CN104540293A - 开关电源驱动芯片、烧调方法及led恒流驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于恒流驱动技术领域,本发明提供一种开关电源驱动芯片、烧调方法及LED恒流驱动电路,烧调方法包括:LED恒流驱动电路的输出级接第一负载,采集LED恒流驱动电路的输出信息得到第一反馈电压值;当接收到电流烧调使能信号时,将第一反馈电压值与设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号;保存电流烧调控制信号,并根据保存的电流烧调控制信号调整输出级电路的输出电流为第二电流值;当接收到外部电流烧调使能信号后,完全由芯片内部电路自发地调节输出电流,自动适应负载变化,无需改变任何系统元器件,即可实现用同一个电路得到不同的恒流输出,同时解决了外围器件带来的系统输出电流一致性问题。
Description
技术领域
本发明属于恒流驱动技术领域,尤其涉及一种开关电源驱动芯片、烧调方法及LED恒流驱动电路。
背景技术
LED照明光源具有环保、节能、寿命长等优点,目前被视为二十一世纪最具前景的照明光源。为获得理想的照明效果,LED光源需要恒流驱动电源。目前市面上的恒流驱动电源都只是对单颗芯片成品测试时进行烧调,无法消除外围器件参数的差异对系统输出电流一致性带来的影响;同时现有技术都是不同的输出规格对应不同的系统以及不同的元器件,不支持在线调节输出电流,不能在不改变系统外围器件的前提下,大范围的改变输出电流的规格,不便于生产管理,生产效率低。综上所述,现有技术存在恒流驱动电源的输出电流不可调导致的生产以及应用的局限性以及恒流输出的一致性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关电源驱动芯片、烧调方法及LED恒流驱动电路,旨在解决现有技术中存在LED恒流驱动电源的输出电流不可调导致的生产以及应用的局限性以及恒流输出的一致性问题。
本发明是这样实现的,一种开关电源驱动芯片的烧调方法,所述开关电源驱动芯片与LED恒流驱动电路的输入级电路及输出级电路连接,所述输出级电路的输出端为所述LED恒流驱动电路的输出端,所述输出级电路输出第一电流值,所述烧调方法包括以下步骤:
当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为测试电阻;
当所述开关电源驱动芯片接收到电流烧调使能信号时,将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号,其中,所述设定的基准值可以是开关电源驱动芯片内部设定,也可以由外部提供;
保存所述电流烧调控制信号,并根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值,并在所述输出级电路的输出端接LED负载时保持输出所述第二电流值。
所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行比较并根据比较结果生成电流烧调控制信号的步骤具体为:
将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行相减运算后得到电压差值,并将所述电压差值进行放大;
将放大后的所述电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
所述根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值的方式为:
根据所述电流烧调控制信号对所述开关器件的开关频率和/或开关器件峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
本发明还提供一种开关电源驱动芯片,所述开关电源驱动芯片与LED恒流驱动电路中的输入级电路及输出级电路连接,所述输出级电路的输出端为所述LED恒流驱动电路的输出端,所述输出级电路输出第一电流值,所述开关电源驱动芯片包括:
输出采集模块,用于采集输出信息,该模块还用于当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为测试电阻;
烧调模块,用于接收外部电流烧调使能信号,以及当接收到电流烧调使能信号时将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号;
存储模块,用于保存所述电流烧调控制信号;
恒流控制模块,用于控制所述输出级电路的输出电流的恒定,该模块还用于根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值,并在所述输出级电路的输出端接LED负载时保持输出所述第二电流值。
所述烧调模块包括:烧调判断单元、误差放大器以及模数转换器
所述烧调判断单元用于判定输入信号为电流烧调使能信号时向所述误差放大器输出使能信号;
所述误差放大器用于接收到所述使能信号时将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行相减运算后得到电压差值并将所述电压差值进行放大;
所述模数转换器用于将放大后的所述电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
所述开关模块的输入端连接所述输出级电路的第一输出端,所述开关模块的输出端连接所述恒流控制模块的第一输入端,所述恒流控制模块的输出端连接所述开关模块的第一控制端,所述输出级电路的电压反馈端连接所述输出采集模块的输入端,所述输出采集模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第二输入端,所述输出采集模块的第二输出端连接所述烧调模块的第一输入端,所述烧调模块的第二输入端为烧调使能信号输入端,所述烧调模块的输出端连接所述存储模块的输入端,所述存储模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第三输入端;
所述恒流控制模块根据所述电流烧调控制信号对所述开关模块中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
所述开关模块的输入端连接所述输入级电路的输出端,所述开关模块的输出端连接所述恒流控制模块的第一输入端,所述恒流控制模块的输出端连接所述开关模块的第一控制端,所述输出级电路的电压反馈端连接所述输出采集模块的输入端,所述输出采集模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第二输入端,所述输出采集模块的第二输出端连接所述烧调模块的第一输入端,所述烧调模块的第二输入端为烧调使能信号输入端,所述烧调模块的第三输入端为外部基准值输入端,所述烧调模块的输出端连接所述存储模块的输入端,所述存储模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第三输入端;
所述恒流控制模块根据所述电流烧调控制信号所述开关模块中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
所述开关电源驱动芯片还包括过温保护模块;
所述过温保护模块的输入端连接所述存储模块的第二输出端,所述过温保护模块的输出端连接所述开关模块的第二控制端;
所述烧调模块还用于接收温度烧调控制信号,并将所述温度烧调控制信号发送给所述存储模块;
所述存储模块还用于保存所述温度烧调控制信号,并将所述温度烧调控制信号发送给所述过温保护模块;
所述过温保护模块用于根据所述温度烧调控制信号控制所述开关模块,以改变所述开关电源驱动芯片的过温点。
所述存储电路为EEPROM。
本发明还提供一种LED恒流驱动电路,包括上述开关电源驱动芯片、输入级电路以及输出级电路,所述开关电源驱动芯片分别与所述输入级电路及所述输出级电路连接。
本发明提供一种开关电源驱动芯片、烧调方法及LED恒流驱动电路,当开关电源驱动芯片接收到外部电流烧调使能信号后,开关电源驱动芯片内部电路自发地调节输出电流,自动适应负载的变化,无需改变任何系统元器件,即可实现用同一个电路得到多种不同规格的恒流输出,支持在线调节输出电流,提高了生产效率;同时,还能有效解决由于驱动电源外围器件的差异带来的输出电流的一致性问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的一种开关电源驱动芯片的烧调方法的流程图;
图2是本发明另一种实施例提供的一种LED恒流驱动电路及其开关电源驱动芯片结构图;
图3是本发明另一种实施例提供的一种开关电源驱动芯片中的烧调模块的结构示意图;
图4是本发明另一种实施例提供的一另种开关电源驱动芯片中的烧调模块的结构示意图;
图5是本发明另一种实施例提供的一种LED恒流驱动电路及其开关电源驱动芯片结构图。
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以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本发明一种实施例提供一种开关电源驱动芯片的烧调方法,如图1所示,烧调方法包括以下步骤:
步骤S101.当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为烧调时测试电阻。
在本实施例中,具体的,在对开关电源驱动芯片进行烧调时,首先在输出级电路的输出端连接第一负载,该第一负载为烧调时测试电阻(不属于系统的外围元件),对输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值。
步骤S102.当开关电源驱动芯片接收到外部电流烧调使能信号时,将第一反馈电压值与设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号,其中,该设定的基准值可以是开关电源驱动芯片内部设定,也可以由外部提供。
在本实施例中,具体的,该烧调方法是在带系统测试状态下进行的,输出级电路的输出端即为LED恒流驱动电路的输出端,输出级电路的输出端连接的第一负载为测试电阻,通过采样输出信息,得到反馈电压,开关电源驱动芯片在接收到外部电流烧调使能信号时,比较反馈值与设定的基准值,自动产生正确的烧调信号,并执行步骤S103。
步骤S103.保存电流烧调控制信号,并根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值,并在所述输出级电路的输出端接LED负载时保持输出所述第二电流值。
在本实施中,具体的,步骤S103的实现方式为:
开关电源驱动芯片根据电流烧调控制信号对开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变输出级电路的输出电流。
具体的烧调方式如下,LED恒流驱动电路的初始输出电流为第一电流值I1;若想改变输出电流为第二电流值I2,其中,I2≠I1,首先在输出级电路的输出端接第一负载电阻Rtest1,然后外部输入有效的电流烧调使能信号,使LED恒流驱动电路进入测试状态,开关电源驱动芯片自动采集输出级电路的输出信息,得到第一反馈电压VFB1,此时第一反馈电压VFB1并不等于设定的基准值,其中该基准值可以由开关电源驱动芯片内部设定,也可以由外部电路提供;开关电源驱动芯片内部的烧调模块就会计算第一反馈电压VFB1和设定的基准值的差值,产生相应的电流烧调控制信号,并传送到存储模块中,存储模块存储并发送电流烧调控制信号到恒流控制模块,对开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,从而改变输出电流;当烧调结束系统稳定后,输出级电路的输出电流变为第二电流I2。此后,再将外部输入烧调使能信号置为无效,输出级电路的输出就能保持恒流,并且由于存储模块存储了电流烧调控制信号,使得LED恒流驱动电路断电再上电后,输出电流继续保持为第二电流I2。在此过程中,并不改变LED恒流驱动电路上的任意外围元器件的参数,实现用同一系统,得到不同规格的输出电流;同时,也不改变LED恒流驱动电的恒流原理,不影响LED恒流驱动电路的恒流特性。
下面解释本发明提供的技术方案如何有效降低系统外围器件差异对输出电流的影响:
目前市面上的电源芯片,尽管对芯片的一些参数进行了烧调,但却无法消除系统外围元器件的差异对输出电流产生的影响,对于同一输出规格、同一物料清单(BOM单)的不同驱动电源系统,在批量生产中,元器件之间的差异会影响输出电流,导致输出电流的不一致,如开关管电流采样电阻,会直接影响输出电流。
在本发明提供的技术方案中,当输出级电路的输出端接测试电阻负载时,由于芯片内部参数的偏差以及系统外围元器件的差异,会对输出电流产生的影响,最终都会反应到输出电压上;对于同一输出规格、同一BOM单的不同系统,输出接同一负载即同一测试电阻时,假定电压V1为目标电流所对应的反馈电压,即设定的基准值,该基准值可以由开关电源驱动芯片内部设定,也可以由外部电路提供;由于开关电源驱动芯片内部参数的偏差以及LED恒流驱动电路外围元器件的差异,反馈端采样到反馈电压V2,并且反馈电压V2与电压V1并不一致,这两个电压的差值(不同系统的ΔV值),就是LED恒流驱动电路外围元器件的差异在输出电压上的反应,开关电源驱动芯片内部在计算烧调方式时,会把电压变化值的差值也计算在内,通过修订输出电流的表达式,最终使得系统稳定后,反馈模块采样到的反馈电压都为目标电流对应的反馈电压V1,输出电流也都为目标电流,这样输出电流就不受外围元器件的差异的影响。
由于本发明提供的技术方案,仅仅是对输出电流的表达式进行修订,并不改变系统的恒流原理,因此该方案适用于任意拓扑、任一恒流系统。另外,在该技术方案中,电路对输出电压的采样是自动完成的,因此,系统对输出是自适应的,电路内部自动调节输出电流,无需人员调控,极大地提高了生产效率。
本发明一种实施例还提供一种开关电源驱动芯片,如图2所示,开关电源驱动芯片40与LED恒流驱动电路中的输入级电路30及输出级电路50连接,输出级电路50的输出端即为LED恒流驱动电路的输出端,输出级电路50输出第一电流值,开关电源驱动芯片40包括:输出采集模块401、烧调模块402、存储模块403、恒流控制模块404以及开关模块405;
输出采集模块401,用于采集输出信息,该模块还用于当输出级电路的输出端连接第一负载时,对输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,第一负载为测试电阻;
烧调模块402,用于接收电流烧调使能信号,并在当接收到电流烧调使能信号时将第一反馈电压值与设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号,设定的基准值可以由开关电源驱动芯片40内部产生,也可以由外部提供;
存储模块403,用于保存电流烧调控制信号,该存储模块可以是EEPROM;
恒流控制模块404,用于控制输出级电路的输出电流的恒定,该模块还用于根据电流烧调控制信号调整开关模块405使输出级电路50的输出电流为第二电流值,并在输出级电路50的输出端接LED负载时保持输出第二电流值。
具体的,如图3、图4所示,烧调模块包括:烧调判断单元4023、误差放大器4021以及模数转换器4022;
烧调判断单元4023用于判定输入信号为电流烧调使能信号时向误差放大器4021输出使能信号;
误差放大器4021用于接收到使能信号时将第一反馈电压值与设定的基准值进行相减运算后得到电压差值并将电压差值进行放大;
模数转换器4022用于将放大后的电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
具体的,根据开关模块405在开关电源驱动芯片中的连接方式的不同,如图2所示,本发明提供一种实施例:
开关模块405的输入端连述输出级电路50的第一输出端,开关模块405的输出端连接恒流控制模块404的第一输入端,恒流控制模块404的输出端连接开关模块405的控制端,输出级电路50的电压反馈端连接输出采集模块401的输入端,输出采集模块401的第一输出端连接恒流控制模块404的第二输入端,输出采集模块401的第二输出端连接烧调模块402的第一输入端,烧调模块402的第二输入端为烧调使能信号输入端,烧调模块的输出端连接存储模块403的输入端,存储模块403的第一输出端连接恒流控制模块404的第三输入端;
恒流控制模块404根据电流烧调控制信号对开关模块405的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变输出级电路的输出电流。
具体的,根据开关模块405在开关电源驱动芯片中的连接方式的不同,如图5所示,本发明提供另一种实施例:
开关模块405的输入端连接输入级电路50的输出端,开关模块405的输出端连接恒流控制模块404的第一输入端,恒流控制模块404的第一输出端连接开关模块405的第一控制端,输出级电路50的电压反馈端连接输出采集模块401的输入端,输出采集模块401的第一输出端连接恒流控制模块404的第二输入端,输出采集模块401的第二输出端连接烧调模块402的第一输入端,烧调模块402的第二输入端为烧调使能信号输入端,烧调模块402的第三输入端为外部基准值输入端,烧调模块402的输出端连接存储模块403的输入端,存储模块403的第一输出端连接所述恒流控制模块404的第三输入端;
恒流控制404模块根据电流烧调控制信号对开关模块405中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路50的输出电流。
具体的,输入级电路30用于对线网进行整流滤波;输出级电路50用于对输出进行滤波;输出采集模块采样输出电压、电流信息;烧调模块402用于接收电流烧调使能信号,烧调模块402还用于在外部输入的电流烧调使能信号有效时,根据输出采集模块采样的反馈信息以及设定的基准电压值,产生对应的电流烧调控制信号,传送到存储模块403中;存储模块403存储电流烧调控制信号并将电流烧调控制信号传送到恒流控制模块中;恒流控制模块接收反馈信息,产生对应的开关信号,控制输出电流的恒定;恒流控制模块还用于接收存储模块传送的电流烧调控制信号,并与输出反馈信息,一同运算后,产生对应的开关信号,改变输出电流,并控制输出电流的恒定;开关模块根据恒流控制电路传送的开关信号,控制开关管的导通与截止。
进一步的,开关电源驱动芯片还包括过温保护模块406;
过温保护模块406的输入端连接存储模块403的第二输出端,过温保护模块406的输出端连接所述开关模块405的第二控制端;
烧调模块402还用于接收温度烧调控制信号,并将温度烧调控制信号发送给存储模块403;
存储模块403还用于保存温度烧调控制信号,并将温度烧调控制信号发送给过温保护模块406;
过温保护模块406用于根据温度烧调控制信号控制开关模块405,以改变所述开关电源驱动芯片的过温点。
本发明实施例还提供一种LED恒流驱动电路,如图5所示,包括上述的开关电源驱动芯片、输入级电路以及输出级电路,所述开关电源驱动芯片分别与所述输入级电路及所述输出级电路连接。
开关电源驱动芯片包括烧调模块402,存储模块403,恒流控制模块404,开关模块405以及过温保护模块406;具体的,如图3、图4所示,烧调模块402包括误差放大器4021,A/D转换电路4022、以及烧调判断单元4023;存储模块403为EEPROM。
下面结合图2、图3和图4,解释调节LED恒流驱动电路的输出电流的具体的工作过程:
开关电源驱动芯片40根据开关管峰值电流采样电阻R3采样的开关管电流信息、输出采集模块401采集的输出信息,控制LED恒流驱动电路的输出级初始输出电流为I1,设定的基准电压为Vref,该基准值可以由开关电源驱动芯片40内部产生,也可以由外部电路提供;电感L消磁阶段,输出采集模块根据输出级电路的输出电压采样反馈电压,并且在电感L消磁阶段,反馈电压与输出电压Vout具有如下关系式:当需要得到不同的输出电流I2(I2≠I1)时,需要在输出级电路的输出端接第一负载电阻Rtest1,即Rtest1与R4并联,此时输出采集模块采样到的反馈电压为第一反馈电压VFB,第一负载电阻Rtest1需要满足:再输入电流烧调使能信号并使之有效,开关电源驱动芯片内部的烧调模块402中的烧调判断单元4023接收到电流烧调使能信号后,判断此时需要对输出电流进行调整,烧调判断单元4023输出使能信号,控制误差放大器将第一反馈电压VFB与设定的基准值Vref进行比较,由于输出电流还来不及改变,于是第一反馈电压VFB并不等于设定的基准电压Vref,误差放大器将这两个值的差值进行放大,并将结果传到A/D转换电路4022中,A/D转换电路4022根据误差放大器的结果,产生对应的电流烧调控制信号,并传到EEPROM中,EEPROM存储电流烧调控制信号,并将电流烧调控制信号传送到恒流控制模块404,恒流控制模块404根据电流烧调控制信号,产生不同的开关信号,传送到开关模块405,开关控制模块405根据开关信号控制开关管的导通和截止,通过改变开关频率和/或开关器件的峰值电流,最终使得输出采集模块采样到的反馈电压VFB与设定的基准值Vref相等,此时,得到输出电流为I2。此后,需要将外部输入的电流烧调使能信号置为无效,输出就能保持恒流,并且由于EEPROM存储了电流烧调控制信号,使得LED恒流驱动电路断电后再上电,输出电流继续保持为I2。在以上过程中,并不改变LED恒流驱动电路板上的任意元器件的参数,实现了用同一系统、同一BOOM单,得到不同规格的输出电流;同时,也不改变LED恒流驱动电路的恒流原理,不影响LED恒流驱动电路的恒流特性。
进一步的,如图2所示,开关电源驱动芯片40还可以包括过温保护模块406;过温保护模块406的输入端连接EEPROM的第二输出端,过温保护模块406的输出端连接开关模块405的第二控制端;还可以对芯片的过温保护点进行烧调,如图2、图3和图4所示,具体过程如下:烧调模块402还用于接收温度烧调使能信号;当外部输入的温度烧调使能信号有效时,烧调模块402中的烧调判断单元4023判断为此时需要对过温保护点进行烧调,此时需要外部再输入温度烧调控制信号,以控制温度烧调的方式;烧调判断单元4023再接收到温度烧调控制信号,并直接将温度烧调控制信号传送到EEPROM中,EEPROM存储并将温度烧调控制信号传送到过温保护模块406中,过温保护模块406根据温度烧调控制信号,调节芯片的过温保护点,控制开关电源驱动芯片40在温度达到新设定的过温保护点时,进入过温保护状态。
以上两种烧调方式的不同之处在于:对LED恒流驱动电路的输出电流进行烧调时,芯片自动适应负载的变化,自动产生电流烧调控制信号,从而控制输出电流,无需测试人员外部输入电流烧调控制信号,外部仅仅需要输入一个使能信号,控制开关电源驱动芯片在烧调状态和正常工作状态之间转换;而对芯片过温保护点进行烧调时,需要测试人员人工计算好烧调的方式,从外部输入温度烧调控制信号,以实现对过温点的改变。
本发明另一实施例还提供一种LED恒流驱动电路,如图5所示,包括上述的开关电源驱动芯片、输入级电路以及输出级电路,所述开关电源驱动芯片分别与所述输入级电路及所述输出级电路连接。
开关电源驱动芯片40包括输出采集模块401,烧调模块402,存储模块403,恒流控制模块404,开关模块405以及过温保护模块406;具体的,烧调模块402包括误差放大器4021,A/D转换电路4022、以及烧调判断单元4023;存储模块403可以为EEPROM。
输出采集模块401,用于采集输出信息,该模块还用于当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为测试电阻;
烧调模块402,用于接收电流烧调使能信号,并在当接收到电流烧调使能信号时将第一反馈电压值与外部输入的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号;
存储模块403,用于保存电流烧调控制信号;
恒流控制模块404,用于控制输出电流的恒定,该模块还用于根据电流烧调控制信号将输出级电路50的输出电流调整为第二电流值,并在输出级电路50的输出端接LED负载时保持输出第二电流值。
具体的,如图4所示,烧调模块402包括:
误差放大器4021,用于在接收到电流烧调使能信号时,将第一反馈电压值与外部输入的的基准值进行相减运算后得到电压差值并将电压差值进行放大;
模数转换器4022,用于将放大后的电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
烧调判断单元4023,烧调判断单元4023用于判断输入的烧调使能信号是电流烧调使能信号还是温度烧调控制信号,当输入的烧调使能信号是电流烧调使能信号时输出使能信号,驱动误差放大器4021开始工作。
开关模块405,开关模块405中设有开关控制模块和开关器件,通过开关控制模块控制开关器件的导通与截止,以改变输出级电路50的输出电流。
下面结合图5,解释调节LED恒流驱动电路的输出电流的具体的工作过程:
开关电源驱动芯片40根据开关管峰值电流采样电阻R3采样的开关管电流信息、输出采集模块401采集的输出信息,控制LED恒流驱动电路的输出级初始输出电流为I1,输出采集模块401根据输出级电路50的输出电压采样反馈电压,并且在电感L消磁阶段,反馈电压与输出电压Vout具有如下关系式: 当需要得到不同的输出电流I2(I2≠I1)时,需要在输出级电路的输出端接第一负载电阻Rtest1,即Rtest1与R4并联,此时,输出采集模块401采集到的反馈电压为第一反馈电压VFB,同时,需要外部设定一个基准值Vref输入到开关电源驱动芯片中,并使之满足:然后再输入有效的电流烧调使能信号,开关电源驱动芯片40内部的烧调模块402中的烧调判断单元4023接收到电流烧调使能信号后,判断此时需要对输出电流进行调整,烧调判断单元4023输出使能信号,控制误差放大器将第一反馈电压VFB与输入的基准值Vref进行比较,由于输出电流还来不及改变,于是反馈端口采样到的第一反馈电压VFB并不等于外部输入的基准值Vref,误差放大器将这两个值的差值进行放大,并将结果传到A/D转换电路4022中,A/D转换电路4022根据误差放大器的结果,产生对应的电流烧调控制信号,并传到存储模块403中,存储模块403存储电流烧调控制信号,并将电流烧调控制信号传送到恒流控制模块404,恒流控制模块404根据电流烧调控制信号、开关管峰值电流信息以及输出反馈信息,产生对应的开关信号,传送到开关模块405,开关控制模块405根据开关信号控制开关管Q1的导通和截止,最终使得输出采集模块采样到的反馈电压VFB与外部输入的基准值Vref相等,此时,得到输出电流为I2。此后,需要将外部输入的电流烧调使能信号置为无效,再撤去外部输入的基准值和测试电阻Rtest1,输出就能保持恒流,并且由于存储模块403存储了电流烧调控制信号,使得LED恒流驱动电路断电后再上电,输出电流继续保持为I2。在以上过程中,并不改变LED恒流驱动电路板上的任意元器件的参数,实现了用同一系统、同一BOOM单,得到不同规格的输出电流;同时,也不改变LED恒流驱动电路的恒流原理,不影响LED恒流驱动电路的恒流特性。
进一步的,如图5所示,开关电源驱动芯片40还可以包括过温保护模块406;过温保护模块406的输入端连接存储模块403的第二输出端,过温保护模块406的输出端连接开关模块405的第二控制端;可以对芯片的过温保护点进行烧调,具体过程如下:烧调模块402还用于接收温度烧调使能信号;当外部输入的温度烧调使能信号有效时,烧调模块402中的烧调判断单元4023判断为此时需要对过温保护点进行烧调,此时需要外部再输入温度烧调控制信号,以控制温度烧调的方式;烧调判断单元4023再接收到温度烧调控制信号,并直接将温度烧调控制信号传送到存储模块403中,存储模块403存储并将温度烧调控制信号传送到过温保护模块406中,过温保护模块406根据温度烧调控制信号,调节芯片的过温保护点,控制开关电源驱动芯片40在温度达到新设定的过温保护点时,进入过温保护状态。
本发明提供一种开关电源驱动芯片的电流烧调方法,该方法适用于任意拓扑、任意恒流系统,支持在线调节输出电流,自动适应负载的变化,实现用同一个系统版,得到多种不同规格的恒流输出,便于生产,同时提高了生产效率;另外,由于该烧调方法是对整个开关电源驱动芯片进行调节,可有效降低开关电源驱动芯片外围器件差异对输出电流的影响,利用该烧调原理,还可以对如过温保护点等参数进行烧调。
本发明提供一种开关电源驱动芯片及其烧调方法,当接收到电流烧调使能信号后,完全由芯片内部电路自发地进行调节,无需改变任何系统元器件,即可实现用同一个电路得到多种不同规格的恒流输出,提高了整个驱动芯片的适用范围,电路支持在线烧调,便于生产管理,提高生产效率;同时,可有效解决电路外围器件差异造成的系统输出电流一致性问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种开关电源驱动芯片的烧调方法,所述开关电源驱动芯片与LED恒流驱动电路的输入级电路及输出级电路连接,形成LED恒流驱动电路,所述输出级电路的输出端为LED恒流驱动电路的输出端,所述输出级电路输出第一电流值,其特征在于,所述烧调方法包括以下步骤:
当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为测试电阻;
当所述开关电源驱动芯片接收到电流烧调使能信号时,将所述第一反馈电压值与设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号;
保存所述电流烧调控制信号,并根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值,并在所述输出级电路的输出端接LED负载时保持输出所述第二电流值。
2.如权利要求1所述的烧调方法,其特征在于,所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行比较并根据比较结果生成电流烧调控制信号的步骤具体为:
将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行相减运算后得到电压差值,并将所述电压差值进行放大;
将放大后的所述电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
3.如权利要求1所述的烧调方法,其特征在于,所述根据所述电流烧调控制信号将所述输出级电路的输出电流调整为第二电流值的方式为:
根据所述电流烧调控制信号对所述开关模块中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
4.一种开关电源驱动芯片,所述开关电源驱动芯片与LED恒流驱动电路的输入级电路及输出级电路连接,所述输出级电路的输出端为所述LED恒流驱动电路的输出端,所述输出级电路输出第一电流值,其特征在于,所述开关电源驱动芯片包括:输出采集模块、烧调模块、存储模块、恒流控制模块以及开关模块;
所述输出采集模块用于采集输出信息,该模块还用于当所述输出级电路的输出端连接第一负载时,对所述输出级电路的输出信息进行采集以得到第一反馈电压值,其中,所述第一负载为测试电阻;
所述烧调模块用于接收电流烧调使能信号,并在当接收到所述电流烧调使能信号时将所述第一反馈电压值与设定的基准值进行比较,并根据比较结果生成电流烧调控制信号;
所述存储模块用于保存所述电流烧调控制信号;
所述恒流控制模块用于根据所述电流烧调控制信号调整所述开关模块使所述输出级电路的输出电流为第二电流值,并在所述输出级电路的输出端接LED负载时保持输出所述第二电流值。
5.如权利要求4所述的开关电源驱动芯片,其特征在于,所述烧调模块包括:烧调判断单元、误差放大器以及模数转换器
所述烧调判断单元用于判定输入信号为电流烧调使能信号时向所述误差放大器输出使能信号;
所述误差放大器用于接收到所述使能信号时将所述第一反馈电压值与所述设定的基准值进行相减运算后得到电压差值并将所述电压差值进行放大;
所述模数转换器用于将放大后的所述电压差值进行模数转换得到电流烧调控制信号。
6.如权利要求4所述的开关电源驱动芯片,其特征在于,所述开关模块的输入端连接所述输出级电路的第一输出端,所述开关模块的输出端连接所述恒流控制模块的第一输入端,所述恒流控制模块的输出端连接所述开关模块的第一控制端,所述输出级电路的电压反馈端连接所述输出采集模块的输入端,所述输出采集模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第二输入端,所述输出采集电路的第二输出端连接所述烧调模块的第一输入端,所述烧调模块的第二输入端为烧调使能信号输入端,所述烧调模块的输出端连接所述存储模块的输入端,所述存储模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第三输入端;
所述恒流控制模块根据所述电流烧调控制信号对所述开关模块中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
7.如权利要求4所述的开关电源驱动芯片,其特征在于,所述开关模块的输入端连接所述输入级电路的输出端,所述开关模块的输出端连接所述恒流控制模块的第一输入端,所述恒流控制模块的输出端连接所述开关模块的第一控制端,所述输出级电路的电压反馈端连接所述输出采集模块的输入端,所述输出采集模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第二输入端,所述输出采集模块的第二输出端连接所述烧调模块的第一输入端,所述烧调模块的第二输入端为烧调使能信号输入端,所述烧调模块的第三输入端为外部基准值输入端,所述烧调模块的输出端连接所述存储模块的输入端,所述存储模块的第一输出端连接所述恒流控制模块的第三输入端;
所述恒流控制模块根据所述电流烧调控制信号对所述开关模块中的开关器件的开关频率和/或开关器件的峰值电流进行控制,以改变所述输出级电路的输出电流。
8.如权利要求6或7所述的开关电源驱动芯片,其特征在于,所述开关电源驱动芯片还包括过温保护模块;
所述过温保护模块的输入端连接所述存储模块的第二输出端,所述过温保护模块的输出端连接所述开关模块的第二控制端;
所述烧调模块还用于接收温度烧调控制信号,并将所述温度烧调控制信号发送给所述存储模块;
所述存储模块还用于保存所述温度烧调控制信号,并将所述温度烧调控制信号发送给所述过温保护模块;
所述过温保护模块用于根据所述温度烧调控制信号控制所述开关模块,以改变所述开关电源驱动芯片的过温点。
9.如权利要求4所述的开关电源驱动芯片,其特征在于,所述存储电路为EEPROM。
10.一种LED恒流驱动电路,其特征在于,包括权利要求4至9任一项所述的开关电源驱动芯片、输入级电路以及输出级电路,所述开关电源驱动芯片分别与所述输入级电路及所述输出级电路连接。
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