CN107071958B - 一种可多模式操作的初级侧调整led驱动电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路及控制方法，所述驱动电路包括EMI滤波器、反驰式转换器、零电流侦测电路、定电压控制电路、定电流控制电路、最小值选择电路、乘法器、第一RS触发器RS1和单稳态电路。本发明采用初级侧调整方式，可以同时操作于连续导通模式与不连续导通模式，采用固定截止时间峰值电流模式控制，具有高功因的特点，电路设计巧妙，实用性强。
Description
技术领域
本发明LED驱动电路领域，尤其涉及一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路及控制方法。
背景技术
具有高功因的LED驱动电路可采用单级(single-stage)或双级(two-stage)电路架构，双级架构(PFC前级整流器结合直流至直流后级转换器)虽然同时具有高功因及低电流涟波的优点，但电路成本较高。单级电路可以采用隔离式与非隔离式电路架构，非隔离式架构虽然电路较为简单，但工作电压范围易受限制，功率因子较差，且由于未隔离，LED灯具机构本身需能通过绝缘要求，LED灯具机构的成本较高。单级高功因隔离式电路则无高压绝缘问题，且工作电压范围可以利用变压器匝数比调整，较不受工作电压范围限制，然而因其需要光耦合隔离及二次侧调整电路，电路成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路及控制方法。
本发明提供的可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路包括：
EMI滤波器，通过一检波器分别连接交流输入电压的正极和负极，用于将所述交流输入电压的干扰信号进行滤除；
反驰式转换器，分别与EMI滤波器和LED负载连接，用于进行交流至直流转换后向LED负载供电；
零电流侦测电路，与所述反驰式转换器连接，用于通过比较所述反驰式转换器的输出电压和一电压准位，输出零电流侦测信号；
定电压控制电路，与零电流侦测电路连接，用于接收所述电流迴授信号，并输出恒压控制命令；
定电流控制电路，通过一与门和一多工器MUX与零电流侦测电路，用于探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；
最小值选择电路，分别与定电压控制电路、定电流控制电路和选择开关连接，用于根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；
乘法器，分别与所述检波器的正极及最小值选择电路连接，用于将感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；
第一RS触发器RS1，与所述乘法器的输出端及所述反驰式转换器的功率开关管Q相连，用于比较电流信号Vcon及经由所述功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流信号Vcon时，将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号；
单稳态电路，其一端通过第一非门NG1与第一RS触发器RS1的S端相连，另一端通过第二非门NG2、第一累加器A1与多工器MUX相连，用于给开关截止信号经设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。
第一采样保持电路，连接在第一RS触发器RS1及多工器MUX之间，用于接收第一RS触发器RS1输出的开关截止/导通信号的峰值并保持；
第一增益K1，连接在第一采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第一采样保持电路的输出信号；
第二采样保持电路，连接在所述单稳态电路及多工器MUX之间，用于接收单稳态电路的输出信号的峰值并保持；
第二增益K2，连接在第二采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第二采样保持电路的输出信号；
第三采样保持电路，连接在所述定电压控制电路及零电流侦测电路之间，用于接收定电压控制电路输出的恒压控制命令的峰值并保持；
第三增益K3，连接在第三采样保持电路及零电流侦测电路之间，用于增强第三采样保持电路的输出信号。
所述EMI滤波器包括电容C3、电感L1和电容C4，所述电感L1和电容C4顺次连接，所述电容C3的两端分别连接电感L1和电容C4的另一端，所述电容C3的两端分别与所述检波器的正负极连接后接地，电容C4的另一端接地；
所述反驰式转换器包括变压器T1、开关功率管Q、二极管D、电容C0，所述变压器T1包括初级线圈、第一次极线圈和第二次级线圈，所述初级线圈的一端与电感L1和电容C4之间的连接线相连，另一端通过所述功率开关管Q及电阻Rs接地，第一次级线圈的一端与二极管D的正极连接，二极管D的负极与LED发光二极管D2的正极连接，另一端与LED发光二极管D2的负极连接，第二次级线圈用于输出变压器TT1的参考电压Vaux；
所述零电流侦测电路包括比较器Q1和累加器，比较器Q1的反相输入端与累加器的输出结果相连，同相输入端与所述第二次级线圈参考电压点相连后与第三采样保持电路S/H3相连，输出端分两路，一路与累加器的负极连接后连接一与门输入端，另一路通过一脉冲发生器与第三采样保持电路S/H3相连；所述与门另一输入端与一非门的输出端连接，所述与门的输出端S1与一多工器MUX相连；
所述定电压控制电路包括比较器Q2、电容C6和基准电源，所述比较器Q2的反相输入端与第一增益K1连接，同时通过电容C6与其输出端相连，同相输入端与基准电源相连；
所述定电流控制电路包括比较器Q3、电容C2、电容C1、电阻R2及基准电源，比较器Q3的反相输入端与多工器MUX连接，同时通过电容C2、电容C1、电阻R2与其输出端连接，同相输入端与基准电源相连；
所述最小值选择电路包括二极管DA、DB，二极管DA的负极与所述比较器Q3的输出端连接，二极管DB的负极与所述比较器Q2的输出端连接，所述二极管DA、DB的正极相连后与乘法器连接；
所述乘法器的两个输入端分别与所述最小值选择电路的输出端及所述检波器的正极连接，输出端与比较器Q4的反相输入端连接；
所述功率开关管Q的源极分三路，一路通过一电阻Rs接地，一路与比较器Q4的同相输入端连接，一路通过第一采样电路S/H1、一累加器和第二增益K2连接与多工器MUX连接；
所述第一RS触发器RS1的R端与比较器Q4的输出端连接，输出端通过一脉冲发生器与第一采样电路S/H1连接；
所述单稳态电路包括第二RS触发器RS2，所述第二RS触发器RS2的下沿触发输入端通过一非门、延迟触发器、第二采样电路S/H2与累加器连接，输出端通过一非门与所述第一RS触发器RS1的S端连接。
所述LED驱动电路还包括：电阻R1、Ri1、Ri2、电容C5、二极管D1，所述电阻R1与电容C5并联后，一端连接在电感L1和电容C4的连接线之间，另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1连接在变压器T的初级线圈及功率开关管Q的连接线之间；电阻Ri1、Ri2串联在检波器的正极及地线之间，且电阻Ri1、Ri2之间的连接线与乘法器的输入端连接。
本发明还提供了一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路的控制方法，所述LED驱动控制电路包括依次连接的EMI滤波器、变压器T、LED发光二极管、功率开关管Q、零电流侦测电路、定电压控制电路、定电流控制电路、最小值选择电路、乘法器、第一RS触发器RS1、单稳态电路，所述控制方法包括：
步骤1：零电流侦测电路检测变压器T输出的电压Vcd，输出电流迴授信号；
步骤2：定电压控制电路接收所述电流迴授信号，并输出恒压控制命令；
步骤3：定电流控制电路探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；
步骤4：最小值选择电路根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；
步骤5：乘法器将感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；
步骤6：第一RS触发器RS1比较电流信号Vcon及所述经由功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流Vcon信号时，转步骤7，否则保持当前状态；
步骤7：将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号Goff；
步骤8：所述单稳态电路给接收所述开关截止信号并给其设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。
所述方法还包括前置步骤0：实时估测流经LED负载的输出电流Io和LED负载两端的输出电压Vo；
其中，在电流断续模式下，估测流经LED负载的输出电流Io的方法为：
其中N＝N1/N2为变压器的匝数比，Ts为该切换周期的时间；
估测LED负载两端的输出电压Vo的方法为：
在电流连续模式下，估测流经LED负载的输出电流Io的方法为：在功率开关管Q导通及截止瞬间对其开关电流作取样，以取得呈现梯形的开关电流的低值(IQL)与高值(IQH)，再利用其推得二极体电流的高值(IDH)及低值(IDL)大小，并利用固定截止时间Toff计算输出电流，公式如下：
估测LED负载两端的输出电压Vo的方法为：采用Zcd的正沿稍加延迟后对Vaux取样(S/H3)，采用的公式为：
所述LED驱动控制电路还包括第一采样保持电路、第二采样保持电路、第三采样保持电路、第一增益K1、第二增益K2、第三增益K3；所述步骤2还包括第二采样电路采样所述恒压控制命令的峰值并保持，增益K2增强第二采样电路的输出信号；所述步骤3还包括第三采样电路采样所述恒流控制命令的峰值并保持，增益K3增强第三采样电路的输出信号；所述步骤6还包括第一采样保持电路采样第一RS触发器RS1输出的开关截止/导通信号的峰值并保持，增益K1增强第一采样保持电路的输出信号。
所述第三采样电路S/H3采用所述零电流侦测信号的正沿稍加延迟后对所述反驰式转换器的输出电压取样。
与现有技术相比，本发明可以同时操作于连续导通模式与不连续导通模式，采用固定截止时间峰值电流模式控制，具有高功因特点，电路设计巧妙，实用性强。
附图说明
图1为PSR的返驰式LED驱动电路的反馈方式；
图2为DCM下PSR返驰式转换器相关波形；
图3为CCM下PSR返驰式转换器相关波形；
图4为PSR方法在CCM下的相关波形；
图5为PSR方法在DCM下的相关波形；
图6为本发明的LED驱动电路图；
图7为COT峰值电流模式控制工作在CCM的波形；
图8为COT峰值电流模式控制工作在DCM的波形；
图9为一60W的PSR反驰式LED驱动电路在Vs＝115Vrms的波形；
图10为一60W的PSR反驰式LED驱动电路在Vs＝230Vrms的波形；
图11为本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。
如图1所示，返驰式变压器在无光耦合器反馈下，需利用第二次级线圈N3及开关电流感测信号VRs估测输出电压及电流，此即所谓之一次测调整(Primary-Side Regulation,PSR)方式。在电流断续模式(DCM)操作下反驰式转换器的工作波形如图2所示，由辅助线圈的参考电压Vaux与一电压準位Vth比较后产生一零电流侦测信号Zcd，此信号可用以计算二极体电流下降至零的时间Tres，再利用开关电流命令Vcon的取样与保持(sample andhold,S/H)信号，可估测二次侧的输出电流(Io)，估测方式为：
其中N＝N1/N2为变压器的匝数比，Ts为该切换周期的时间。
辅助线圈的输出电压(Vaux)与输出电压(Vo)满足以下关系：
利用Zcd信号可以获知二极体电流掉至零的时间，当二极体电流掉至零时(4.2)的Vdiode＝0，因此输出电压可以由(2)求得：
因此可以利用Zcd的下缘信号时间对Vaux作取样及维持(sample and hold,S/H)，然而此可能因线圈阻抗造成Zcd的延迟，而错失Vaux的取样时间，因此一般会将Vaux的取样时间提前，亦或在Ra2旁并电容延迟Vaux信号，以获取较准确的Vo电压估测。
过去PSR技术已相当普遍，然而其估测方法均基于反驰式转换器操作在DCM，因在此模式下的开关电流及二极体电流为三角形，仅需对峰值的命令取样即可。然而在电流连续模式(CCM)下的操作如图3所示，开关及二极体电流并非三角形，因此无法利用前述(1)的方式来估测输出电流。其次在CCM下的Zcd信号亦无法用以当成输出电压的取样信号，一是因为二极体电流不为零，二极体的压降会造成(2)对于Vo估测的误差，二是同样的Zcd的延迟亦有可能错失Vaux的取样时间。
在开关导通及截止瞬间对其开关电流作取样，以取得呈现梯形的开关电流的低值(IQL)与高值(IQH)，再利用其推得二极体电流的高值(IDH)及低值(IDL)大小，并利用固定截止时间Toff计算输出电流，估测方法如下：
在输出电压Vo的估测方面，为避免Zcd的延迟造成严重电压的估测误差，本创作采用Zcd的正沿稍加延迟后对Vaux取样(S/H3)，此方式虽然如(3)所示存在二极体的压降误差，但因为LED驱动电路一般负载较为固定，使得二极体压降较為固定，因此可以藉由Ra1及Ra2电阻的设定来校正，更何况一般LED驱动电路的CV精确度要求不如切换式电源供应器的标准严格，因为LED电压本身就具有一定的不一致性，因此以本发明所提方法估测的电压误差在可以接受的范围内。
图5为在DCM下的相关波形，其亦可利用上述双取样与保持(S/H1与S/H2)对开关电流作取样，其计算一样采用(4)，但由于IQL为零，若Toff改成Zcd的时间(Tres)，则(4)的结果将与原PSR DCM估测方法(1)所列相同。为达到此目的，图5中计算电流的时间信号(S1)乃由Zcd与开关截止信号Goff(其期间為Toff)所AND而成，重新检视图4CCM的模式，由Zcd与开关截止信号Goff(其期间为Toff)所AND而成的信号(S1)亦等于Goff信号，因此S1亦适用于CCM。由图4及图5可知所提电流估测方法可同时适用于CCM及DCM，而电压的估算亦然。
基于上述估测方法，本发明提出一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路，包括：EMI滤波器，通过一检波器分别连接交流输入电压的正极和负极，用于将所述交流输入电压的干扰信号进行滤除；变压器T，分别与EMI滤波器和LED发光二极管连接，用于改变所述交流输入电压的大小；零电流侦测电路，与变压器T连接，用于检测变压器T输出的参考电压，输出电流迴授信号；定电压控制电路，与零电流侦测电路连接，用于接收所述电流迴授信号，并输出恒压控制命令；定电流控制电路，通过一与门和一多工器MUX与零电流侦测电路，用于探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；最小值选择电路，分别与定电压控制电路、定电流控制电路和选择开关连接，用于根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；乘法器，分别与所述检波器的正极输出端及最小值选择电路输出端连接，用于将检波器输出的感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；功率开关管Q，与所述EMI滤波器及第一RS触发器RS1连接；第一RS触发器RS1，与所述乘法器的输出端及功率开关管Q相连，用于比较开关的电流信号Vcon及所述经由功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流Vcon信号时，将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号；单稳态电路，通过一非门与第一RS触发器RS1的S端相连，同时一非门、脉冲信号发生器、累加器与多工器MUX相连，用于给开关截止信号经设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。第一采样保持电路，连接在第一RS触发器RS1及多工器MUX之间，用于接收第一RS触发器RS1输出的开关截止/导通信号的峰值并保持；第一增益K1，连接在第一采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第一采样保持电路的输出信号；第二采样保持电路，连接在所述单稳态电路及多工器MUX之间，用于接收单稳态电路的输出信号的峰值并保持；第二增益K2，连接在第二采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第二采样保持电路的输出信号；第三采样保持电路，连接在所述定电压控制电路及零电流侦测电路之间，用于接收定电压控制电路输出的恒压控制命令的峰值并保持；第三增益K3，连接在第三采样保持电路及零电流侦测电路之间，用于增强第三采样保持电路的输出信号。
电路的具体连接方式为：所述EMI滤波器包括电容C3、电感L1和电容C4，所述电感L1和电容C4顺次连接，所述电容C3的两端分别连接电感L1和电容C4的另一端，所述电容C3的两端分别与所述检波器的正负极连接后接地，电容C4的另一端接地；
所述反驰式转换器包括变压器T1、开关功率管Q、二极管D、电容C0，所述变压器T1包括初级线圈、第一次极线圈和第二次级线圈，所述初级线圈的一端与电感L1和电容C4之间的连接线相连，另一端通过所述功率开关管Q及电阻Rs接地，第一次级线圈的一端与二极管D的正极连接，二极管D的负极与LED发光二极管D2的正极连接，另一端与LED发光二极管D2的负极连接，第二次级线圈用于输出变压器T1的参考电压Vaux；
所述零电流侦测电路包括比较器Q1和累加器，比较器Q1的反相输入端与累加器的输出结果相连，同相输入端与所述第二次级线圈参考电压点相连后与第三采样保持电路S/H3相连，输出端分两路，一路与累加器的负极连接后连接一与门输入端，另一路通过一脉冲发生器与第三采样保持电路S/H3相连；所述与门另一输入端与一非门的输出端连接，所述与门的输出端S1与一多工器MUX相连；
所述定电压控制电路包括比较器Q2、电容C6和基准电源，所述比较器Q2的反相输入端与第一增益K1连接，同时通过电容C6与其输出端相连，同相输入端与基准电源相连；
所述定电流控制电路包括比较器Q3、电容C2、电容C1、电阻R2及基准电源，比较器Q3的反相输入端与多工器MUX连接，同时通过电容C2、电容C1、电阻R2与其输出端连接，同相输入端与基准电源相连；
所述最小值选择电路包括二极管DA、DB，二极管DA的负极与所述比较器Q3的输出端连接，二极管DB的负极与所述比较器Q2的输出端连接，所述二极管DA、DB的正极相连后与乘法器连接；
所述乘法器的两个输入端分别与所述最小值选择电路的输出端及所述检波器的正极连接，输出端与比较器Q4的反相输入端连接；
所述功率开关管Q的源极分三路，一路通过一电阻Rs接地，一路与比较器Q4的同相输入端连接，一路通过第一采样电路S/H1、一累加器和第二增益K2连接与多工器MUX连接；
所述第一RS触发器RS1的R端与比较器Q4的输出端连接，输出端通过一脉冲发生器与第一采样电路S/H1连接；
所述单稳态电路包括第二RS触发器RS2，所述第二RS触发器RS2的下沿触发输入端通过一非门、延迟触发器、第二采样电路S/H2与累加器连接，输出端通过一非门与所述第一RS触发器RS1的S端连接。
在一实施例中，所述电路还包括：电阻R1、Ri1、Ri2、电容C5、二极管D1，所述电阻R1与电容C5并联后，一端连接在电感L1和电容C4的连接线之间，另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1连接在变压器T的初级线圈及功率开关管Q的连接线之间；电阻Ri1、Ri2串联在检波器的正极输出端及地线之间，且电阻Ri1、Ri2之间的连接线与乘法器的输入端连接。
如图6所示，其中开关电流IQL的取样乃利用电流感测电阻的信号Vcs经由S/H1取样获得，为避免开关导通瞬间的突波(spike)造成误差，取样电路的触发乃利用开关的触发信号Gon经由一短暂延迟获得。同样的为避免开关截止时电流IQH的取样误差，乃利用开关电流命令Vcon藉由S/H2取样获得。最后的输出电流迴授信号(Vfb)乃将二取样值相加经由一多工器(MUX)再经由一增益K2获得，而多工器的选择则由上述的S1信号所选择，当S1为0时多工器输初选择零，当S1为1时多工器输出选择二取样值相加，如此便能计算出二极体电流的平均值，最后的K2值方块用以设定变压器匝数比及电流感测比例。电压的估测乃利用Vaux信号经由S/H3取样获得，S/H3的触发乃由Zcd信号的前沿经过延迟获得，最后的估测电压再藉由K1值方块设定感测的比例。
藉此估测的LED输出电流或电压经由定电流(constant current,CC)控制或定电压(constant voltagem,CV)控制后再经由二极管DA及DB构成的最小值选择电路得到误差放大信号(Vcomp)，Vcomp再与感测的输入电压KvVin相乘后得到开关的电流命令Vcon，此讯号和流经Rcs开关电流讯号VRS做比较，当开关电流讯号VRS高于Vcon讯号时，将使功率开关截止。而开关的截止信号经由一可控式单稳态电路设定一固定截止时间Toff，因此开关截止后经过Toff时间后，单稳态电路将RS触发器重新触发，使功率开关转为导通，开始另一个切换周期的工作。相关工作的波形如图7及图8所示，图7為CCM的工作波形，通常发生在重载亦或输入电压较低时；图8為DCM的工作波形，通常发生在轻载亦或输入电压较高时。峰值为正弦波的开关电流(IQ)不管在CCM或DCM，经由输入的EMI滤波器，可得到输入为接近正弦波的入电流(Is)，使输入为高功率因数。
根据上述原理，一60W的PSR反驰式LED驱动电路在Vs＝115Vrms及Vs＝230Vrms的波形分别如图9及图10所示，其显示估测电路无论是输出电压及输出电流均相当准确，电路具有良好的稳定度与电流调整率误差(<±5％)，功因在Vs＝110Vrms为PF＝0.991，ILED＝1.01A，在Vs＝220Vrms为PF＝0.942，ILED＝0.92A。这些均验证所提PSR COT控制的峰值电流控制以及电流及电压估测等各项功能确实都能达成。
如图11所示，本发明还提供了一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路的控制方法，具体包括以下步骤：
步骤0：实时估测流经LED负载的输出电流Io和LED负载两端的输出电压Vo；
步骤1：零电流侦测电路检测变压器T输出的参考电压Vaux，输出电流迴授信号；
步骤2：定电压控制电路接收所述电流迴授信号，并输出恒压控制命令；
步骤3：定电流控制电路探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；
步骤4：最小值选择电路根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；
步骤5：乘法器将感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；
步骤6：第一RS触发器RS1比较电流信号Vcon及所述经由功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流Vcon信号时，转步骤7，否则保持当前状态；
步骤7：将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号Goff；
步骤8：所述单稳态电路给接收所述开关截止信号并给其设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。
步骤0中，在电流断续模式下，估测流经LED负载的输出电流Io的方法为：
其中N＝N1/N2为变压器的匝数比，Ts为该切换周期的时间；
估测LED负载两端的输出电压Vo的方法为：
在电流连续模式下，估测流经LED负载的输出电流Io的方法为：在功率开关管Q导通及截止瞬间对其开关电流作取样，以取得呈现梯形的开关电流的低值(IQL)与高值(IQH)，再利用其推得二极体电流的高值(IDH)及低值(IDL)大小，并利用固定截止时间Toff计算输出电流，公式如下：
估测LED负载两端的输出电压Vo的方法为：采用Zcd的正沿稍加延迟后对Vaux取样(S/H3)，采用的公式为：
LED驱动控制电路还包括第一采样保持电路、第二采样保持电路、第三采样保持电路、第一增益K1、第二增益K2、第三增益K3；所述步骤2还包括第二采样电路采样所述恒压控制命令的峰值并保持，增益K2增强第二采样电路的输出信号；所述步骤3还包括第三采样电路采样所述恒流控制命令的峰值并保持，增益K3增强第三采样电路的输出信号；所述步骤6还包括第一采样保持电路采样第一RS触发器RS1输出的开关截止/导通信号的峰值并保持，增益K1增强第一采样保持电路的输出信号。
所述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路，其特征在于，包括：
EMI滤波器（101），通过一检波器分别连接交流输入电压的正极和负极，用于将所述交流输入电压的干扰信号进行滤除；
反驰式转换器（102），分别与EMI滤波器和LED负载连接，用于进行交流至直流转换后向LED负载供电；
零电流侦测电路（103），与所述反驰式转换器连接，用于通过比较所述反驰式转换器的输出电压和一电压准位，输出零电流侦测信号；
定电压控制电路（104），与零电流侦测电路连接，用于接收电流迴授信号，并输出恒压控制命令；
定电流控制电路（105），通过一与门和一多工器MUX与零电流侦测电路，用于探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；
最小值选择电路，分别与定电压控制电路、定电流控制电路和选择开关连接，用于根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；
乘法器（106），分别与所述检波器的正极及最小值选择电路连接，用于将感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；
第一RS触发器RS1，与所述乘法器的输出端及所述反驰式转换器的功率开关管Q相连，用于比较电流信号Vcon及经由所述功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流信号Vcon时，将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号；
单稳态电路（107），其一端通过第一非门NG1与第一RS触发器RS1的S端相连，另一端通过第二非门NG2、第一累加器A1与多工器MUX相连，用于给开关截止信号经设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。
2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括：
第一采样保持电路，连接在第一RS触发器RS1及多工器MUX之间，用于接收第一RS触发器RS1输出的开关截止/导通信号的峰值并保持；
第一增益K1，连接在第一采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第一采样保持电路的输出信号；
第二采样保持电路，连接在所述单稳态电路及多工器MUX之间，用于接收单稳态电路的输出信号的峰值并保持；
第二增益K2，连接在第二采样保持电路及多工器MUX之间，用于增强第二采样保持电路的输出信号；
第三采样保持电路，连接在所述定电压控制电路及零电流侦测电路之间，用于接收定电压控制电路输出的恒压控制命令的峰值并保持；
第三增益K3，连接在第三采样保持电路及零电流侦测电路之间，用于增强第三采样保持电路的输出信号。
3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于：
所述EMI滤波器包括电容C3、电感L1和电容C4，所述电感L1和电容C4顺次连接，所述电容C3的两端分别连接电感L1和电容C4的另一端，所述电容C3的两端分别与所述检波器的正负极连接后接地，电容C4的另一端接地；
所述反驰式转换器包括变压器T1、功率开关管Q、二极管D、电容C0，所述变压器T1包括初级线圈、第一次极线圈和第二次级线圈，所述初级线圈的一端与电感L1和电容C4之间的连接线相连，另一端通过所述功率开关管Q及电阻Rs接地，第一次级线圈的一端与二极管D的正极连接，二极管D的负极与LED发光二极管D2的正极连接，另一端与LED发光二极管D2的负极连接，第二次级线圈用于输出变压器TT1的参考电压Vaux；
所述零电流侦测电路包括比较器Q1和累加器，比较器Q1的反相输入端与累加器的输出结果相连，同相输入端与所述第二次级线圈参考电压点相连后与第三采样保持电路S/H3相连，输出端分两路，一路与累加器的负极连接后连接一与门输入端，另一路通过一脉冲发生器与第三采样保持电路S/H3相连；所述与门另一输入端与一非门的输出端连接，所述与门的输出端S1与一多工器MUX相连；
所述定电压控制电路包括比较器Q2、电容C6和基准电源，所述比较器Q2的反相输入端与第一增益K1连接，同时通过电容C6与其输出端相连，同相输入端与基准电源相连；
所述定电流控制电路包括比较器Q3、电容C2、电容C1、电阻R2及基准电源，比较器Q3的反相输入端与多工器MUX连接，同时通过电容C2、电容C1、电阻R2与其输出端连接，同相输入端与基准电源相连；
所述最小值选择电路包括二极管DA、DB，二极管DA的负极与所述比较器Q3的输出端连接，二极管DB的负极与所述比较器Q2的输出端连接，所述二极管DA、DB的正极相连后与乘法器连接；
所述乘法器的两个输入端分别与所述最小值选择电路的输出端及所述检波器的正极连接，输出端与比较器Q4的反相输入端连接；
所述功率开关管Q的源极分三路，一路通过一电阻Rs接地，一路与比较器Q4的同相输入端连接，一路通过第一采样电路S/H1、一累加器和第二增益K2连接与多工器MUX连接；
所述第一RS触发器RS1的R端与比较器Q4的输出端连接，输出端通过一脉冲发生器与第一采样电路S/H1连接；
所述单稳态电路包括第二RS触发器RS2，所述第二RS触发器RS2的下沿触发输入端通过一非门、延迟触发器、第二采样电路S/H2与累加器连接，输出端通过一非门与所述第一RS触发器RS1的S端连接。
4.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述第三采样电路S/H3采用所述零电流侦测信号的正沿稍加延迟后对所述反驰式转换器的输出电压取样。
5.一种可多模式操作的初级侧调整LED驱动电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
步骤1：零电流侦测电路检测变压器T输出的参考电压Vaux，输出电流迴授信号；
步骤2：定电压控制电路接收所述电流迴授信号，并输出恒压控制命令；
步骤3：定电流控制电路探测零电流侦测电路的输出电流，并输出恒流控制命令；
步骤4：最小值选择电路根据恒压控制命令和恒流控制命令输出误差放大信号；
步骤5：乘法器将感测的输入电压与所述误差放大信号相乘，输出电流信号Vcon；
步骤6：第一RS触发器RS1比较电流信号Vcon及经由功率开关管Q的开关电流感测信号VRs，当开关电流感测信号VRs高于电流信号Vcon时，转步骤7，否则保持当前状态；
步骤7：将使功率开关管Q截止，输出开关截止信号G off ；
步骤8：单稳态电路给接收所述开关截止信号并给其设定一固定截止时间，功率开关管Q截止后经过所述固定截止时间后，将第一RS触发器RS1重新触发，使功率开关管Q转为导通，输出开关导通信号，开始另一个切换周期的工作。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2还包括采样所述恒压控制命令的峰值并对其增益后输出。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3还包括采样所述恒流控制命令的峰值并对其增益后输出；所述采样所述恒流控制命令的峰值具体包括采用零电流侦测信号的正沿稍加延迟后对反驰式转换器的输出电压进行取样。
8.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤7还包括采样第一RS触发器RS1输出的开关截止信号的峰值并对其增益后输出，所述步骤8还包括采样第一RS触发器RS1输出的开关导通信号的峰值并对其增益后输出。
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