CN105657925B - 集成电路 - Google Patents
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Abstract
一种集成电路，用以与一负载相串联后连接在一驱动电源的正负两端之间，该集成电路是由一第一端子、一第二端子以及与该第一端子和第二端子相连的一内部电路组成，其中，该第一端子与该负载相连，该第二端子与该驱动电源的一端相连，该内部电路检测该负载的电流值的波动，并进而调节该第一端子与第二端子之间的压降以吸收该驱动电源的波动电压，从而可以使该负载上的压降保持在一设定值。本发明能够保持LED上的电压恒定，使得LED不会出现闪烁。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路，尤其涉及集成电路。
背景技术
随着LED灯的广泛使用，LED灯需要更高的PF值来满足高能效的要求，因此在一般情况下LED电源输入端没有电解电容，只做一个简单的整流后接一个高频的输出滤波电容，如图1所示。众所周知，电源端没有了低频的滤波电容，给LED灯供电的电源会产生低频波动电压，如图2中所示：图中为实线的直线为输入的电压，图中为虚线的直线为理论上LED灯的电压，而类似正弦波的波形为实际上LED灯的电压，因此，给LED供电的30V左右电压中就有5.4V的波动电压。而LED是半导体器件，LED上的波动电压会产生电流，即：ΔI＝ΔV/R。这时LED灯会随着100Hz(如图3)的频率在不停闪烁，长时间的闪烁会让眼睛感到疲劳。为解决LED灯闪烁的问题，根本上在于减小LED灯上流过的电流。
根据公式ΔI＝ΔV/R，要减少ΔI，只能减少ΔV，现有技术的做法是通过在LED灯上串联一个大电阻，把大部分电压分掉，如图4所示。当上面电路串进一个大电阻时，确实会减低LED灯的闪烁亮度，但同时也增加额外的损耗和减低LED灯本身的亮度，使得电路的效率降低，无法达到LED灯节能的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术中的问题，而提出一种集成电路，能够解决现有技术的没有对LED灯进行滤波导致LED出现闪烁或者通过串联大电阻的方式对LED滤波时会造成功率损耗过大、LED亮度变低、电路效率降低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种集成电路，用以与一负载相串联后连接在一驱动电源的正负两端之间，该集成电路是由一第一端子、一第二端子以及与该第一端子和第二端子相连的一内部电路组成，其中，该第一端子与该负载相连，该第二端子与该驱动电源的一端相连，该内部电路检测该负载的电流值的波动，并进而调节该第一端子与第二端子之间的压降以吸收该驱动电源的波动电压，从而可以使该负载上的压降保持在一设定值。
优选地，该内部电路包括一控制单元，其用以检测该负载的电流值的波动，并进而输出一调节信号；一可调阻值单元，其包括输入端、输出端以及控制端，其输入端连接该第一端子，其输出端连接该第二端子，其控制端连接该控制单元，用以根据该调节信号来调节自身的阻值而实现分压，以使该负载上的压降保持恒定。
优选地，该可调阻值单元包括一MOS管，该MOS管的栅极连接该可调阻值单元的控制端，该MOS管的源极连接该可调阻值单元的输入端，该MOS管的漏极连接该可调阻值单元的输出端。
优选地，该控制单元包括：一电流采样模块，用以检测该负载的电流值的波动电流，捕获该电流的波形；一谷底保持模块，用以把该电流的最小值保持为基准电流；一电流比较模块，用以把该基准电流、该电流分别变为基准电压和采样电压，并在比较该基准电压与该采样电压后电流输出差值信号；一最小差值控制模块，用以判断该差值信号是否超过设定值，若超过则输出控制信号；一阻抗调节模块，用以在该差值信号超过设定值的时候启动工作，并根据该控制信号输出调节信号。
优选地，该设定值为0.5V至0.8V。
优选地，该控制单元还包括：一电源管理模块，用以管理该集成电路的电压。
优选地，该控制单元还包括：一限压保护模块，用以保护该集成电路的电压不超过其承受范围。
优选地，该控制单元还包括：一功耗管理模块，用以管理该集成电路的功耗。
优选地，该负载为一LED灯。
优选地，该驱动电源为一开关电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过控制单元检测电流的变化来调节可调阻值单元的阻值，使得该波动电压完全分压在该集成电路上，这样就能够保持LED灯两端的电压恒压，LED灯就不会出现闪烁的现象，并且保持低功耗。
附图说明
图1为现有技术的LED灯的电路图。
图2为图1的LED灯的电压波形图。
图3为图1中的波动电压的波形图。
图4为现有技术的LED灯串联一大电阻的电路图。
图5为本发明的用以抑制电流波动的集成电路的电路图。
图6为本发明的LED灯的电路图。
图7为图6的放大示意图。
图8为本发明的LED灯的示意图。
图9为图8的AB、AC、BC端口的电压波形图。
其中，附图标记说明如下：第一端子B 第二端子C 控制单元1 电流采样模块11 谷底保持模块12 电流比较模块13 最小差值控制模块14阻抗调节模块15 电源管理模块16限压保护模块17 功耗管理模块18可调阻值单元2。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
集成电路的实施例
请参阅图4，本发明的集成电路，用以与一负载相串联后连接在一驱动电源的正负两端之间，该集成电路是由一第一端子B、一第二端子C以及与该第一端子B和第二端子C相连的一内部电路组成。其中，该第一端子B与该负载相连，该第二端子C与该驱动电源的一端相连，该内部电路检测该负载的电流值的波动，并进而调节该第一端子B与第二端子C之间的压降以吸收该驱动电源的波动电压，从而可以使该负载上的压降保持在一设定值。
该内部电路包括一控制单元1以及一可调阻值单元2。该可调阻值单元2包括输入端、输出端以及控制端。可调阻值单元2的输入端连接该集成电路的第一端子B，可调阻值单元2的输出端连接该集成电路的第二端子C，可调阻值单元2的控制端连接该控制单元1。控制单元1用以检测该负载的电流值的波动，并进而输出一调节信号。可调阻值单元2用以根据该调节信号调节自身的阻值实现分压，以使该负载上的压降保持恒定。
该控制单元1包括：一电流采样模块11、一谷底保持模块12、一电流比较模块13、一最小差值控制模块14、一阻抗调节模块15、一电源管理模块16、一限压保护模块17以及一功耗管理模块18。
该电流采样模块11连接该第一端子B，该谷底保持模块12连接该电流采样模块11，该电流比较模块13连接该谷底保持模块12，该最小差值控制模块14连接在该电流比较模块13以及可调阻值单元2之间，该阻抗调节模块15连接在该电流比较模块13以及可调阻值单元2之间。该电源管理模块16、限压保护模块17、功耗管理模块18均连接在该阻抗调节模块15以及第二端子C之间。
电流采样模块11，用以检测该负载的电流值的波动电流，捕获该电流的波形。谷底保持模块12，用以把该电流的最小值保持为基准电流。电流比较模块13，用以把该基准电流、该电流分别变为基准电压和采样电压，并在比较该基准电压与该采样电压后电流输出差值信号。最小差值控制模块14，用以判断该差值信号是否超过设定值，若超过则输出控制信号。阻抗调节模块15，用以在该差值信号超过设定值的时候启动工作，并根据该控制信号输出调节信号。电源管理模块16，用以管理该集成电路的电压。限压保护模块17，用以保护该集成电路的电压不超过其承受范围。功耗管理模块18，用以管理该集成电路的功耗。
该可调阻值单元2包括一MOS管。该MOS管的栅极连接该可调阻值单元2的控制端，该MOS管的源极连接该可调阻值单元2的输入端，该MOS管的漏极连接该可调阻值单元2的输出端。在其他实施例中，也可以使用三极管。
本实施例中，该设定值为0.5V至0.8V。一般来说，MOS管要到2V以上才能够启动，这样就会导致集成电路芯片的功耗比较大，但是，本实施例的MOS管采用了低电源导通的MOS管，使得该MOS管在0.5V以上就能够启动，克服了这一困难，使得其能够芯片的功耗大大降低，也提高了芯片的功率。
本实施例中，该负载为一LED灯。
本实施例中，该驱动电源为一开关电源。
LED灯具的实施例
请参阅5至8，一种LED灯具，包括开关电源、LED灯以及上述的集成电路。该LED灯与该集成电路串联在该开关电源的输出端中。本实施例中，该LED灯的正极连接该开关电源的输出端的正极，该LED灯的负极连接该集成电路的第一端子B，该集成电路的第二端子C连接该开关电源的输出端的负极。在其他实施例中，也可为该集成电路的第一端子B连接该开关电源的输出端的正极，该集成电路的第二端子C连接该LED灯的正极，该LED灯的负极连接该开关电源的输出端的负极。
请继续参阅图9，由实验分析得知，AC两端的电压波形为最上图的波浪线，AC两端的电压为V2，AB两端的电压波形为中间图的直线，电压值为V1，BC两端的电压波形为最下图的波浪线，电压值为V2-V1。这就验证了，AB两端的电压在整个LED灯工作的过程中保持不变，AC两端电压的波动部分只作用在BC两端。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过控制单元检测电流的变化来调节可调阻值单元的阻值，使得该波动电压完全分压在该集成电路上，这样就能够保持LED灯两端的电压恒压，LED灯就不会出现闪烁的现象，并且保持低功耗。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围。凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种集成电路，用以与一负载相串联后连接在一驱动电源的正负两端之间，其特征在于，该集成电路是由一第一端子、一第二端子以及与该第一端子和第二端子相连的一内部电路组成，其中，该第一端子与该负载相连，该第二端子与该驱动电源的一端相连，该内部电路检测该负载的电流值的波动，并进而调节该第一端子与第二端子之间的压降以吸收该驱动电源的波动电压，从而可以使该负载上的压降保持在一设定值；其中，该内部电路包括一控制单元，其用以检测该负载的电流值的波动，并进而输出一调节信号；一可调阻值单元，其包括输入端、输出端以及控制端，其输入端连接该第一端子，其输出端连接该第二端子，其控制端连接该控制单元，用以根据该调节信号来调节自身的阻值而实现分压，以使该负载上的压降保持恒定；其中，该控制单元包括：一电流采样模块，用以检测该负载的电流值的波动电流，捕获该电流的波形；一谷底保持模块，用以把该电流的最小值保持为基准电流；一电流比较模块，用以把该基准电流、该电流分别变为基准电压和采样电压，并在比较该基准电压与该采样电压后电流输出差值信号；一最小差值控制模块，用以判断该差值信号是否超过设定值，若超过则输出控制信号；一阻抗调节模块，用以在该差值信号超过设定值的时候启动工作，并根据该控制信号输出调节信号。
2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该可调阻值单元包括一MOS管，该MOS管的栅极连接该可调阻值单元的控制端，该MOS管的源极连接该可调阻值单元的输入端，该MOS管的漏极连接该可调阻值单元的输出端。
3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该设定值为0.5V至0.8V。
4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该控制单元还包括：一电源管理模块，用以管理该集成电路的电压。
5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该控制单元还包括：一限压保护模块，用以保护该集成电路的电压不超过其承受范围。
6.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该控制单元还包括：一功耗管理模块，用以管理该集成电路的功耗。
7.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该负载为一LED灯。
8.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该驱动电源为一开关电源。
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