CN205453528U - 开回路定电流驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种开回路定电流驱动电路，其具有：一桥式整流电路、一功率晶体管、一脉冲宽度调变控制单元、一定电流电路及一负载，该脉冲宽度调变控制单元具有一电流感测输入端、一脉冲宽度决定电路及一脉冲宽度调变信号输出端，该电流感测输入端是与一电流感测信号耦接，该脉冲宽度调变信号输出端输出一脉冲宽度调变信号，且该脉冲宽度决定电路是依一参考电压与该电流感测信号的一误差平均值产生一峰值信号，再依该电流感测信号和该峰值信号的一比较结果决定所述脉冲宽度调变信号的一脉冲宽度。
Description
技术领域
本实用新型是有关一种定电流驱动电路，特别是关于一种开回路(openloop)定电流驱动电路。
背景技术
已知的定电流电源转换电路一般是以闭回路(closedloop)的控制方式产生一直流电流。然而，由于闭回路的控制机制相较于开回路的控制机制复杂且会产生较高的成本，故闭回路控制在某些低价电源产品中并不适用。
为解决上述的问题，已知乃有采用开回路控制方式的定电流电源转换电路，而其控制方式一般是将该电源转换电路通过切换一功率开关而产生的一锯齿波输入电流的峰值固定在一预设的准位。然而，由于该锯齿波输入电流的上升斜率会随一输入电压的电压值而变，而其下降斜率会随其负载大小而变，故虽然该锯齿波输入电流的峰值已被固定在一预设的准位，该锯齿波输入电流的平均值并不能保证维持不变，亦即，尽管已将该锯齿波输入电流的峰值固定在一预设的准位，不同的输入电压或不同的负载仍会使已知开回路定电流电源转换电路产生不同准位的直流电流。
为解决前述问题，我们亟需一新颖的开回路定电流驱动电路。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于揭露一种开回路定电流驱动电路，其可在一开回路电源转换结构中提供一固定的输出电流。
本实用新型的另一目的在于揭露一种开回路定电流驱动电路，其可在不增加一控制器的接脚的情况下将一输出电流固定在一默认值。
本实用新型的又一目的在于揭露一种开回路定电流驱动电路，其可将一功率开关整合在一控制器内以进一步简化一可固定输出电流的开回路定电流驱动电路的结构。
为达成上述目的，一种开回路定电流驱动电路乃被提出，其具有：
一桥式整流电路，是用以与一交流电压耦接以产生一输入电压；
一功率晶体管，具有一控制端、一第一通道端及一第二通道端，该控制端是与一脉冲宽度调变信号耦接，该第一通道端是与该输入电压耦接；
一脉冲宽度调变控制单元，具有一电流感测输入端、一脉冲宽度决定电路及一脉冲宽度调变信号输出端，该电流感测输入端是与一电流感测信号耦接，该脉冲宽度调变信号输出端输出所述脉冲宽度调变信号，且该脉冲宽度决定电路是依一参考电压与该电流感测信号的一误差平均值产生一峰值信号，再依该电流感测信号和该峰值信号的一比较结果决定所述脉冲宽度调变信号的一脉冲宽度；
一定电流电路，具有一电流输入端、一电流输出端及一电流感测输出端，该电流输入端是与该功率晶体管的所述第二通道端耦接以接收一锯齿波电流，该电流输出端输出一直流电流，该电流感测输出端输出该电流感测信号，其中，该电流感测信号是和该锯齿波电流成正比，该直流电流的准位等于该锯齿波电流的平均值；以及
一负载，是由该直流电流驱动。
在一实施例中，该脉冲宽度决定电路具有一误差平均电路及一比较器，该误差平均电路是依该参考电压和该电流感测信号产生所述的峰值信号，该比较器是依该电流感测信号和该峰值信号产生所述的比较结果。
在一实施例中，该误差平均电路包含一跨导放大器及一电容。
在一实施例中，该定电流电路包含一电阻以依该锯齿波电流产生该电流感测信号。
在一实施例中，该定电流电路包含一二极管、一电感及一电容。
在一实施例中，该负载是一发光二极管模块。
在一实施例中，该功率晶体管和该脉冲宽度调变控制单元是整合在一集成电路中。
本实用新型的有益效果是，其可在一开回路电源转换结构中提供一固定的输出电流，其可在不增加一控制器的接脚的情况下将一输出电流固定在一默认值，其可将一功率开关整合在一控制器内以进一步简化一可固定输出电流的开回路定电流驱动电路的结构。
附图说明
为能进一步了解本实用新型的结构、特征及其目的，以下结合较佳具体实施例及附图详细说明如后，其中：
图1绘示本实用新型开回路定电流驱动电路的一实施例电路图。
图2绘示图1的一脉冲宽度决定电路的一实施例电路图。
图3绘示图1的一定电流电路的一实施例电路图。
图4a-图4c为本实用新型图1的开回路定电流驱动电路的主要信号的波形示意图。
具体实施方式
请参照图1，其绘示本实用新型开回路定电流驱动电路的一实施例电路图。如图1所示，该开回路定电流驱动电路包括一桥式整流电路100、一功率晶体管110、一脉冲宽度调变控制单元120、一定电流电路130及一负载140。
桥式整流电路100是用以与一交流电压VAC耦接以产生一输入电压VIN。输入电压VIN具有一直流准位及一涟波。
功率晶体管110具有一控制端、一第一通道端及一第二通道端，该控制端是与一脉冲宽度调变信号VPWM耦接，该第一通道端是与该输入电压VIN耦接。功率晶体管110可为一单独元件或和脉冲宽度调变控制单元120整合在一集成电路中。
脉冲宽度调变控制单元120具有一电流感测输入端A、一脉冲宽度决定电路121、一驱动电路122及一脉冲宽度调变信号输出端B，其中，电流感测输入端A是与一电流感测信号VCS耦接；脉冲宽度调变信号输出端B输出所述脉冲宽度调变信号VPWM；脉冲宽度决定电路121是依一参考电压与该电流感测信号VCS的一误差平均值产生一峰值信号，再依该电流感测信号VCS和该峰值信号的一比较结果决定所述脉冲宽度调变信号VPWM的一脉冲宽度；以及驱动电路122是用以提升所述脉冲宽度调变信号VPWM的驱动能力。
定电流电路130具有一电流输入端C、一电流输出端D及一电流感测输出端E，其中，电流输入端C是与功率晶体管110的所述第二通道端耦接以接收一锯齿波电流ISAW；电流输出端D输出一直流电流IO，且该直流电流IO的准位等于该锯齿波电流ISAW的平均值；电流感测输出端E输出该电流感测信号VCS，且该电流感测信号VCS是和该锯齿波电流ISAW成正比。
负载140，可为一发光二极管模块，是由该直流电流IO驱动。
请参照图2，其绘示图1的脉冲宽度决定电路121的一实施例电路图。如图2所示，该脉冲宽度决定电路121具有一误差平均电路1211、一比较器1212及一脉冲产生电路1213，其中，误差平均电路1211是依一参考电压VREF和该电流感测信号VCS产生一峰值信号VPEAK；比较器1212是依该电流感测信号VCS和该峰值信号VPEAK的比较结果产生一比较信号VCMP；以及脉冲产生电路1213是依一频率信号CK决定一脉冲信号VPWM1的各责任周期(dutycycle)的起始时点，及依该比较信号VCMP决定脉冲信号VPWM1的各责任周期(dutycycle)的结束时点以决定脉冲信号VPWM1的脉冲宽度。另外，一过电流保护信号OCP亦可用来决定脉冲信号VPWM1的各责任周期(dutycycle)的结束时点以提供一过电流保护功能。另外，误差平均电路1211可包含一跨导放大器及一电容以提供一误差平均功能，以使峰值信号VPEAK呈现一带有低涟波的直流波形。
请参照图3，其绘示图1的定电流电路130的一实施例电路图。如图3所示，该定电流电路包含一电阻131、一二极管132、一电感133及一电容134，其中，电阻131是用以依该锯齿波电流ISAW产生该电流感测信号VCS；二极管132是用以在功率晶体管110断开时为电感133提供一放电路径；电感133是用以在功率晶体管110导通时储存能量及在功率晶体管110断开时释放能量；以及电容134是在电感133的电流变小时提供其所储存的电荷以使直流电流IO的准位维持固定。
请参照图4a-图4c，其为本实用新型图1的开回路定电流驱动电路的主要信号的波形示意图，其中，图4a绘示一交流电压VAC的波形；图4b绘示一输入电压VIN的波形；以及图4c绘示一峰值信号VPEAK、一电流感测信号VCS及一参考电压VREF的波形。由图4c可看出，在本实用新型的控制机制的作用下，电流感测信号VCS的平均值会等于参考电压VREF，从而使直流电流IO的准位维持固定。
由以上的说明可知，本实用新型具有以下的优点：
1、本实用新型的开回路定电流驱动电路可在一开回路电源转换结构中提供一固定的输出电流。
2、本实用新型的开回路定电流驱动电路可在不增加一控制器的接脚的情况下将一输出电流固定在一默认值。
3、本实用新型的开回路定电流驱动电路可将一功率开关整合在一控制器内以进一步简化一可固定输出电流的开回路定电流驱动电路的结构。
本案所揭示的，乃较佳实施例，凡是局部的变更或修饰而源于本案的技术思想而为熟习该项技术的人所易于推知的，俱不脱本案的权利要求范畴。
Claims (7)
1.一种开回路定电流驱动电路，其特征在于，其具有：
一桥式整流电路，用以与一交流电压耦接以产生一输入电压；
一功率晶体管，具有一控制端、一第一通道端及一第二通道端，该控制端与一脉冲宽度调变信号耦接，该第一通道端与该输入电压耦接；
一脉冲宽度调变控制单元，具有一电流感测输入端、一脉冲宽度决定电路及一脉冲宽度调变信号输出端，该电流感测输入端与一电流感测信号耦接，该脉冲宽度调变信号输出端输出所述脉冲宽度调变信号，且该脉冲宽度决定电路依一参考电压与该电流感测信号的一误差平均值产生一峰值信号，再依该电流感测信号和该峰值信号的一比较结果决定所述脉冲宽度调变信号的一脉冲宽度；
一定电流电路，具有一电流输入端、一电流输出端及一电流感测输出端，该电流输入端与该功率晶体管的所述第二通道端耦接以接收一锯齿波电流，该电流输出端输出一直流电流，该电流感测输出端输出该电流感测信号，其中，该电流感测信号是和该锯齿波电流成正比，该直流电流的准位等于该锯齿波电流的平均值；以及
一负载，由该直流电流驱动。
2.如权利要求1所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该脉冲宽度决定电路具有一误差平均电路及一比较器，该误差平均电路依该参考电压和该电流感测信号产生所述的峰值信号，该比较器依该电流感测信号和该峰值信号产生所述的比较结果。
3.如权利要求2所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该误差平均电路包含一跨导放大器及一电容。
4.如权利要求1所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该定电流电路包含一电阻以依该锯齿波电流产生该电流感测信号。
5.如权利要求1所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该定电流电路包含一二极管、一电感及一电容。
6.如权利要求1所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该负载是一发光二极管模块。
7.如权利要求1所述的开回路定电流驱动电路，其特征在于，其中该功率晶体管和该脉冲宽度调变控制单元整合在一集成电路中。
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2016
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