CN209659672U - 一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 - Google Patents
一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209659672U CN209659672U CN201822271358.4U CN201822271358U CN209659672U CN 209659672 U CN209659672 U CN 209659672U CN 201822271358 U CN201822271358 U CN 201822271358U CN 209659672 U CN209659672 U CN 209659672U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- control circuit
- zero current
- current detection
- control signal
- 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
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种控制电路、LED驱动芯片及LED驱动系统。控制电路与一开关装置电连接,控制电路通过引入只在反馈信号下降穿越零的时候有效的零电流检测窄脉冲信号,开关导通的时刻对应的原边电流初值均相同,在导通时间固定的机制下,最终的原边电流峰值都相同,消除了传统导通时机谷底切换非对称导致的低频闪烁。通过引入零电流检测锁存信号以及最小关断时间延迟信号,在最小关断时间延迟信号为高后,只要零电流检测锁存信号为高,则强制开关导通,保障了深度调光无闪烁,消除了使用传统的开关导通时机在调光过程中存在的闪烁点,提升了用户的照明体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路驱动技术领域,尤其涉及一种应用于需要调光的LED照明驱动行业的可以改善调光闪烁的控制电路、LED驱动芯片及LED驱动系统。
背景技术
参考图1、图2A-2C,其中,图1为带APFC的隔离反激式LED恒流驱动系统示意图,图2A为图1所示系统的开关导通时机示意图,图2B为图1所示系统的导通时机对应的谷底切换示意图,图2C为图1所示系统的导通时机对母线电压干扰的响应示意图。
图1所示隔离反激式(Flyback)拓扑结构,交流电源AC(85~264Vrms)经过整流桥堆11和母线电容C1整流滤波后接到变压器T1的原边绕组T11。变压器T1的副边绕组T12、续流二极管D2、输出电容C4以及假负载R4组成副边,用于驱动LED负载19。分压电阻串R2及R3接入辅助绕组T13得到反馈信号FB1。采样电阻Rcs采样MOS管M1导通时的电流并送到LED驱动芯片12的CS引脚,LED驱动芯片12的补偿脚COMP引脚到地之间需要接电容C3。电阻R1、电容C2及二极管D1组成RCD吸收回路跨接在变压器T1的原边绕组T11两端,用于抑制变压器T1漏感导致的MOS管M1漏端的电压尖峰。
LED驱动芯片12内的输出电流采样模块122通过CS引脚对流经MOS管的电流进行采样,获取电流采样信号并送入误差放大器EA的反向输入端,LED驱动芯片12内的参考电压产生模块VREF通过DIM引脚获取调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成参考电压Vref并送入误差放大器EA的正向输入端。误差放大器EA输出端接补偿脚COMP引脚,补偿信号Comp1和斜坡信号进行比较,控制MOS管M1的导通时间Ton。当电流采样信号小于Vref时,EA流出电流使得补偿信号Comp1电压升高,增加Ton从而输出电流升高;当电流采样信号大于Vref时,EA流入电流使得补偿信号Comp1电压降低,减小Ton从而输出电流降低。系统最终处于闭环状态,输出电流等于设定参考电压值。
LED驱动芯片12通过DIM引脚的调光信号VDIM同时调节参考电压Vref以及最小关断时间Mot。LED驱动芯片12内的最小关断时间模块123通过DIM引脚获取调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成最小关断时间Mot。具体关系为:增加VDIM,Vref增加,Mot缩短;减小VDIM,Vref减小,Mot变长。调节Vref,则环路调节Ton,使得系统工作在闭环状态,输出电流也相应变化,从而实现调光的目的。但随着调光由亮到暗变化,Ton持续减小,而开关频率Fsw持续升高,当导通时间Ton<最小导通时间Tonmin后,系统会进入开环状态,调光功能失效。
为了避免上述状态的出现,调节最小关断时间Mot或设置最大开关频率Fsw_max使得在调光全程导通时间Ton>Tonmin,在调光到一定程度时,开关模式从临界导通模式(Boundary Conduction Mode,简称BCM)进入断续导通模式(Discontinuoμs ConductionMode,简称DCM)。DCM意味着开关关断除了包含退磁时间外还有死区时间,在死区时间内,由于MOS管M1漏端寄生电容和变压器T1电感的谐振,副边电流Isec和反馈信号FB1呈现如图2a所示波形。在t1时刻谐振开始,FB1开始快速下降,Isec反向;t2时刻FB1下降过零,Isec达到负向最大值;t3时刻FB1达到最低点K2*Vin(K2为系统参数,Vin为母线电压),Isec负向电流减小到零;t4时刻FB1上升过零,Isec达到正向最大值;t5时刻FB1达到顶点,Isec下降过零,开始下一个周期的谐振。
现有的开关导通时机为最小关断时间Mot和零电流检测信号ZCD同时为高(ZCD根据退磁检测信号获取)。LED驱动芯片12内的退磁检测模块121通过FB引脚接收反馈信号FB1并进行退磁检测,并结合最小关断时间(Minimum off time,简称Mot),通过栅极驱动模块129控制MOS管M1的导通时机。而零电流检测信号ZCD在反馈信号FB1<0时为高,即开关可能在(t2-t4)时刻(第一个谷底,简称1谷)、(t6-t8)时刻(第二个谷底,简称2谷)甚至第n个谷导通。开关导通时刻不同,副边电流初值Isec0及下一个周期的原边电流初值Ipri0亦不同;例如,t1时刻的副边电流初值Isec0(1)与t2时刻的副边电流初值Isec0(2)不同,由公式Ipri0=Isec0/Nps(Nps为原副边绕组的匝数比),可知t1时刻的下一个周期的原边电流初值Ipri0(1)与t2时刻的下一个周期的原边电流初值Ipri0(2)亦不同。下一个周期的原边峰值电流Ipk=(Vin/L)*Ton+Ipri0=(Vin/L)*Ton+Isec0/Nps,比理想值(Vin/L)*Ton多了Isec0/Nps的偏差(L为变压器T1的电感值)。由图2A可知,该偏差在导通时机为t2或t6时刻为负向最大值,实际Ipk比理想值低;在导通时机为t4、t8时刻偏差为正向最大值,实际Ipk比理想值高。变压器T1退磁时间Tdis=Ipk*L/(Nps*Vout),VDRAIN=Vin+Nps*Vout,Vout为输出电压,VDRAIN为MOS管M1漏端的电压。当母线电压Vin上升,原边峰值电流Ipk随之升高,因此Tdis也变大,开关的导通时机也逐渐从n谷切换为(n-1)谷,如图2B所示;相应的,母线电压Vin下降,使得导通时机从(n-1)谷切换为n谷。
以2谷切1谷再切2谷为例,2谷切1谷对应的DRAIN电压为V4,2谷最后一个开关导通时机为t6;1谷切2谷对应的DRAIN电压为V3,1谷最后一个导通时机为t4。由于切换点处Tdis相同,实际Ipk也相同,同时由VDRAIN=Vin+Nps*Vout可得Vin=VDRAIN-Nps*Vout。带入Ipk=(Vin/L)*Ton+Isec0/Nps,可得(V4-Nps*Vout)*Ton/L+Isec0(t6)=(V3-Nps*Vout)*Ton/L+Isec0(t4),由于Isec0(t6)<Isec0(t4),因此V4>V3。同理得到:n谷切(n-1)谷对应的Vin高于(n-1)谷切n谷对应的Vin,表现出谷底切换的非对称性。
如图2C所示,在现有的导通时机下,如果在母线电压Vin上升有一个正向的干扰,使得3谷提前进入2谷,那么由于上述非对称性的存在,将无法回到3谷。如图中箭头所示位置,母线干扰导致提前进入2谷,最后表现出相邻工频周期内2谷和3谷的工作时间存在dt1的差异,dt1对应Isec0的差异。由于不同谷底工作传输能量存在较大差异,工频周期间输出电流平均值也存在较大的差异,表现出人眼可见的闪烁。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,针对现有技术中LED驱动系统导通时机存在的谷底切换非对称的现象,造成人眼可见的闪烁的技术问题,提供一种控制电路、LED驱动芯片及LED驱动系统,消除了使用传统的开关导通时机在调光过程中存在的闪烁点,提升了用户的照明体验。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种控制电路,所述控制电路与一开关装置电连接;所述控制电路包括:一单脉冲产生器、一最小关断时间单元、一第一逻辑单元、一参考电压产生单元、一低通滤波器、一比较器以及一第二逻辑单元;所述单脉冲产生器用于接收一零电流检测信号,根据所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,并输出至所述第一逻辑单元的第一输入端;所述最小关断时间单元用于接收一调光信号,根据所述调光信号生成最小关断时间信号,并输出至所述第一逻辑单元的第二输入端;所述第一逻辑单元用于对所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号进行逻辑运算,生成第一导通控制信号输出至所述第二逻辑单元;所述参考电压产生单元用于接收所述调光信号,根据所述调光信号生成第一参考电压并输出至所述低通滤波器;所述低通滤波器用于将基于一采样反映流经所述开关装置的电流的电信号获取的电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号并输出至所述比较器;所述比较器用于将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较,生成关断控制信号并输出至所述第二逻辑单元;所述第二逻辑单元用于对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
为实现上述目的,本实用新型还提供了一种LED驱动芯片,应用于一LED驱动系统,所述LED驱动系统包括一开关装置、一功率转换装置;其中所述LED驱动芯片包括一封装体,所述封装体上设有DIM引脚、CS引脚以及GATE引脚,所述封装体内设有输出电流采样模块、退磁检测模块以及控制电路;所述输出电流采样模块,输入端电性连接所述CS引脚,输出端电性连接所述控制电路的第二输入端,用于对反映流经所述开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出;所述退磁检测模块,输出端电性连接所述控制电路的第三输入端,用于接收所述功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成所述零电流检测信号并输出;所述控制电路,第一输入端电性连接所述DIM引脚以接收一调光信号生成第一参考电压,第二输入端接收所述电流采样信号,第三输入端接收所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,第四输入端电性连接所述DIM引脚以接收所述调光信号生成最小关断时间信号,输出端电性连接所述GATE引脚,根据所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号生成第一导通控制信号,以及将所述电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
为实现上述目的,本实用新型还提供了一种LED驱动系统,包括一交流电源、一整流桥堆、一母线电容、功率转换装置、一开关装置以及一LED负载,所述交流电源经过所述整流桥堆和所述母线电容整流滤波后接入所述功率转换装置以驱动所述LED负载,所述开关装置接入所述功率转换装置;所述系统进一步包括本实用新型所述的LED驱动芯片;所述LED驱动芯片的DIM引脚用于接收调光信号,CS引脚用于接收反映流经所述开关装置的电流的电信号,以及GATE引脚接入所述开关装置以通过开关控制信号控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
为实现上述目的,本实用新型还提供了一种LED驱动系统,包括一交流电源、一整流桥堆、一母线电容、一功率转换装置、一开关装置以及一LED负载,所述交流电源经过所述整流桥堆和所述母线电容整流滤波后接入所述功率转换装置以驱动所述LED负载,所述开关装置接入所述功率转换装置;所述系统进一步包括一输出电流采样模块、一退磁检测模块以及一控制电路;所述输出电流采样模块,用于对反映流经所述开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出;所述退磁检测模块,用于接收所述功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成所述零电流检测信号并输出;所述控制电路,分别电性连接所述输出电流采样模块以接收所述电流采样信号,电性连接所述退磁检测模块以接收所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,以及接收一调光信号并分别生成第一参考电压和最小关断时间信号,根据所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号生成第一导通控制信号,以及将所述电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
本实用新型的优点在于:本实用新型提供的控制电路通过引入只在反馈信号下降穿越零的时候有效的零电流检测窄脉冲信号,开关导通的时刻对应的原边电流初值均相同,在导通时间固定的机制下,最终的原边电流峰值都相同,消除了传统导通时机谷底切换非对称导致的低频闪烁。通过引入零电流检测锁存信号以及最小关断时间延迟信号,在最小关断时间延迟信号为高后,只要零电流检测锁存信号为高,则强制开关导通,保障了深度调光无闪烁,消除了使用传统的开关导通时机在调光过程中存在的闪烁点,提升了用户的照明体验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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它的附图。
图1,现有的带APFC的隔离反激式LED恒流驱动系统示意图;
图2A为图1所示系统的开关导通时机示意图;
图2B为图1所示系统的导通时机对应的谷底切换示意图;
图2C为图1所示系统的导通时机对母线电压干扰的响应示意图;
图3A,本实用新型所述的控制电路第一实施例的架构示意图;
图3B,本实用新型所述的LED驱动芯片第一实施例的电路示意图;
图4A,本实用新型所述的控制电路第二实施例的架构示意图;
图4B,本实用新型所述的LED驱动芯片第二实施例的电路示意图;
图5A,本实用新型所述的LED驱动系统的开关导通时机示意图;
图5B,本实用新型所述的LED驱动系统的导通时机对应的谷底切换示意图;
图5C,本实用新型所述的LED驱动系统的导通时机对母线电压干扰的响应示意图;
图6,本实用新型所述的LED驱动系统固定导通时间结合CS峰值控制的波形示意图;
图7,本实用新型所述的LED驱动系统适用的APFC控制拓扑的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。此外,本实用新型在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
参考图3A,本实用新型所述的控制电路第一实施例的架构示意图。所述的控制电路34与开关装置39电连接。控制电路34包括:一单脉冲产生器341、一最小关断时间单元342、一第一逻辑单元343、一参考电压产生单元VREF、一低通滤波器344、一比较器345以及一第二逻辑单元346。
单脉冲产生器341用于接收零电流检测信号ZCD,根据零电流检测信号ZCD生成零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot,并输出至第一逻辑单元343的第一输入端。
最小关断时间单元342用于接收调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成最小关断时间信号Mot,并输出至第一逻辑单元343的第二输入端。最小关断时间单元342,例如可以用计时装置或延时装置去记录调光信号中的高电平或低电平数,从而生成最小关断时间信号Mot。
第一逻辑单元343用于对零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot进行逻辑运算,生成第一导通控制信号输出至第二逻辑单元346。
参考电压产生单元VREF用于接收调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成第一参考电压Vref1并输出。参考电压产生单元VREF,例如,可以采用运算放大器对调光信号VDIM进行运算放大,生成第一参考电压Vref1。
低通滤波器344用于将基于一采样反映流经开关装置39的电流的电信号获取的电流采样信号Samp与第一参考电压Vref1进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号Comp1。
比较器345用于将补偿信号Comp1和一斜坡信号进行比较,生成关断控制信号并输出至第二逻辑单元346。
第二逻辑单元346用于对关断控制信号和第一导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号Gate_ON并输出,以控制开关装置39进入导通或者关断状态。
在一实施例中,最小关断时间单元342用于接收补偿信号Comp1(不接收调光信号VDIM),并基于补偿信号Comp1生成最小关断时间信号Mot。也即最小关断时间单元342可以接入低通滤波器344的输出端,获取补偿信号Comp1,以生成最小关断时间信号Mot。
本实施例中,开关装置39包括驱动单元391和开关392;驱动单元391用于接收开关控制信号Gate_ON并生成开关驱动信号;开关392响应开关驱动信号进入导通或者关断的状态。开关可以由MOS管、三极管、晶闸管中的一个或者多个组成。
本实用新型所述的逻辑单元(第一逻辑单元343、第二逻辑单元346)可以由包括逻辑器件的电路组成。具体的,逻辑器件包括但不限于:模拟逻辑器件和数字逻辑器件。其中,模拟逻辑器件用于处理模拟电信号的器件,其包括但不限于:比较器、与门、或门等一个或者多个逻辑器件的组合;数字逻辑器件用于处理由脉冲信号表示数字信号的器件,其包括但不限于:触发器、门电路、锁存器、选择器等一个或者多个逻辑器件的组合。
本实用新型还公开了采用图3A所示控制电路的LED驱动系统,包括交流电源、整流桥堆、母线电容、功率转换装置、开关装置以及LED负载,交流电源经过整流桥堆和母线电容整流滤波后接入功率转换装置以驱动LED负载,开关装置接入功率转换装置;系统进一步包括输出电流采样模块、退磁检测模块以及控制电路。
输出电流采样模块,用于对反映流经开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出。退磁检测模块,用于接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号并输出。功率转换装置可以为电感或变压器。
控制电路,分别电性连接输出电流采样模块以接收电流采样信号,电性连接退磁检测模块以接收零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,以及接收一调光信号并分别生成第一参考电压和最小关断时间信号,根据零电流检测窄脉冲信号和最小关断时间信号生成第一导通控制信号,以及将电流采样信号与第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对关断控制信号和第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号并输出,以控制开关装置进入导通或者关断状态。
参考图3B,本实用新型所述的LED驱动芯片第一实施例的电路示意图。LED驱动芯片包括封装体,封装体上设有DIM引脚、CS引脚、FB引脚以及GATE引脚,封装体内设有输出电流采样模块31、退磁检测模块32以及控制电路34。开关装置的驱动单元391可以集成在LED驱动芯片中,用于接收开关控制信号Gate_ON并生成开关驱动信号,驱动开关装置的开关进入导通或者关断的状态。LED驱动芯片(可参照图1所示系统中LED驱动芯片的引脚连接方式)的DIM引脚用于接收调光信号VDIM,CS引脚用于接收反映流经开关装置的电流的电信号,FB引脚获取反馈信号FB1,GATE引脚接入开关装置39的开关(未示于图中)。
输出电流采样模块31,输入端电性连接CS引脚,输出端电性连接控制电路34的第二输入端,用于对反映流经开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号Samp并输出。输出电流采样模块31,例如可以采用接入开关装置的采样电阻Rcs,以获取反映流经开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号。也即,CS引脚可以通过一采样电阻Rcs获取反映流经开关装置的电流的电信号,以生成电流采样信号Samp。
退磁检测模块32,输入端电性连接FB引脚,输出端电性连接控制电路34的第三输入端,用于对反馈信号FB1进行退磁检测,生成零电流检测信号ZCD并输出。退磁检测模块32,可以通过监测功率转换装置上电流为零时刻,以生成零电流检测信号ZCD。例如通过监测接入变压器中的分压电阻R2、R3(参考图1中的组件连接示意)的电压下降为零的时刻,生成零电流检测信号ZCD。也即FB引脚通过分压电阻串R2、R3接入功率转换装置获取反馈信号FB1,以生成零电流检测信号ZCD。在其它实施例中,LED驱动芯片的封装体上也可以不设置FB引脚,此时封装体内的退磁检测模块32输入端直接电性连接GATE引脚,输出端电性连接控制电路34的第三输入端;退磁检测模块32直接通过GATE引脚与开关装置电连接,以接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号ZCD并输出。
控制电路34,第一输入端电性连接DIM引脚以接收调光信号VDIM生成第一参考电压Vref1,第二输入端接收电流采样信号Samp,第三输入端接收零电流检测信号ZCD生成零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot,第四输入端电性连接DIM引脚以接收调光信号VDIM生成最小关断时间信号Mot,输出端电性连接GATE引脚,零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot生成第一导通控制信号,以及将电流采样信号Samp与第一参考电压Vref1进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号COMP1,将补偿信号COMP1和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对关断控制信号和第一导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号Gate_ON并输出,以控制开关装置进入导通或者关断状态。控制电路34的架构参照图3A所示。
本实施例中,第一逻辑单元343采用第一与门AND1。第一与门AND1对零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot进行逻辑与运算,生成第一导通控制信号。也即,在零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot同时有效时生成第一导通控制信号输出至第二逻辑单元346。
本实施例中,第二逻辑单元346采用第一RS触发器RS1。第一RS触发器RS1的置位端S用于接收第一导通控制信号,复位端R用于接收关断控制信号,第一RS触发器RS1对第一导通控制信号和关断控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号Gate_ON并输出至驱动单元391。在第一导通控制信号为有效时,开关进入导通状态;在关断控制信号为有效时,第一RS触发器RS1被复位,开关进入关断状态。
本实用新型还公开了一种LED驱动系统,包括交流电源、整流桥堆、母线电容、功率转换装置、开关装置、LED驱动芯片以及LED负载,LED驱动芯片采用图3B所示LED驱动芯片。具体的,交流电源经过整流桥堆和母线电容整流滤波后接入功率转换装置以驱动LED负载,开关装置接入功率转换装置。LED驱动芯片的DIM引脚用于接收调光信号,CS引脚用于接收反映流经开关装置的电流的电信号,FB引脚通过分压电阻串接入功率转换装置获取反馈信号,以及GATE引脚接入开关装置。LED驱动芯片根据调光信号生成最小关断时间信号以及第一参考电压,通过对反映流经开关装置的电流的电信号进行采样生成电流采样信号,将电流采样信号与第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号;通过对反馈信号进行退磁检测,生成零电流检测信号;根据零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,根据零电流检测窄脉冲信号和最小关断时间信号生成第一导通控制信号,对关断控制信号和第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号;通过开关控制信号控制开关装置进入导通或者关断状态。
在其它实施例中,LED驱动芯片也可以直接通过GATE引脚与开关装置电连接,以接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号,也即LED驱动芯片的FB引脚为可选设置。
开关装置包括驱动单元和开关;驱动单元用于接收开关控制信号并生成开关驱动信号;开关响应开关驱动信号进入导通或者关断的状态。驱动单元可以集成在LED驱动芯片中;开关可以由MOS管、三极管、晶闸管中的一个或者多个组成。
参考图4A,本实用新型所述的控制电路第二实施例的架构示意图。所述的控制电路44与开关装置49电连接。控制电路44包括一单脉冲产生器441、一最小关断时间单元442、一第一逻辑单元443、一第三逻辑单元444、一第四逻辑单元445、一参考电压产生单元VREF、一低通滤波器446、一比较器447以及一第二逻辑单元448。
单脉冲产生器441用于接收零电流检测信号ZCD,根据零电流检测信号ZCD生成零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot,并输出至第一逻辑单元443的第一输入端。
最小关断时间单元442用于接收调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成最小关断时间信号Mot,并输出至第一逻辑单元443的第二输入端,以及根据调光信号VDIM生成最小关断时间延迟信号Motdly,输出至第四逻辑单元445的第二输入端。其中,最小关断时间延迟信号Motdly比最小关断时间信号Mot延迟3μs。
第一逻辑单元443用于对零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot进行逻辑运算,生成第一导通控制信号输出至第二逻辑单元448。
第三逻辑单元444用于接收零电流检测信号ZCD以及开关控制信号Gate_ON,根据零电流检测信号ZCD生成零电流检测锁存信号ZCD_Latch输出至第四逻辑单元445的第一输入端,并在开关控制信号Gate_ON为有效时复位。
第四逻辑单元445用于对零电流检测锁存信号ZCD_Latch和最小关断时间延迟信号Motdly进行逻辑运算,生成第二导通控制信号输出至第二逻辑单元448。
参考电压产生单元VREF用于接收调光信号VDIM,根据调光信号VDIM生成第一参考电压Vref1并输出。
低通滤波器446用于将基于一采样反映流经开关装置的电流的电信号获取的电流采样信号Samp与第一参考电压Vref1进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号Comp1。
比较器447用于将补偿信号Comp1和一斜坡信号进行比较,生成关断控制信号并输出至第二逻辑单元448。
第二逻辑单元448用于对关断控制信号、第一导通控制信号和第二导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号Gate_ON并输出,以控制开关装置49进入导通或者关断状态。
在一实施例中,最小关断时间单元442用于接收补偿信号Comp1,并基于补偿信号Comp1生成最小关断时间信号Mot。也即最小关断时间单元442可以接入低通滤波器446的输出端,获取补偿信号Comp1,以生成最小关断时间信号Mot以及生成最小关断时间延迟信号Motdly。
本实施例中,开关装置49包括驱动单元491和开关492;驱动单元491用于接收开关控制信号Gate_ON并生成开关驱动信号;开关492响应开关驱动信号进入导通或者关断的状态。开关可以由MOS管、三极管、晶闸管中的一个或者多个组成。
本实用新型所述的逻辑单元(第一逻辑单元443、第二逻辑单元448、第三逻辑单元444、第四逻辑单元445)可以由包括逻辑器件的电路组成。具体的,所述逻辑器件包括但不限于:模拟逻辑器件和数字逻辑器件。其中,所述模拟逻辑器件用于处理模拟电信号的器件,其包括但不限于:比较器、与门、或门等一个或者多个逻辑器件的组合;所述数字逻辑器件用于处理由脉冲信号表示数字信号的器件,其包括但不限于:触发器、门电路、锁存器、选择器等一个或者多个逻辑器件的组合。
本实用新型还公开了采用图4A所示控制电路的LED驱动系统,包括交流电源、整流桥堆、母线电容、功率转换装置、开关装置以及LED负载,交流电源经过整流桥堆和母线电容整流滤波后接入功率转换装置以驱动LED负载,开关装置接入功率转换装置;所述系统进一步包括输出电流采样模块、退磁检测模块以及控制电路。
输出电流采样模块,用于对反映流经开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出。退磁检测模块,用于接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号并输出。功率转换装置可以为电感或变压器。
控制电路,分别电性连接输出电流采样模块以接收电流采样信号,电性连接退磁检测模块以接收零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号以及零电流检测锁存信号,以及接收一调光信号并分别生成第一参考电压、最小关断时间信号和最小关断时间延迟信号;根据零电流检测窄脉冲信号和最小关断时间信号生成第一导通控制信号,根据零电流检测锁存信号和最小关断时间延迟信号生成第二导通控制信号,以及将电流采样信号与第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号;并对关断控制信号、第一导通控制信号和第二导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号并输出,以控制开关装置进入导通或者关断状态。其中,零电流检测锁存信号在开关控制信号为有效时复位。
参考图4B,本实用新型所述的LED驱动芯片第二实施例的电路示意图。本实施例开关装置的开关采用MOS管,开关装置的驱动单元采用栅极驱动模块,集成在LED驱动芯片中,用于接收开关控制信号Gate_ON并生成栅极驱动信号,驱动MOS管进入导通或者关断的状态。
如图4B所示,LED驱动芯片包括封装体,封装体上设有DIM引脚、CS引脚、FB引脚以及GATE引脚,封装体内设有输出电流采样模块41、退磁检测模块42以及控制电路44。LED驱动芯片(可参照图1所示系统中LED驱动芯片的引脚连接方式)的DIM引脚用于接收调光信号VDIM,CS引脚用于接收反映流经MOS管M1的电流的电信号,FB引脚用于获取反馈信号FB1,GATE引脚接入MOS管M1。在一个实施例中,CS引脚可以通过一采样电阻Rcs获取流经MOS管M1的电流的电信号。CS引脚用于接收反映流经MOS管M1的电流的电信号,FB引脚用于获取反馈信号FB1,GATE引脚接入MOS管M1。
输出电流采样模块41,输入端电性连接CS引脚,输出端电性连接控制电路44的第二输入端,用于对反映流经MOS管M1的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号Samp并输出。输出电流采样模块41,例如可以采用接入开关装置的采样电阻Rcs,以获取反映流经开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号。也即,CS引脚可以通过一采样电阻Rcs获取反映流经MOS管M1的电流的电信号,以生成电流采样信号Samp。
退磁检测模块42,输入端电性连接FB引脚,输出端电性连接控制电路44的第三输入端,用于对反馈信号FB1进行退磁检测,生成零电流检测信号ZCD并输出。退磁检测模块42,可以通过监测功率转换装置上电流为零时刻,以生成零电流检测信号ZCD。例如通过监测接入变压器中的分压电阻R2、R3(参考图1中的组件连接示意)的电压下降为零的时刻,生成零电流检测信号ZCD。也即FB引脚通过分压电阻串R2、R3接入功率转换装置获取反馈信号FB1,以生成零电流检测信号ZCD。在其它实施例中,LED驱动芯片的封装体上也可以不设置FB引脚,此时封装体内的退磁检测模块42直接通过GATE引脚与MOS管M1电连接,以接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号ZCD并输出。
控制电路44,第一输入端电性连接DIM引脚以接收调光信号VDIM生成第一参考电压Vref1,第二输入端接收电流采样信号Samp,第三输入端接收零电流检测信号ZCD生成零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot以及零电流检测锁存信号ZCD_Latch,第四输入端电性连接DIM引脚以接收调光信号VDIM生成最小关断时间信号Mot以及最小关断时间延迟信号Motdly,输出端电性连接GATE引脚;根据零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot生成第一导通控制信号;零电流检测锁存信号ZCD_Latch和最小关断时间延迟信号Motdly生成第二导通控制信号;将电流采样信号Samp与第一参考电压Vref1进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号COMP1,将补偿信号COMP1和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号;并对关断控制信号、第二导通控制信号和第一导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号Gate_ON并输出;零电流检测锁存信号ZCD_Latch在开关控制信号Gate_ON为有效时复位。其中,最小关断时间延迟信号Motdly比最小关断时间信号Mot延迟3μs。控制电路44的架构参照图4A所示。
本实施例中,第一逻辑单元443采用第一与门AND1。第一与门AND1对零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot进行逻辑与运算,生成第一导通控制信号。也即,在零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot同时有效时生成第一导通控制信号以用于触发开关导通。
在本实施例中,第三逻辑单元444采用第二RS触发器RS2。第二RS触发器RS2的置位端S用于接收零电流检测信号ZCD,根据零电流检测信号ZCD生成零电流检测锁存信号ZCD_Latch;复位端R用于接收开关控制信号Gate_ON,在开关控制信号Gate_ON为有效时复位;输出端输出零电流检测锁存信号ZCD_Latch。
在本实施例中,第四逻辑单元445采用第二与门AND2。第二与门AND2对零电流检测锁存信号ZCD_Latch和最小关断时间延迟信号Motdly进行逻辑与运算,生成第二导通控制信号。也即,在零电流检测锁存信号ZCD_Latch和最小关断时间延迟信号Motdly同时有效时生成第二导通控制信号以用于触发开关导通。
在本实施例中,第二逻辑单元448包括第一或门OR1和第一RS触发器RS1。第一或门OR1对第二导通控制信号和第一导通控制信号进行逻辑或运算,并输出或运算结果至第一RS触发器RS1的置位端S。第一RS触发器RS1的复位端R用于接收关断控制信号,对或运算结果和关断控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号Gate_ON并输出至栅极驱动模块。在第一导通控制信号或第二导通控制信号任一为有效时,开关进入导通状态;在关断控制信号为有效时,第一RS触发器RS1被复位,开关进入关断状态。
本实用新型还公开了一种LED驱动系统,包括交流电源、整流桥堆、母线电容、功率转换装置、开关装置、LED驱动芯片以及LED负载,LED驱动芯片采用图4B所示LED驱动芯片。具体的,交流电源经过整流桥堆和母线电容整流滤波后接入功率转换装置以驱动LED负载,开关装置接入功率转换装置。LED驱动芯片的DIM引脚用于接收调光信号,CS引脚用于接收反映流经开关装置的电流的电信号,FB引脚通过分压电阻串接入功率转换装置获取反馈信号,以及GATE引脚接入开关装置。LED驱动芯片根据调光信号生成最小关断时间信号以及第一参考电压,通过对反映流经开关装置的电流的电信号进行采样生成电流采样信号,将电流采样信号与第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号;通过接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号;根据零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,根据零电流检测窄脉冲信号和最小关断时间信号生成第一导通控制信号;根据零电流检测信号生成零电流检测锁存信号,根据调光信号生成最小关断时间延迟信号,并根据零电流检测锁存信号和最小关断时间延迟信号生成第二导通控制信号;对关断控制信号、第一导通控制信号和第二导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号并输出。其中,零电流检测锁存信号在开关控制信号为有效时复位。功率转换装置可以为电感或变压器。
在其它实施例中,LED驱动芯片也可以直接通过GATE引脚与开关装置电连接,以接收功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号,也即LED驱动芯片的FB引脚为可选设置。
开关装置包括驱动单元和开关;驱动单元用于接收开关控制信号并生成开关驱动信号;开关响应开关驱动信号进入导通或者关断的状态。驱动单元可以集成在LED驱动芯片中;开关可以由MOS管、三极管、晶闸管中的一个或者多个组成。
接下来结合图5A-5C对本实用新型所述的LED驱动系统的控制效果作进一步说明。其中,图5A为本实用新型所述的LED驱动系统的开关导通时机示意图,图5B为本实用新型所述的LED驱动系统的导通时机对应的谷底切换示意图,图5C为本实用新型所述的LED驱动系统的导通时机对母线电压干扰的响应示意图。
如图5A所示,零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot只在反馈信号FB1下降穿越零的时候有效,即t2、t6时刻。零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot和最小关断时间信号Mot同时为高的时刻开关导通。在这种导通机制下,开关导通的时刻对应的原边电流初值Ipri0均相同,为负向最大值。在导通时间Ton固定的机制下,最终的原边峰值电流Ipk都相同,避免了传统导通时机存在的谷底切换非对称的现象。但进入深度调光后,Mot变长,导通时机对应的谷底数变多,退磁检测的难度加大,ZCD_Shot可能无法正确输出,正常导通机制丢失,开关无法连续工作,导致输出LED灯串闪烁。因此,本实用新型所述的LED驱动系统根据零电流检测信号ZCD生成零电流检测锁存信号ZCD_Latch;根据调光信号VDIM生成最小关断时间信号Mot以及最小关断时间延迟信号Motdly,Motdly较Mot延迟3μs。零电流检测锁存信号ZCD_Latch和最小关断时间延迟信号Motdly同时为高的时刻强制开关导通,作为正常的导通机制的补充,保障了深度调光无闪烁。
如图5B所示,2谷切1谷以及1谷切2谷对应的VDRAIN(MOS管M1漏端的电压)都为V3,3谷切2谷以及2谷切3谷对应的VDRAIN都为V1。也即,在本实用新型所述的LED驱动系统的开关导通机制下,n谷切(n-1)谷对应的VDRAIN和(n-1)谷切n谷对应的VDRAIN相同。
如图5C所示,在3谷切2谷时,在图中箭头所示位置,母线干扰仅会导致短暂的2谷,但干扰尖峰消失后导通时机重新回到3谷。相邻工频周期内的传输能量差异很小,因此每个工频周期内的输出电流平均值差异很小,因此本实用新型所述的LED驱动系统并不会造成可见的闪烁。
本实用新型所述的LED驱动系统引入新的零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot、零电流检测锁存信号ZCD_Latch以及最小关断时间延迟信号Motdly,实现了两种开关导通时机:谷底导通机制、强制开关导通机制。正常情况下,由于退磁结束后的寄生LC振荡周期小于2μs,而最小关断时间延迟信号Motdly相比最小关断时间信号Mot有3μs的延迟,在这个延迟内,零电流检测窄脉冲信号ZCD_Shot基本都会出现一个窄脉冲,触发开关导通;开关导通的时刻对应的原边电流初值Ipri0均相同,在导通时间Ton固定的机制下,最终的原边电流峰值Ipk都相同。该机制即为新型谷底导通机制,改变开关导通时机,使得开关仅在FB1下降过零的时刻导通,消除了传统导通时机谷底切换非对称导致的低频闪烁。在最小关断时间延迟信号Motdly为高后,只要零电流检测锁存信号ZCD_Latch为高,则判断正常的导通机制丢失,强制开关导通,该机制即为强制开关导通机制,作为正常的谷底导通机制的补充,保障了深度调光无闪烁,消除了使用传统的开关导通时机在调光过程中存在的闪烁点,提升了用户的照明体验。
参考图6,本实用新型所述的LED驱动系统固定导通时间结合CS峰值控制的波形示意图。本实用新型所述的LED驱动系统适用的APFC控制方式不限于上述固定导通时间Ton控制,也可以是固定导通时间Ton结合CS峰值控制,前者可以实现(0.9~0.99)的PF,后者可以实现(0.7~0.9)的PF。固定导通时间结合CS峰值控制具体为:当母线电压Vin较低时采用固定导通时间Ton控制,当母线电压Vin较高时采用CS峰值控制。
本实用新型所述的LED驱动系统调光控制方式也不限于调节最小关断时间信号Mot,也适用于限制最高开关频率Fsw_max或是调节开关死区时间(退磁结束后的寄生LC振荡时间)。通过获取最大开关频率信号Fsw_max,根据最大开关频率信号Fsw_max与零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot,控制开关装置的导通时机。通过计时退磁结束后的寄生LC振荡时间,获取开关死区时间信号,根据开关死区时间信号与零电流检测窄脉冲信号ZCD_shot,控制开关装置的导通时机。
参考图7,本实用新型所述的LED驱动系统适用的APFC控制拓扑的示意图。本实用新型所述的LED驱动系统不仅适用于带功率因数校正(APFC)的隔离反激式(Flyback)拓扑结构(如图7中a所示),还适用于带功率因数校正(APFC)的非隔离升降压(buck-boost)拓扑结构(如图7中b所示)、带功率因数校正(APFC)的非隔离升压(boost)拓扑结构(如图7中c所示)以及带功率因数校正(APFC)的非隔离降压(buck)拓扑结构(如图7中d所示)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (22)
1.一种控制电路,所述控制电路与一开关装置电连接,其特征在于,所述控制电路包括:一单脉冲产生器、一最小关断时间单元、一第一逻辑单元、一参考电压产生单元、一低通滤波器、一比较器以及一第二逻辑单元;
所述单脉冲产生器用于接收一零电流检测信号,根据所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,并输出至所述第一逻辑单元的第一输入端;
所述最小关断时间单元用于接收一调光信号,根据所述调光信号生成最小关断时间信号,并输出至所述第一逻辑单元的第二输入端;
所述第一逻辑单元用于对所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号进行逻辑运算,生成第一导通控制信号输出至所述第二逻辑单元;
所述参考电压产生单元用于接收所述调光信号,根据所述调光信号生成第一参考电压并输出至所述低通滤波器;
所述低通滤波器用于将基于一采样反映流经所述开关装置的电流的电信号获取的电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号并输出至所述比较器;
所述比较器用于将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较,生成关断控制信号并输出至所述第二逻辑单元;
所述第二逻辑单元用于对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理,生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
2.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路进一步用于接收一调光指令,并对接收的调光指令进行处理后生成所述调光信号。
3.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述最小关断时间单元用于接收所述补偿信号,并根据所述补偿信号生成所述最小关断时间信号。
4.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路进一步包括一输出电流采样模块,用于采样反映流经所述开关装置的电流的电信号获取所述电流采样信号并输出。
5.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第一逻辑单元采用一第一与门,所述第一与门对所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号进行逻辑与运算,生成所述第一导通控制信号。
6.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第二逻辑单元采用一第一RS触发器,所述第一RS触发器的置位端用于接收所述第一导通控制信号,复位端用于接收所述关断控制信号,所述第一RS触发器对所述第一导通控制信号和所述关断控制信号进行逻辑处理生成所述开关控制信号并输出。
7.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路进一步包括:一第三逻辑单元和一第四逻辑单元;
所述第三逻辑单元用于接收所述零电流检测信号以及所述开关控制信号,根据所述零电流检测信号生成零电流检测锁存信号输出至所述第四逻辑单元的第一输入端,并在所述开关控制信号为有效时复位;
所述最小关断时间单元进一步用于根据所述调光信号生成最小关断时间延迟信号,输出至所述第四逻辑单元的第二输入端;
所述第四逻辑单元用于对所述零电流检测锁存信号和所述最小关断时间延迟信号进行逻辑运算,生成第二导通控制信号输出至所述第二逻辑单元;
所述第二逻辑单元进一步对所述关断控制信号、所述第一导通控制信号和所述第二导通控制信号进行逻辑处理,生成所述开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
8.如权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述最小关断时间延迟信号比所述最小关断时间信号延迟3μs。
9.如权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述第三逻辑单元采用一第二RS触发器;所述第二RS触发器的置位端用于接收所述零电流检测信号,复位端用于接收所述开关控制信号,输出端输出所述零电流检测锁存信号。
10.如权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述第四逻辑单元采用一第二与门,所述第二与门用于对所述零电流检测锁存信号和所述最小关断时间延迟信号进行逻辑与运算,生成所述第二导通控制信号并输出。
11.如权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述第二逻辑单元包括一第一或门和一第一RS触发器;
所述第一或门对所述第二导通控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑或运算,并输出或运算结果至所述第一RS触发器的置位端;
所述第一RS触发器的复位端用于接收所述关断控制信号,对所述或运算结果和所述关断控制信号进行逻辑处理生成所述开关控制信号并输出。
12.一种LED驱动芯片,应用于一LED驱动系统,所述LED驱动系统包括一开关装置、一功率转换装置;其特征在于,所述LED驱动芯片包括一封装体,所述封装体上设有DIM引脚、CS引脚以及GATE引脚,所述封装体内设有输出电流采样模块、退磁检测模块以及一控制电路;
所述输出电流采样模块,输入端电性连接所述CS引脚,输出端电性连接所述控制电路的第二输入端,用于对反映流经所述开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出;
所述退磁检测模块,输入端电性连接所述GATE引脚,输出端电性连接所述控制电路的第三输入端,用于接收所述功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号并输出;
所述控制电路,第一输入端电性连接所述DIM引脚以接收一调光信号生成第一参考电压,第二输入端接收所述电流采样信号,第三输入端接收所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,第四输入端电性连接所述DIM引脚以接收所述调光信号生成最小关断时间信号,输出端电性连接所述GATE引脚,根据所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号生成第一导通控制信号,以及将所述电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
13.如权利要求12所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述控制电路采用权利要求1-11任意一项所述的控制电路;
当所述控制电路进一步根据所述零电流检测信号生成零电流检测锁存信号,根据所述调光信号生成最小关断时间延迟信号,并根据所述零电流检测锁存信号和所述最小关断时间延迟信号生成第二导通控制信号时,所述控制电路进一步对所述关断控制信号、所述第一导通控制信号和所述第二导通控制信号进行逻辑处理,生成所述开关控制信号并输出,其中,所述零电流检测锁存信号在所述开关控制信号为有效时复位。
14.如权利要求12所述的LED驱动芯片,其特征在于,所述LED驱动芯片的所述封装体上进一步设有FB引脚;
所述退磁检测模块的输入端电性连接所述FB引脚,输出端电性连接所述控制电路的第三输入端,用于接收所述功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成所述零电流检测信号并输出。
15.一种LED驱动系统,包括一交流电源、一整流桥堆、一母线电容、功率转换装置、一开关装置以及一LED负载,所述交流电源经过所述整流桥堆和所述母线电容整流滤波后接入所述功率转换装置以驱动所述LED负载,所述开关装置接入所述功率转换装置;其特征在于,所述系统进一步包括权利要求12所述的LED驱动芯片;
所述LED驱动芯片的DIM引脚用于接收调光信号,CS引脚用于接收反映流经所述开关装置的电流的电信号,以及GATE引脚接入所述开关装置以获取所述功率转换装置的反馈信号以及通过开关控制信号控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述LED驱动芯片的控制电路采用权利要求1-11任意一项所述的控制电路;
当所述控制电路进一步根据所述零电流检测信号生成零电流检测锁存信号,根据所述调光信号生成最小关断时间延迟信号,并根据所述零电流检测锁存信号和所述最小关断时间延迟信号生成第二导通控制信号时,所述控制电路进一步对所述关断控制信号、所述第一导通控制信号和所述第二导通控制信号进行逻辑处理,生成所述开关控制信号并输出,其中,所述零电流检测锁存信号在所述开关控制信号为有效时复位。
17.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述LED驱动芯片进一步包括FB引脚,所述FB引脚通过分压电阻串接入所述功率转换装置获取所述反馈信号。
18.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述开关装置包括一驱动单元和一开关;
所述驱动单元集成在所述LED驱动芯片中,用于接收所述开关控制信号并生成一开关驱动信号;所述开关响应所述开关驱动信号进入导通或者关断的状态。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,所述开关由MOS管、三极管、晶闸管中的一个或者多个组成。
20.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述系统采用带功率因数校正的隔离反激式拓扑、非隔离升降压拓扑、非隔离降压以及非隔离升压拓扑的其中之一。
21.一种LED驱动系统,包括一交流电源、一整流桥堆、一母线电容、一功率转换装置、一开关装置以及一LED负载,所述交流电源经过所述整流桥堆和所述母线电容整流滤波后接入所述功率转换装置以驱动所述LED负载,所述开关装置接入所述功率转换装置;其特征在于,所述系统进一步包括一输出电流采样模块、一退磁检测模块以及一控制电路;所述输出电流采样模块,用于对反映流经所述开关装置的电流的电信号进行采样,生成电流采样信号并输出;
所述退磁检测模块,用于接收所述功率转换装置中的反馈信号并进行退磁检测,生成零电流检测信号并输出;
所述控制电路,分别电性连接所述输出电流采样模块以接收所述电流采样信号,电性连接所述退磁检测模块以接收所述零电流检测信号生成零电流检测窄脉冲信号,以及接收一调光信号并分别生成第一参考电压和最小关断时间信号,根据所述零电流检测窄脉冲信号和所述最小关断时间信号生成第一导通控制信号,以及将所述电流采样信号与所述第一参考电压进行数字化的差分积分处理并产生差分积分信号,将所述差分积分信号进行累计计数并转换成模拟的补偿信号,将所述补偿信号和一斜坡信号进行比较生成关断控制信号,并对所述关断控制信号和所述第一导通控制信号进行逻辑处理生成开关控制信号并输出,以控制所述开关装置进入导通或者关断状态。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述控制电路采用权利要求1-11任意一项所述的控制电路;
当所述控制电路进一步根据所述零电流检测信号生成零电流检测锁存信号,根据所述调光信号生成最小关断时间延迟信号,并根据所述零电流检测锁存信号和所述最小关断时间延迟信号生成第二导通控制信号时,所述控制电路进一步对所述关断控制信号、所述第一导通控制信号和所述第二导通控制信号进行逻辑处理,生成所述开关控制信号并输出,其中,所述零电流检测锁存信号在所述开关控制信号为有效时复位。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822271358.4U CN209659672U (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822271358.4U CN209659672U (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209659672U true CN209659672U (zh) | 2019-11-19 |
Family
ID=68519879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201822271358.4U Active CN209659672U (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209659672U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110996455A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 上海晶丰明源半导体股份有限公司 | 调光控制电路、包含其的芯片以及调光控制方法 |
CN111432529A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-17 | 成都芯源系统有限公司 | 一种真零电流调光电路的控制电路和控制方法 |
-
2018
- 2018-12-28 CN CN201822271358.4U patent/CN209659672U/zh active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110996455A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 上海晶丰明源半导体股份有限公司 | 调光控制电路、包含其的芯片以及调光控制方法 |
CN110996455B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-01-28 | 上海晶丰明源半导体股份有限公司 | 调光控制电路、包含其的芯片以及调光控制方法 |
CN111432529A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-17 | 成都芯源系统有限公司 | 一种真零电流调光电路的控制电路和控制方法 |
CN111432529B (zh) * | 2020-03-17 | 2022-10-21 | 成都芯源系统有限公司 | 一种真零电流调光电路的控制电路和控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108738201A (zh) | 控制电路、led驱动芯片、led驱动系统及led驱动方法 | |
CN104768285B (zh) | 用于利用系统控制器进行调光控制的系统和方法 | |
CN109246885B (zh) | 一种led的切相调光装置 | |
CN103313472B (zh) | 一种具有调光功能的led驱动电路及灯具 | |
Zhang et al. | A primary-side control scheme for high-power-factor LED driver with TRIAC dimming capability | |
CN102740555B (zh) | 用于固态光源的点亮装置和包括该点亮装置的照明设备 | |
US8803449B2 (en) | Integrated on-time extension for non-dissipative bleeding in a power supply | |
EP2676528B1 (en) | A dimmable led driver and a method for controlling the same | |
CN201805600U (zh) | 一种led驱动器原边恒流控制装置 | |
CN105682309B (zh) | Led驱动电路及其驱动方法 | |
CN102364991A (zh) | 一种原边控制led恒流驱动开关电源控制器及其方法 | |
CN108093534A (zh) | 控制方法、控制器及led驱动装置 | |
CN202050563U (zh) | 反激式可调光led驱动电路 | |
CN201813599U (zh) | Led调光电源 | |
CN206640841U (zh) | 一种用于高功率因数原边反馈led驱动电源的pwm调光电路 | |
CN103582257A (zh) | Led驱动装置及方法 | |
CN209659672U (zh) | 一种控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 | |
CN104066246B (zh) | 发光元件驱动方法和发光元件驱动器及其控制器 | |
CN208572491U (zh) | 控制电路、led驱动芯片及led驱动系统 | |
CN209659673U (zh) | 调光接口控制电路、led驱动系统及芯片 | |
CN106162998B (zh) | 一种led驱动控制电路、控制装置及控制方法 | |
US9642199B2 (en) | LED driver circuit and electronic device | |
CN203734885U (zh) | Led驱动装置及其控制电路和输出电流检测电路 | |
CN209545933U (zh) | 一种智能控制调光电源 | |
CN106413173B (zh) | 一种脉冲宽度调制控制信号调光控制电路、控制方法及led驱动系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |