻R1的另一端连接至引脚VDET与电阻R2的公共端上;所述LED恒流源输出检测控制电路,通过检测所述连接节点的电压,该连接节点的电压通过电阻R2和R1分压,在芯片U2的引脚VCC和引脚VDET即电阻R1上产生压差,芯片U2通过此压差的变化对电感L2去磁时间、输出负载的输出电压以及输入线电压进行检测。
2.根据权利要求1所述LED恒流源输出检测控制电路,其特征在于:所述功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端连接,电阻R3的另一端接地,所述芯片U2上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
3.根据权利要求1或2所述LED恒流源输出检测控制电路,其特征在于:它还包括变压器T,所述电感L2为变压器T的主边绕组。
4.根据权利要求3所述LED恒流源输出检测控制电路,其特征在于:所述变压器T的副边绕组的一端连接至续流二极管D2的正极端,续流二极管的D2的负极端连接至输出负载上,输出负载的另一端接回至副边绕组的另一端,该输出负载为多个串联的发光LED,且输出负载上并联一电容C2。
5.一种LED恒流源输出检测控制电路,包括电连接交流输入电源的整流模块、芯片U3和功率开关管Q2,整流模块输出端上连接有输出负载和电感L2,所述电感L2的一端同输出负载连接,电感L2的另一端与功率开关管Q2的漏极相连接的线路上具有一连接节点,所述芯片U3上具有引脚VCC、引脚VDP、引脚VDN以及引脚DRV,功率开关管Q2的栅极连接在引脚DRV上,其特征在于:它还包括电阻R1以及电阻R2;所述电阻R2的一端连接至引脚VDP上,电阻R2的另一端连接至所述连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VDN上,且电阻R1的另一端连接至输出负载与电感L2的公共端上;电感L2两端的电压通过电阻R1和电阻R2产生电流分别流入引脚VDN和引脚VDP;
所述LED恒流源输出检测控制电路,通过在电感L2去磁期间对比电流差值即可实现对输出负载的输出电压的检测;通过检测所述连接节点电压变化得到系统工作时电感去磁时间。
6.根据权利要求5所述的LED恒流源输出检测控制电路,其特征在于:所述功率开关管Q2的源极与电阻R3的一端连接,电阻R3的另一端接地,所述芯片U3上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q2的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;它还包括一电容C1,电容C1的一端连接在引脚VCC上,电容C1的另一端接地。
7.根据权利要求5所述LED恒流源输出检测控制电路,其特征在于:所述输出负载为多个串联的发光LED,输出负载上并联一电容C2;它还包括一续流二极管D2,续流二极管D2的正极端连接在所述连接节点上,续流二极管D2的负极端连接在整流模块输出端上。
8.一种根据权利要求1所述LED恒流源输出检测控制电路的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
交流输入电源供电使系统稳定时,输出负载的输出电压为VLED,功率开关管Q2导通后,连接节点的电压为iL*RDSON,所述连接节点是所述电感L2一端与功率开关管Q2的漏极之间以及电阻R2与续流二极管D2的正极端之间所共同的连接节点,其中:式中的iL表示电感L2的电流,RDSON表示功率开关管Q2的导通电阻;电感L2电流上升斜率为(VAC-VLED)/L2;功率开关管Q2关断后,电感通过续流二极管D2继续对输出负载放电,此时电感电流的下降斜率为VLED/L2;
当去磁完成瞬间,此时电感L2的另外一端电压稳定为(VAC-VLED),且连接节点上电压仍为VAC,连接节点寄生电容的能量于是通过寄生电容和电感L2形成LC振荡;在去磁完成前,电阻R1上压降为:
去磁完成后,随着连接节点的电压的下降,电阻R1上的压降也开始下降;当芯片U2检测到此压降下降至时,系统去磁完成,其中VREF1为芯片内部第一参考电压,VAC为线电压,VCC为引脚VCC的输入电压;
芯片U2通过检测功率开关管Q2关断开始至检测到去磁完成这段时间,即为系统去磁时间tDIS;如未检测到系统去磁时间tDIS,则认为系统负载处于短路状态,芯片U2内部通过设定一固定时间,系统进入重启状态,直至系统输出负载正常带载;
由于系统连接节点上形成的LC振荡是处于衰减状态的,因此短路保护电压为:
VSHORT:
当检测到系统去磁时间后,芯片U2内部则开始计算:
其中tON为功率开关管Q2的导通时间;当VOX<VREF2时,则芯片U2认为系统此时处于负载开路状态,系统关断且触发芯片U2内部锁存器,直至其复位;
系统输出负载过压保护电压的推算如下:
令VOX=VREF2,则:
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>;</mo>
</mrow>
所述系统为降压(buck)系统,则:
当VAC远大于VCC时,则可以推出系统的过压保护点为:
由此可以得出系统的正常输出电压范围为其中VREF2为芯片内部第二参考电压。
9.一种LED恒流源隔离反激式控制系统,其特征在于,所述隔离反激式控制系统包括电连接交流输入电源的整流模块,整流模块输出端上连接有变压器T,所述变压器T的副边绕组的一端连接至续流二极管D2的正极端,续流二极管D2的负极端连接至输出负载上,输出负载的另一端接回至副边绕组的另一端,该输出负载为多个串联的发光LED,且输出负载上并联着一电容C2,所述隔离反激式控制系统还包括芯片U4、功率开关管Q4、电阻R1以及电阻R2,所述变压器T的主边绕组与功率开关管Q4漏极相连接的线路上形成一连接节点,芯片U4上具有引脚VCC、引脚VDET以及引脚DRV,功率开关管Q4的栅极连接在引脚DRV上,电阻R2的一端连接至引脚VDET上,电阻R2的另一端连接至所述连接节点上,所述电阻R1的一端连接至引脚VCC上,电阻R1的另一端连接至引脚VDET与电阻R2的公共端上;在电感去磁期间,所述连接节点电压为(VAC+n*VLED),其中“n”为变压器T的主副绕组匝数比,VAC为系统电源电压,VLED为输出负载的输出电压;
当检测到系统去磁时间后,芯片U4内部开始计算:
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>X</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>n</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>L</mi>
<mi>E</mi>
<mi>D</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中,VCC为引脚VCC的输入电压,tON为功率开关管Q4的导通时间,tDIS为去磁时间;
当VOX<VREF2时,则芯片U4认为系统此时处于负载开路状态,系统关断且触发芯片内部锁存器,直至其复位;
所述隔离反激式控制系统输出负载过压保护电压的推算:
令VOX=VREF2,则
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>n</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
</mrow>
由电感的伏秒平衡原理,
<mrow>
<mfrac>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mfrac>
</mrow>
推出
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>C</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>n</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>D</mi>
<mi>I</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
当(VAC+n*VLED)远大于VCC时,则系统的过压保护点为
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>O</mi>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
<mi>N</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
<mi>n</mi>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
由此得出该系统的短路保护点为
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>S</mi>
<mi>H</mi>
<mi>O</mi>
<mi>R</mi>
<mi>T</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mi>n</mi>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
由此得出该隔离反激式控制系统的正常输出电压范围为
<mrow>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo><</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>L</mi>
<mi>E</mi>
<mi>D</mi>
</mrow>
</msub>
<mo><</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mi>E</mi>
<mi>F</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>*</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>R</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>R</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中VREF1和VREF2均为芯片内部基准参考电压,通过选择合适的电阻R1和R2,使系统在开路和短路情况下,不仅稳定保护系统元件,且仍可正常带载工作,防止因非正常操作,导致的元器件和负载LED灯珠的损坏。
10.根据权利要求9所述LED恒流源隔离反激式控制系统,其特征在于:所述功率开关管R4的源极连接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接地,所述芯片U4上还具有引脚CS、引脚VSS,引脚CS连接至功率开关管Q4的源极与电阻R3的公共端上,所述引脚VSS接地;还包括一电容C1,所述电容C1的一端连接在引脚VCC上,所述电容C1的另一端接地。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410527931.7A CN104302053B (zh) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410527931.7A CN104302053B (zh) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104302053A CN104302053A (zh) | 2015-01-21 |
CN104302053B true CN104302053B (zh) | 2017-10-10 |
Family
ID=52321554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410527931.7A Active CN104302053B (zh) | 2014-10-09 | 2014-10-09 | Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104302053B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105992435B (zh) * | 2015-02-12 | 2019-03-15 | 上海含英微电子有限公司 | 抗干扰led过压保护模块以及抗干扰led过压保护系统 |
CN104918392B (zh) * | 2015-07-10 | 2018-03-16 | 昂宝电子(上海)有限公司 | 用于向一个或多个发光二极管提供输出电流的系统 |
CN105447283A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-03-30 | 深圳市迈锐光电有限公司 | 一种智能集成电路及led显示屏 |
CN106793250B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-11-20 | 深圳市必易微电子有限公司 | 恒流电路及恒流控制器 |
GB2564911B (en) * | 2017-07-24 | 2022-06-08 | Tridonic Jennersdorf Gmbh | Flicker reduction in LED light sources |
CN108811238A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-11-13 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 拓扑恒流控制装置和方法 |
CN114466488A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-10 | 漳州立达信灯具有限公司 | Led驱动电路及照明灯具 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103605090A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-26 | 美芯晟科技(北京)有限公司 | 退磁检测方法、退磁检测电路及应用该电路的恒流驱动器 |
CN103929855A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 深圳市明微电子股份有限公司 | Led照明装置、led驱动电路及其开关电源驱动芯片 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2725324B1 (fr) * | 1994-09-30 | 1996-12-20 | Sgs Thomson Microelectronics | Regulateur de courant a decoupage |
KR101208576B1 (ko) * | 2010-08-25 | 2012-12-06 | 주식회사 동부하이텍 | 발광소자 구동 장치 |
-
2014
- 2014-10-09 CN CN201410527931.7A patent/CN104302053B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103605090A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-26 | 美芯晟科技(北京)有限公司 | 退磁检测方法、退磁检测电路及应用该电路的恒流驱动器 |
CN103929855A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 深圳市明微电子股份有限公司 | Led照明装置、led驱动电路及其开关电源驱动芯片 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104302053A (zh) | 2015-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104302053B (zh) | Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法 | |
CN106332390A (zh) | 一种非隔离led恒流驱动芯片、电路及方法 | |
CN105025632B (zh) | 一种开关调色的led灯具及其控制电路 | |
CN104698262B (zh) | 一种过零检测电路及变频空调 | |
CN105357794B (zh) | 用于向一个或多个发光二极管提供输出电流的系统 | |
CN206321697U (zh) | 一种过压检测电路与开关电源电路 | |
CN105392231B (zh) | 用于向一个或多个发光二极管提供输出电流的系统 | |
CN207283867U (zh) | 一种超薄型原边反馈led驱动控制电路 | |
CN105636303A (zh) | 一种恒流控制电路及方法 | |
CN104754824B (zh) | 一种led恒流源及其去磁时间检测方法 | |
CN106714367B (zh) | 恒流电路及其恒流控制器 | |
CN205679732U (zh) | 一种大电流冲击试验装置 | |
CN108124348A (zh) | 一种led灯条网络过欠压保护电路、驱动电源和电视机 | |
CN108089626A (zh) | 电压钳位电路 | |
CN106788381A (zh) | 一种用于继电保护测试仪的开关量输入电路 | |
CN104821555B (zh) | 能够进行精确电流采样的电池保护电路 | |
CN205210746U (zh) | 恒流控制器及恒流控制电路 | |
CN104411035B (zh) | 一种无需辅助绕组供电的led驱动电路 | |
CN103612039B (zh) | 一种基于交流信号的逆变电焊机输出电流检测电路及检测方法 | |
CN207251458U (zh) | 电流过冲保护电路及开关电源电路 | |
CN206341456U (zh) | Led驱动电源及系统 | |
CN105515357B (zh) | 一种dcdc限流电路 | |
CN103327697B (zh) | 一种驱动电路及发光装置 | |
CN108809069A (zh) | 一种单周期峰值电流限制电路 | |
CN206365093U (zh) | 一种带功率补偿的led控制电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |