專(zhuān)利名稱(chēng)：一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定電流驅(qū)動(dòng)電路，更明確地說(shuō)，涉及一種以輸入/輸出電壓來(lái)控制定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間，以穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)電路。
現(xiàn)有技術(shù)請(qǐng)參考圖1。圖1為說(shuō)明一現(xiàn)有技術(shù)的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的示意圖。如圖1所示，定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包含定電流驅(qū)動(dòng)電路110、功率開(kāi)關(guān)SW1、電感L1、波峰電流(peak current)感測(cè)電阻&Ρ，以及二極管Dp定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100用來(lái)轉(zhuǎn)換輸入電壓源Vin，以據(jù)以提供輸出電流Iot與輸出電壓Vott給負(fù)載X。定電流驅(qū)動(dòng)電路110輸出開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)
以控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟(導(dǎo)通)/關(guān)閉(不導(dǎo)通)。定電流驅(qū)動(dòng)電路110利用波峰電流感測(cè)電阻Rsp所提供的感測(cè)電壓Vsp+與VSP_，來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟時(shí)間Tw ；定電流驅(qū)動(dòng)電路110控制功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Ttw為一固定時(shí)間長(zhǎng)度TP。更明確地說(shuō)，當(dāng)感測(cè)電壓Vsp+與VSP_的差值低于一預(yù)定值內(nèi)，則判斷輸出電流Iot未達(dá)一預(yù)定波峰臨界值IP，則定電流驅(qū)動(dòng)電路110輸出代表「開(kāi)啟」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw至功率開(kāi)關(guān)SW1以開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān) SW1,來(lái)將輸入電源Vin耦接至電感L1以進(jìn)行充電，讓輸出電流Iot上升；當(dāng)感測(cè)電壓Vsp+與 VSP_的差值等于該預(yù)定值時(shí)，則判斷輸出電流Iott已達(dá)該預(yù)定波峰臨界值IP，則定電流驅(qū)動(dòng)電路110輸出代表「關(guān)閉」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw至功率開(kāi)關(guān)SW1以關(guān)閉功率開(kāi)關(guān)SW1,來(lái)讓電感！^開(kāi)始放電，以使輸出電流Iot下降；而功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Ttw為定值TP，意即在經(jīng)過(guò)時(shí)間Tp之后，定電流驅(qū)動(dòng)電路110再度開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)SW1,而電感L1便可再度充電，以讓輸出電流Itm上升。如此一來(lái)，經(jīng)由定電流驅(qū)動(dòng)電路110控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟與關(guān)閉， 便可控制電感L1的充放電，以使輸出電流Iott的平均值為目標(biāo)電流Itamet，而達(dá)到輸出定電流的目的。請(qǐng)參考圖2。圖2為說(shuō)明以現(xiàn)有技術(shù)的定電流驅(qū)動(dòng)電路所提供的輸出電流Iot的時(shí)序圖。如圖2所示，當(dāng)輸出電流Iott未達(dá)預(yù)定波峰臨界值Ip時(shí)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示「開(kāi)啟」，以開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)SW1,使輸出電流Iqut上升(如時(shí)段TQN1、T0N2, Ton3> T0N4, Ton5)；當(dāng)輸出電流Iot達(dá)波峰臨界值Ip時(shí)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^表示「關(guān)閉」，且關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)度皆為定值Tp(如時(shí)段Τ,” Toff2, T0FF3> Toff4) 0然而，若負(fù)載X產(chǎn)生變化(如持續(xù)變大)，則電感L1在功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間內(nèi)的放電速度便會(huì)加快，且由于功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間為定值TP，因此使得在功率開(kāi)關(guān)SW1下一次開(kāi)啟之前所下降的電流增加。如圖2所示，若負(fù)載X持續(xù)變大， 則輸出電流Iqut的變化量也容易跟著變大，從Δ Ioun, Δ Iout2, Δ Iqut3，增大至Δ Iout4。如此一來(lái)，輸出電流Iqut上所載的漣波電流(ripple current)便會(huì)變大，而使得輸出電流Iqut的穩(wěn)定度降低，造成使用者的不便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含一功率開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于一輸入電壓源；一第二端；以及一控制端，用來(lái)接收一開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；其中該輸入電壓源提供一輸入電壓；其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該功率開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端；一電感，包含一第一端；以及一第二端，用來(lái)提供一輸出電流與一輸出電壓；一第一二極管，包含一負(fù)端，耦接于該電感的該第一端； 以及一正端，耦接于一地端；一定電流驅(qū)動(dòng)電路，包含一觸發(fā)器，包含一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；一設(shè)定端，用來(lái)接收一開(kāi)啟訊號(hào)；以及一重置端，用來(lái)接收一關(guān)閉訊號(hào)；其中該觸發(fā)器根據(jù)該開(kāi)啟訊號(hào)與該關(guān)閉訊號(hào)，輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；一開(kāi)啟時(shí)間控制電路，用來(lái)檢測(cè)該輸出電流是否達(dá)到一預(yù)設(shè)波峰電流值，并據(jù)以產(chǎn)生該關(guān)閉訊號(hào)，該開(kāi)啟時(shí)間控制電路包含一波峰電流感測(cè)電阻，包含一第一端，耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端，用來(lái)產(chǎn)生一波峰電流感測(cè)電壓；以及一第二端，耦接于該電感的該第一端，用來(lái)產(chǎn)生一參考電壓源；以及一第一比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收該波峰電流感測(cè)電壓；一第二輸入端，用來(lái)接收一開(kāi)啟臨界電壓；以及一輸出端，耦接于該觸發(fā)器的該重置端，用來(lái)輸出該關(guān)閉訊號(hào)； 其中該開(kāi)啟臨界電壓與該參考電壓源所產(chǎn)生的電壓的差值為定值；其中當(dāng)該波峰電流感測(cè)電壓略高于該開(kāi)啟臨界電壓時(shí)，該第一比較器輸出表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)；一關(guān)閉時(shí)間控制電路，用來(lái)根據(jù)該輸出電壓與該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)，輸出該開(kāi)啟訊號(hào)以控制該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉的時(shí)間；以及一負(fù)載，耦接于該電感的該第二端與該定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的該地端之間。 本發(fā)明還提供一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含一功率開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于一輸入電壓源；一第二端；以及一控制端，用來(lái)接收一開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；其中該輸入電壓源提供一輸入電壓；其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該功率開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端；一電感，包含一第一端，耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端；以及一第二端，用來(lái)提供一輸出電流與一輸出電壓；一第一二極管，包含一負(fù)端，耦接于該電感的該第一端；以及一正端，耦接于一地端；一定電流驅(qū)動(dòng)電路，包含一觸發(fā)器，包含一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；一設(shè)定端，用來(lái)接收一開(kāi)啟訊號(hào)；以及一重置端，用來(lái)接收一關(guān)閉訊號(hào)；其中該觸發(fā)器是根據(jù)該開(kāi)啟訊號(hào)與該關(guān)閉訊號(hào)，輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；一關(guān)閉時(shí)間控制電路，用來(lái)檢測(cè)該輸出電流是否達(dá)到一預(yù)設(shè)波谷電流值，并據(jù)以產(chǎn)生該開(kāi)啟訊號(hào)，該關(guān)閉時(shí)間控制電路包含一波谷電流感測(cè)電阻，包含一第一端，耦接于該第一二極管的該正端，用來(lái)產(chǎn)生一波谷電流感測(cè)電壓；以及一第二端，耦接于一地端； 一第一比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收該波谷電流感測(cè)電壓；一第二輸入端，用來(lái)接收一關(guān)閉臨界電壓；以及一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)啟訊號(hào)；其中該關(guān)閉臨界電壓與該地端所提供的電壓的差值為定值且該關(guān)閉臨界電壓低于該地端所提供的電壓；其中當(dāng)該波谷電流感測(cè)電壓高于該關(guān)閉臨界電壓時(shí)，該第一比較器輸出表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)；以及一第一反相開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于該觸發(fā)器的該設(shè)定端；一第二端，耦接于該第一比較器的該輸出端；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該第一反相開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該反相開(kāi)關(guān)的該第二端；一開(kāi)啟時(shí)間控制電路，用來(lái)根據(jù)該輸出電壓、該輸入電壓與該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)，輸出該關(guān)閉訊號(hào)以控制該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉的時(shí)間；以及一負(fù)載，耦接于該電感的該第二端與該定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的該地端之間。
圖1為說(shuō)明一現(xiàn)有技術(shù)的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖2為說(shuō)明以現(xiàn)有技術(shù)的定電流驅(qū)動(dòng)電路所提供的輸出電流的時(shí)序圖。
圖3為說(shuō)明輸出電流于開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間的電流充/放電的示意圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的一第一實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖5為說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)于充電狀態(tài)時(shí)的示意圖
圖6為說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)于放電狀態(tài)時(shí)的示意圖
圖7為根據(jù)本發(fā)明的一第二實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖8為說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700于放電狀態(tài)時(shí)的示
圖9為說(shuō)明本發(fā)明的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700于充電狀態(tài)時(shí)的示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明
100、400、700定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
110,410,710定電流驅(qū)動(dòng)電路
411,711觸發(fā)器
412,713關(guān)閉時(shí)間控制電路
413,712開(kāi)啟時(shí)間控制電路
D1J2二極管
L1電感
I OUT輸出電流
T 丄ON開(kāi)啟時(shí)間
T 1OFF關(guān)閉時(shí)間
Ssw開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)
SW1^ SW2、SW3 Λ SW4、SW5、SW6開(kāi)關(guān)
Vin、V〇ut、Vss、^gnd電壓源
X負(fù)載
Vsp+、Vsp-、Vsp波峰電流感測(cè)電壓
Rsp波峰電流感測(cè)電阻
I TARGET目標(biāo)電流
Ip峰值電流
Iv谷值電流
Tp預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度
Δ Iout漣波電流
cmp”cmp2、cmp3、cmp4、cmf'5 比較器
Son開(kāi)啟訊號(hào)
Soff關(guān)閉訊號(hào)
^off關(guān)閉電壓
V0N開(kāi)啟電壓
Vt—OFF關(guān)閉臨界電壓
ON開(kāi)啟臨界電壓
R〇ff關(guān)閉電阻
RonCofConVsvOPQ1
開(kāi)啟電阻關(guān)閉電容開(kāi)啟電容
波谷電流感測(cè)電壓
放大器晶體管
具體實(shí)施例方式有鑒于此，本發(fā)明提供一種定電流驅(qū)動(dòng)電路，以降低輸出電流的濾波電流大小，進(jìn)而提升輸出電流的穩(wěn)定度。本發(fā)明提出兩種驅(qū)動(dòng)方法1.以檢測(cè)輸出電流的波峰臨界值來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間(ON time)，并以輸出電壓來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)的關(guān)閉時(shí)間(OFFtime)、2.以檢測(cè)輸出電流的波谷臨界值來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)的關(guān)閉時(shí)間，并以輸入電壓與輸出電壓來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間。以上述兩種驅(qū)動(dòng)方法，便能降低輸出電流上漣波電流的大小，以增加輸出電流的穩(wěn)定度。請(qǐng)參考圖3。圖3為說(shuō)明輸出電流Iott于開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間的電流充/放電的示意圖。于功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，電感開(kāi)始充電，而輸出電流Iot的增幅可由下式表示Δ Iout on = [ (Vin-Vout) /L] X Ton....................................(1)；于功率開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，電感開(kāi)始放電，而輸出電流Iott的降幅可由下式表示Δ Iout off = [V0UT/L] XToff..........................................(2)；其中Δ Iout on表示輸出電流Iott的增幅、Δ Iout off表示輸出電流Iott的降幅、Vin表示輸入電壓值、Vott表示輸出電壓值、L表示電感值、Tm表示功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間、Ttw表示功率開(kāi)關(guān)的關(guān)閉時(shí)間。而由于輸出電流Iot的平均值需為定值ΙΤΑκ;ΕΤ，因此Δ I0UT_ON — A I〇UT_OFF —厶 I out..........................................(3)
并根據(jù)上式(1)、O)，可得出下式Δ Iout = [ (Vin-Vout) /U X Ton = [V0UT/L] X Toff.....................(4)；由式⑷可知，輸出電流Iott的變化量Δ Iott，在電感值L為定值且關(guān)閉時(shí)間Ttw為定值(Tp)時(shí)，會(huì)與輸出電壓Vott成正比，因此若以輸出電壓Vott來(lái)控制關(guān)閉時(shí)間Ttw,便可有效控制輸出電流Iot的變化量Δ IOTT。如下式所示Toff = KXRoff/Vout...................................................(5)
其中K表示一常數(shù)、Rtw表示一電阻值(定值)，將式( 帶入式(4)便可得出Δ Iout = [ (Vin-Vout) /L] X Ton = [V0UT/L] X Toff = [V0UT/L] X [KX R0FF/V0UT= KXRoff/L..................................................... 由式(6)便可得知，若將關(guān)閉時(shí)間1^設(shè)成與輸出電壓Vott成反比，則輸出電流Iott 的降幅Δ Iout off便可為定值(K、Roff, L皆為定值)，且由于輸出電流Iott的增幅Δ Iout on需與輸出電流Iot的降幅Δ Iout off相同，因此輸出電流Iott上所載的漣波電流可被控制在一預(yù)定范圍內(nèi)，以提供輸出電流的穩(wěn)定度。請(qǐng)參考圖4。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一第一實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的示意圖。 定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400包含定電流驅(qū)動(dòng)電路410、功率開(kāi)關(guān)SW1、電感L1,以及二極管D1。定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400用來(lái)轉(zhuǎn)換輸入電壓源Vin，以據(jù)以提供輸出電流Iot與輸出電壓Vot給負(fù)載 X。二極管D1耦接于電感L1的第一端，以及參考電壓源VeND之間；負(fù)載X耦接于輸出電壓源 Vott、電感L1的第二端，以及參考電壓源VeND之間，其中參考電壓源VeND可為定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 400的地端。定電流驅(qū)動(dòng)電路410輸出開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw以控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟(導(dǎo)通)/關(guān)閉(不導(dǎo)通)。定電流驅(qū)動(dòng)電路410檢測(cè)輸出電流Iott的波峰值，來(lái)控制功率開(kāi)關(guān) Sff1的開(kāi)啟時(shí)間Tm ；定電流驅(qū)動(dòng)電路410根據(jù)輸出電壓Vott，來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Τ_。詳細(xì)工作原理說(shuō)明如后。定電流驅(qū)動(dòng)電路410包含觸發(fā)器411、關(guān)閉時(shí)間控制電路412，以及開(kāi)啟時(shí)間控制電路413。觸發(fā)器411包含設(shè)定端S、重置端R，以及輸出端Q。觸發(fā)器411根據(jù)其設(shè)定端S與重置端R所接收的訊號(hào)，于其輸出端Q，輸出開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw至功率開(kāi)關(guān)SW1的控制端C， 以控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟(功率開(kāi)關(guān)SW1的第一端1耦接于功率開(kāi)關(guān)SW1的第二端2)與功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉(功率開(kāi)關(guān)SW1的第一端1不耦接于功率開(kāi)關(guān)SW1的第二端2)。當(dāng)觸發(fā)器411輸出表示「開(kāi)啟」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw(如邏輯1)時(shí)，功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟，因此電感 L1處于充電狀態(tài)，輸出電流Iott持續(xù)上升；當(dāng)觸發(fā)器411輸出表示「關(guān)閉」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào) Ssff(如邏輯0)時(shí)，功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉，因此電感L1處于放電狀態(tài)，輸出電流Iot持續(xù)下降。開(kāi)啟時(shí)間控制電路413包含波峰電流感測(cè)電阻&Ρ，以及比較器CMP115波峰電流感測(cè)電阻的第一端耦接于功率開(kāi)關(guān)SW1的第二端2與比較器CMP1的正輸入端之間，用來(lái)提供波峰電流感測(cè)電壓Vsp ；波峰電流感測(cè)電阻I SP的第二端耦接于電感L1的第一端，用來(lái)提供參考電壓源Vss，其中參考電壓源Vss可作為定電流驅(qū)動(dòng)電路410的地端。比較器CMP1的負(fù)輸入端用來(lái)接收開(kāi)啟臨界電壓Vt m(定值)。比較器CMP1比較波峰電流感測(cè)電壓Vsp與開(kāi)啟臨界電壓Vt on,以據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的關(guān)閉訊號(hào)S,。當(dāng)波峰電流感測(cè)電壓Vsp低于開(kāi)啟臨界電壓Vt w時(shí)，表示輸出電流Iot未達(dá)預(yù)定波峰臨界值IP，因此比較器CMP1輸出表示「不需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào)Sot^如邏輯0)；當(dāng)波峰電流感測(cè)電壓Vsp略高于開(kāi)啟臨界電壓VTJ)N時(shí)， 表示輸出電流Iot達(dá)預(yù)定波峰臨界值IP，因此比較器CMP1輸出表示「需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào) Soff (如邏輯1)。關(guān)閉時(shí)間控制電路412包含比較器CMP2、關(guān)閉電容Ctw、開(kāi)關(guān)SW2、反相開(kāi)關(guān)SW3、關(guān)閉電阻Rtw，以及二極管D2。比較器CMP2的正輸入端用來(lái)接收關(guān)閉電壓Vtw ；比較器CMP2的負(fù)輸入端用來(lái)接收關(guān)閉臨界電壓VT WF(定值)；比較器CMP2比較關(guān)閉電壓Vtw與關(guān)閉臨界電壓\_，以據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的開(kāi)啟訊號(hào)SM。當(dāng)關(guān)閉電壓Vtw低于關(guān)閉臨界電壓Vt otf時(shí)，表示功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Ttw仍未結(jié)束，因此比較器CMP2輸出表示「不需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)Sw(如邏輯0)；當(dāng)關(guān)閉電壓Vtw略高于關(guān)閉臨界電壓Vt otf時(shí)，表示功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Ttw已結(jié)束，因此比較器CMP2輸出表示「需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)SM(如邏輯1)。關(guān)閉電容Ctw耦接于比較器CMP2的正輸入端與電壓源Vss之間；開(kāi)關(guān)SW2·接于比較器CMP2的正輸入端與電壓源Vss之間；反相開(kāi)關(guān)SW3耦接于比較器CMP2的正輸入端，并通過(guò)關(guān)閉電阻IW、二極管D2,耦接至輸出電壓源VOT。開(kāi)關(guān)SW2與反相開(kāi)關(guān)SW3的控制端C皆耦接于觸發(fā)器411的輸出端Q，用來(lái)接收開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw。此外，二極管D2用來(lái)防止當(dāng)輸出電壓Vott低于關(guān)閉電壓Vtw時(shí)，從關(guān)閉電容Ctw上汲取電壓。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)時(shí)，開(kāi)關(guān)SW2開(kāi)啟以將比較器CMP2的正輸入端耦接至電壓源Vss，并對(duì)關(guān)閉電容Ctw進(jìn)行放電，以將關(guān)閉電壓Vtw下拉至電壓Vss ；反相開(kāi)關(guān)SW3關(guān)閉，以使輸出電壓源Vot無(wú)法通過(guò)二極管D2、關(guān)閉電阻Rtw,耦接至比較器CMP2 的正輸入端，來(lái)對(duì)關(guān)閉電容Qw充電；在此狀態(tài)下，關(guān)閉電壓Vtw持續(xù)低于關(guān)閉臨界電壓Vt off,因此關(guān)閉時(shí)間控制電路412將持續(xù)輸出表示「不需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)SM(如邏輯0)。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)& 表示「關(guān)閉」(如邏輯0)時(shí)，開(kāi)關(guān)SW2關(guān)閉，如此關(guān)閉電容Ctw 便不會(huì)被電壓源Vss放電，且關(guān)閉電壓Vtw亦不會(huì)被拉至電壓Vss ；反相開(kāi)關(guān)SW3開(kāi)啟，以使輸出電壓源Vot通過(guò)二極管D2、關(guān)閉電阻Rtw,耦接至比較器CMP2的正輸入端，來(lái)對(duì)關(guān)閉電容Qw充電，而使關(guān)閉電壓Vtw持續(xù)上升，直到關(guān)閉電壓Vtw略高于關(guān)閉臨界電壓Vt otf時(shí)， 關(guān)閉時(shí)間控制電路412輸出表示「需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)如邏輯1)；而上述關(guān)閉電容Ctw 從開(kāi)始充電直到關(guān)閉電壓Vtw等于關(guān)閉臨界電壓Vt wf的時(shí)間即為功率開(kāi)關(guān)SW1所需的關(guān)閉時(shí)間Ttw，其計(jì)算方式如下Toff = Coff X Vt off/ (Vout/Roff) =K1X Roff/Vout...........................(7)；其
中K1為一常數(shù)(QwXVt wfK所以經(jīng)由定電流驅(qū)動(dòng)電路410所驅(qū)動(dòng)的輸出電流的漣波電流可表示如下Δ Iout off = [V0UT/L] XToff = [V0UT/L] X [K1XRoffAout] = K1XRoff/!. . . (8)；由于Kp Roff, L皆為定值，因此輸出電流Iot上的漣波可因此限定在預(yù)定范圍內(nèi)， 而使得輸出電流Iot較為穩(wěn)定。當(dāng)觸發(fā)器411的設(shè)定端S從關(guān)閉時(shí)間控制電路412接收到表示「需開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)啟訊號(hào)Sw時(shí)，觸發(fā)器411于其輸出端Q輸出表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw ；當(dāng)觸發(fā)器411的重置端R從開(kāi)啟時(shí)間控制電路413接收到表示「需關(guān)閉」(如邏輯1)的關(guān)閉訊號(hào)Stw時(shí)，觸發(fā)器411于其輸出端Q輸出表示「關(guān)閉」(如邏輯0)的開(kāi)關(guān)控
制訊號(hào)Sswo請(qǐng)參考圖5。圖5為說(shuō)明本發(fā)明的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400于充電狀態(tài)時(shí)的示意圖。 如圖5所示，于充電狀態(tài)下，功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟。也就是說(shuō)，于開(kāi)啟時(shí)間Tm內(nèi)，功率開(kāi)關(guān)SW1 皆為開(kāi)啟狀態(tài)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)，而開(kāi)關(guān)SW2開(kāi)啟、反相開(kāi)關(guān)SW3關(guān)閉。于此狀態(tài)下(觸發(fā)器411輸出表示「開(kāi)啟」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)、功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟)，關(guān)閉時(shí)間控制電路412不運(yùn)作，而開(kāi)啟時(shí)間控制電路413被啟動(dòng)，以持續(xù)比較從輸出電流Iott 所檢測(cè)的波峰電流感測(cè)電壓Vsp與開(kāi)啟臨界電壓Vt ono于開(kāi)啟時(shí)間Tw內(nèi)，由于電感L1經(jīng)由輸入電壓源Vin充電，因此輸出電流Iott會(huì)持續(xù)上升，亦即波峰電流感測(cè)電壓Vsp會(huì)持續(xù)上升。當(dāng)波峰電流感測(cè)電壓Vsp略高于開(kāi)啟臨界電壓Vtw時(shí)，表示充電完成(輸出電流Iott已達(dá)預(yù)定波峰臨界值Ip)，則開(kāi)啟時(shí)間控制電路413會(huì)發(fā)出表示「需關(guān)閉」(如邏輯1)的關(guān)閉訊號(hào)Sqff至觸發(fā)器411的重置端R，以將開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw重置為表示「關(guān)閉」(如邏輯0)。 開(kāi)啟時(shí)間Ton于此刻結(jié)束；關(guān)閉時(shí)間Ttw于此刻開(kāi)始。請(qǐng)參考圖6。圖6為說(shuō)明本發(fā)明的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400于放電狀態(tài)時(shí)的示意圖。 如圖6所示，于放電狀態(tài)下，功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉。也就是說(shuō)，于關(guān)閉時(shí)間Ttw內(nèi)，功率開(kāi)關(guān)SW1皆為關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^表示「關(guān)閉」(如邏輯0)，而開(kāi)關(guān)SW2關(guān)閉、反相開(kāi)關(guān)SW3開(kāi)啟。于此狀態(tài)下(觸發(fā)器411輸出表示「關(guān)閉」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw、功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉)， 開(kāi)啟時(shí)間控制電路413等同于不運(yùn)作，而關(guān)閉時(shí)間控制電路412開(kāi)始運(yùn)作，以持續(xù)比較關(guān)閉電壓Vtw與關(guān)閉臨界電壓Vt,。于關(guān)閉時(shí)間Ttw內(nèi)，由于關(guān)閉電容Ctw經(jīng)由輸出電壓源Vott 充電，因此關(guān)閉電壓Vtw持續(xù)上升。當(dāng)關(guān)閉電壓Vtw等于關(guān)閉臨界電壓Vt wf時(shí)，表示放電完成，則關(guān)閉時(shí)間控制電路412會(huì)發(fā)出表示「需開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)啟訊號(hào)Sw至觸發(fā)器 411的設(shè)定端S，以將開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw設(shè)定為表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)。關(guān)閉時(shí)間Ttw于此刻結(jié)束；開(kāi)啟時(shí)間 于此刻開(kāi)始。換句話說(shuō)，當(dāng)觸發(fā)器411輸出表示「關(guān)閉」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)或功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉時(shí)間控制電路412被啟動(dòng)以開(kāi)始計(jì)時(shí)，并以輸出電壓源 Vout經(jīng)過(guò)關(guān)閉電阻Rtw對(duì)關(guān)閉電容Ctw充電的充電速度，來(lái)計(jì)算關(guān)閉時(shí)間Ttw的長(zhǎng)度。此外，由于電壓源Vss是經(jīng)由功率開(kāi)關(guān)SW1與波峰電流感測(cè)電阻Rsp所提供，因此電壓源Vss的大小會(huì)隨著功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟或關(guān)閉而變動(dòng)。更明確地說(shuō)，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟時(shí)，電壓源Vss較高；當(dāng)功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉時(shí)，電壓源Vss較低。請(qǐng)參考圖7。圖7為根據(jù)本發(fā)明的一第二實(shí)施例的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700的示意圖。 定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700包含定電流驅(qū)動(dòng)電路710、功率開(kāi)關(guān)SW1、電感L1,以及二極管D1。定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700用來(lái)轉(zhuǎn)換輸入電壓源Vin，以據(jù)以提供輸出電流Iot與輸出電壓Vot給負(fù)載 X。二極管D1耦接于電感L1的第一端，以及電壓源VeND之間；負(fù)載X耦接于輸出電壓源VOTT、 電感L1的第二端，以及參考電壓源VeND之間，其中電壓源VeND可為定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700的地端。定電流驅(qū)動(dòng)電路710輸出開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw以控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟(導(dǎo)通)/關(guān)閉 (不導(dǎo)通)。定電流驅(qū)動(dòng)電路710檢測(cè)輸出電流Iott的波谷電流值(valley current)，來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)SW1的關(guān)閉時(shí)間Ttw ；定電流驅(qū)動(dòng)電路710根據(jù)輸入電壓Vin與輸出電壓Vott，來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟時(shí)間T,詳細(xì)工作原理說(shuō)明如后。定電流驅(qū)動(dòng)電路710包含觸發(fā)器711、開(kāi)啟時(shí)間控制電路712，以及關(guān)閉時(shí)間控制電路713。觸發(fā)器711的工作原理于前述觸發(fā)器411類(lèi)似，于此不再贅述。關(guān)閉時(shí)間控制電路713包含波谷電流感測(cè)電阻&ν、比較器CMP5以及一反相開(kāi)關(guān) SW6。波谷電流感測(cè)電阻Rsp的第一端耦接于二極管D1的負(fù)端與比較器CMP5的正輸入端之間，用來(lái)提供一波谷電流感測(cè)電壓Vsv ；波谷電流感測(cè)電阻Rsv的第二端耦接于電壓源Vem與比較器CMP5的負(fù)輸入端，用來(lái)提供參考電壓源Vss，亦即電壓源￥_等于電壓源Vss，其中電壓源Vss可作為定電流驅(qū)動(dòng)電路710的地端。比較器CMP5的負(fù)輸入端用來(lái)接收關(guān)閉臨界電壓 VT—(定值)。比較器CMP5比較波谷電流感測(cè)電壓Vsv與關(guān)閉臨界電壓Vt,，以據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的開(kāi)啟訊號(hào)^。值得注意的是，關(guān)閉臨界電壓Vt,為一負(fù)值。當(dāng)波谷電流感測(cè)電壓Vsv 低于關(guān)閉臨界電壓Vt otf時(shí)，表示輸出電流Iot未達(dá)預(yù)定波谷臨界值Iv，因此比較器CMP5輸出表示「不需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)Sm (如邏輯0)；當(dāng)波谷電流感測(cè)電壓Vsv略高于關(guān)閉臨界電壓Vt ott時(shí)，表示輸出電流Iot達(dá)預(yù)定波谷臨界值Iv，因此比較器CMP5輸出表示「需開(kāi)啟」的開(kāi)啟訊號(hào)Sm (如邏輯1)。反相開(kāi)關(guān)SW6包含一第一端1、一第二端2，以及一控制端C。反相開(kāi)關(guān)SW6的第一端1耦接于觸發(fā)器711的設(shè)定端S ；反相開(kāi)關(guān)SW6的第二端2耦接于比較器CMP5的輸出端；反相開(kāi)關(guān)SW6的控制端C耦接于觸發(fā)器711的輸出端Q，用來(lái)接收開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)時(shí)，反相開(kāi)關(guān)SW6關(guān)閉，如此觸發(fā)器711便無(wú)法接收開(kāi)啟訊號(hào)Sm ；當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示「關(guān)閉」(如邏輯0)時(shí)，反相開(kāi)關(guān) Sff6開(kāi)啟，如此以讓觸發(fā)器711通過(guò)反相開(kāi)關(guān)SW6來(lái)接收比較器CMP5所產(chǎn)生的開(kāi)啟訊號(hào)S,開(kāi)啟時(shí)間控制電路712包含比較器CMP4、開(kāi)啟電容Cm、反相開(kāi)關(guān)SW4、開(kāi)關(guān)SW5、開(kāi)啟電阻Rqn、晶體管Q1,以及放大器OP115比較器CMP4的正輸入端用來(lái)接收開(kāi)啟電壓Vw ；比較器CMP4的負(fù)輸入端用來(lái)接收開(kāi)啟臨界電壓Vt w (定值)；比較器CMP4比較開(kāi)啟電壓Vm與開(kāi)啟臨界電壓Vt w，以據(jù)以輸出對(duì)應(yīng)的關(guān)閉訊號(hào)S,。當(dāng)開(kāi)啟電壓Vm低于開(kāi)啟臨界電壓Vt 時(shí)，表示功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟時(shí)間Ton仍未結(jié)束，因此比較器CMP4輸出表示「不需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào)Sot^如邏輯0)；當(dāng)開(kāi)啟電壓Vw略高于開(kāi)啟臨界電壓Vt w時(shí)，表示功率開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)啟時(shí)間Tw已結(jié)束，因此比較器CMP4輸出表示「需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào)Sot^如邏輯1)。開(kāi)啟電容Con耦接于比較器CMP4的正輸入端與電壓源Vss之間。反相開(kāi)關(guān)SW4耦接于比較器CMP4的正輸入端與電壓源Vss之間。晶體管A的第一端耦接于比較器CMP4的正輸入端；晶體管A的第二端耦接于開(kāi)關(guān)SW5的第一端ι ；晶體管A的控制端耦接于放大器 OP1的輸出端。開(kāi)關(guān)SW5的第一端1耦接于晶體管A的第二端；開(kāi)關(guān)SW5的第二端2耦接于放大器OP1的負(fù)輸入端，并通過(guò)開(kāi)啟電阻1 ，耦接于輸入電壓源Vin，以接收輸入電壓VIN。反相開(kāi)關(guān)SW4與開(kāi)關(guān)SW5的控制端C皆耦接于觸發(fā)器711的輸出端Q，用來(lái)接收開(kāi)關(guān)控制訊號(hào) SsffO此外，放大器OP1的正輸入端耦接于輸出電壓源Vott，用來(lái)接收輸出電壓VOTT。此外，晶體管Q1可為一 P通道金屬氧化物半導(dǎo)體(P channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS) 晶體管。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示「關(guān)閉」(如邏輯0)時(shí)，反相開(kāi)關(guān)SW4開(kāi)啟以將比較器CMP4 的正輸入端耦接至電壓源Vss，并對(duì)開(kāi)啟電容Cm進(jìn)行放電，以將開(kāi)啟電壓Vw下拉至電壓Vss ； 開(kāi)關(guān)SW5關(guān)閉，如此便沒(méi)有電流從輸出電壓源Vin流經(jīng)開(kāi)啟電阻Ron而晶體管％也呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)；在此狀態(tài)下，開(kāi)啟電壓Vw持續(xù)低于開(kāi)啟臨界電壓Vt w，因此開(kāi)啟時(shí)間控制電路712將持續(xù)輸出表示「不需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào)如邏輯0)。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)時(shí)，反相開(kāi)關(guān)SW4關(guān)閉，如此開(kāi)啟電容 Con便不會(huì)被電壓源Vss放電，且開(kāi)啟電壓Vm亦不會(huì)被拉至電壓Vss ；開(kāi)關(guān)SW5開(kāi)啟，如此晶體管A開(kāi)啟且流經(jīng)的電流大小為(Vin-Vott)/Rw，并以此電流對(duì)開(kāi)啟電容( 進(jìn)行充電，而使開(kāi)啟電壓Vw持續(xù)上升，直到開(kāi)啟電壓Vm等于開(kāi)啟臨界電壓Vt 時(shí)，開(kāi)啟時(shí)間控制電路712 輸出表示「需關(guān)閉」的關(guān)閉訊號(hào)Sot^如邏輯1)；而上述開(kāi)啟電容Cw從開(kāi)始充電直到開(kāi)啟電壓Vm等于開(kāi)啟臨界電壓Vt on的時(shí)間即為功率開(kāi)關(guān)SW1所需的開(kāi)啟時(shí)間Tw，其計(jì)算方式如下Ton = Con X Vt on/ [ (Vin-Vout) /Rj = Vt on X Ron/ (Vin-Vout) . . . (9)；將式(9)帶入式(6)得出Δ Iout = [ (Vin-Vout) /L] XTon= [ (Vin-Vout) /L] X [Vt on X Ron/ (Vin-Vout)]= K2X Ron/L...........................................................
·· (10)；由于K2 (CQNX VT QN)、RQN、L皆為定值，因此輸出電流Iqut上的漣波可因此限定在預(yù)定范圍內(nèi)，而使得輸出電流Iot較為穩(wěn)定。當(dāng)觸發(fā)器711的設(shè)定端S接收到表示「需開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)啟訊號(hào)Sw時(shí)，觸發(fā)器711于其輸出端Q輸出表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)& ；當(dāng)觸發(fā)器711的重置端R接收到表示「需關(guān)閉」(如邏輯1)的關(guān)閉訊號(hào)Soff時(shí)，觸發(fā)器711于其輸出端Q輸出表示「關(guān)閉」(如邏輯0)的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)&w。請(qǐng)參考圖8。圖8為說(shuō)明本發(fā)明的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700于放電狀態(tài)時(shí)的示意圖。 如圖7所示，于放電狀態(tài)下，功率開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉。也就是說(shuō)，于開(kāi)啟時(shí)間Ttw內(nèi)，功率開(kāi)關(guān)SW1 皆為關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^表示「關(guān)閉」(如邏輯0)，而反相開(kāi)關(guān)SW4、Sff6開(kāi)啟、開(kāi)關(guān) Sff5關(guān)閉。于此狀態(tài)下，開(kāi)啟時(shí)間控制電路712等同于不運(yùn)作，而開(kāi)啟時(shí)間控制電路713則持續(xù)比較從輸出電流Iot所檢測(cè)的波谷電流感測(cè)電壓Vsv與關(guān)閉臨界電壓Vt,。于關(guān)閉時(shí)間Ttw內(nèi)，由于電感L1無(wú)法經(jīng)由輸入電壓源Vin充電，因此輸出電流Itm會(huì)持續(xù)下降，亦即波谷電流感測(cè)電壓Vsv會(huì)持續(xù)上升。當(dāng)波谷電流感測(cè)電壓Vsv略高于關(guān)閉臨界電壓Vt wf時(shí)，表示放電完成，則關(guān)閉時(shí)間控制電路713會(huì)發(fā)出表示「需開(kāi)啟」(如邏輯1)的開(kāi)啟訊號(hào)Sw至觸發(fā)器711的設(shè)定端S，以將開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw設(shè)定為表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)。關(guān)閉時(shí)間 Toff于此刻結(jié)束；開(kāi)啟時(shí)間Tw于此刻開(kāi)始。請(qǐng)參考圖9。圖9為說(shuō)明本發(fā)明的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)700于充電狀態(tài)時(shí)的示意圖。 如圖9所示，于充電狀態(tài)下，功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟。也就是說(shuō)，于開(kāi)啟時(shí)間Tm內(nèi)，功率開(kāi)關(guān)SW1 皆為開(kāi)啟狀態(tài)，開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^表示「開(kāi)啟」(如邏輯1)，而反相開(kāi)關(guān)SW4、SW6關(guān)閉、開(kāi)關(guān) SW5開(kāi)啟。于此狀態(tài)下，關(guān)閉時(shí)間控制電路713等同于不運(yùn)作(開(kāi)啟訊號(hào)Sm無(wú)法傳送至觸發(fā)器711)，而開(kāi)啟時(shí)間控制電路712則持續(xù)開(kāi)啟電壓Vm與開(kāi)啟臨界電壓Vt M。于開(kāi)啟時(shí)間Tw內(nèi)，由于開(kāi)啟電容Cw經(jīng)由輸入電流源Vin與輸出電壓源Vott充電，因此開(kāi)啟電壓Vm持續(xù)上升。當(dāng)開(kāi)啟電壓Vm略高于開(kāi)啟臨界電壓Vt on時(shí)，表示充電完成，則開(kāi)啟時(shí)間控制電路 712會(huì)發(fā)出表示「需關(guān)閉」(如邏輯1)的關(guān)閉訊號(hào)Stw至觸發(fā)器711的重置端R，以將開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)^設(shè)定為表示「關(guān)閉」(如邏輯0)。開(kāi)啟時(shí)間Ton于此刻結(jié)束；關(guān)閉時(shí)間Ttw于此刻開(kāi)始。換句話說(shuō)，當(dāng)觸發(fā)器711輸出表示「開(kāi)啟」的開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)Ssw或功率開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟時(shí)，開(kāi)啟時(shí)間控制電路712被啟動(dòng)以開(kāi)始計(jì)時(shí)，并以輸入電流源Vin與輸出電壓源Vott經(jīng)過(guò)開(kāi)啟電阻Rm對(duì)開(kāi)啟電容Cw充電的充電速度，來(lái)計(jì)算開(kāi)啟時(shí)間Tw的長(zhǎng)度。此外，負(fù)載X可為至少一個(gè)串接的發(fā)光二極管。而利用本發(fā)明所提供具穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以讓所串接的發(fā)光二極管穩(wěn)定且均勻的發(fā)出亮度。綜上所述，利用本發(fā)明所提供的定電流驅(qū)動(dòng)電路，于檢測(cè)輸出電流的波峰值時(shí)，根據(jù)輸出電壓來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)的關(guān)閉時(shí)間；于檢測(cè)輸出電流的波谷值時(shí)，根據(jù)輸入電壓與輸出電壓來(lái)控制供率開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟時(shí)間，而能夠有效地限制輸出電流上所載的漣波電流的大小，以提供給使用者更穩(wěn)定的輸出電流，而能提高更大的便利性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
1權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含 一功率開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于一輸入電壓源； 一第二端；以及一控制端，用來(lái)接收一開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中該輸入電壓源提供一輸入電壓；其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該功率開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第~■丄山—* ；一電感，包含一第一端；以及一第二端，用來(lái)提供一輸出電流與一輸出電壓；一第一二極管，包含一負(fù)端，耦接于該電感的該第一端；以及一正端，耦接于一地端；一定電流驅(qū)動(dòng)電路，包含一觸發(fā)器，包含一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 一設(shè)定端，用來(lái)接收一開(kāi)啟訊號(hào)；以及一重置端，用來(lái)接收一關(guān)閉訊號(hào)；其中該觸發(fā)器是根據(jù)該開(kāi)啟訊號(hào)與該關(guān)閉訊號(hào)，輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 一開(kāi)啟時(shí)間控制電路，用來(lái)檢測(cè)該輸出電流是否達(dá)到一預(yù)設(shè)波峰電流值，并據(jù)以產(chǎn)生該關(guān)閉訊號(hào)，該開(kāi)啟時(shí)間控制電路包含 一波峰電流感測(cè)電阻，包含一第一端，耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端，用來(lái)產(chǎn)生一波峰電流感測(cè)電壓；以及一第二端，耦接于該電感的該第一端，用來(lái)產(chǎn)生一參考電壓源；以及一第一比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收該波峰電流感測(cè)電壓； 一第二輸入端，用來(lái)接收一開(kāi)啟臨界電壓；以及一輸出端，耦接于該觸發(fā)器的該重置端，用來(lái)輸出該關(guān)閉訊號(hào)； 其中該開(kāi)啟臨界電壓與該參考電壓源所產(chǎn)生的電壓的差值為定值； 其中當(dāng)該波峰電流感測(cè)電壓略高于該開(kāi)啟臨界電壓時(shí)，該第一比較器輸出表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)；一關(guān)閉時(shí)間控制電路，用來(lái)根據(jù)該輸出電壓與該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)，輸出該開(kāi)啟訊號(hào)以控制該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉的時(shí)間；以及一負(fù)載，耦接于該電感的該第二端與該定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的該地端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該觸發(fā)器接收到表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)時(shí)，該觸發(fā)器輸出表示開(kāi)啟的該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；當(dāng)該觸發(fā)器接收到表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)時(shí)，該觸發(fā)器輸出表示關(guān)閉的該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該輸出電流達(dá)到該預(yù)設(shè)波峰電流值時(shí)，該開(kāi)啟時(shí)間控制電路輸出表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該關(guān)閉時(shí)間控制電路被啟動(dòng)，并根據(jù)該輸出電壓，計(jì)算該開(kāi)啟訊號(hào)表示需開(kāi)啟的時(shí)刻。
5.如權(quán)利要求4所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該關(guān)閉時(shí)間控制電路包含 一第二比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收一關(guān)閉電壓； 一第二輸入端，用來(lái)接收一關(guān)閉臨界電壓；以及一輸出端，耦接于該觸發(fā)器的該設(shè)定端，用來(lái)輸出該開(kāi)啟訊號(hào)； 其中當(dāng)該關(guān)閉電壓略高于該關(guān)閉臨界電壓時(shí)，該第二比較器輸出表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)；其中該關(guān)閉臨界電壓與該參考電壓源所產(chǎn)生的電壓的差值為定值； 一關(guān)閉電容，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一輸入端，用來(lái)產(chǎn)生該關(guān)閉電壓；以及一第二端，耦接于該參考電壓源； 一開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一輸入端； 一第二端，耦接于該參考電壓源；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該開(kāi)關(guān)開(kāi)啟、當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該開(kāi)關(guān)關(guān)閉；一反相開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一輸入端； 一第二端；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該反相開(kāi)關(guān)關(guān)閉、當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)， 該反相開(kāi)關(guān)開(kāi)啟；一關(guān)閉電阻，耦接于該反相開(kāi)關(guān)的該第二端；以及一第二二極管，耦接于該關(guān)閉電阻與該電感的該第二端之間，用來(lái)接收該輸出電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該參考電壓源是作為該定電流驅(qū)動(dòng)電路的地端。
7.如權(quán)利要求1所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該負(fù)載包含至少一串接的發(fā)光二極管。
8.一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含 一功率開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于一輸入電壓源； 一第二端；以及一控制端，用來(lái)接收一開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中該輸入電壓源提供一輸入電壓；其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該功率開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第 二端；一電感，包含一第一端，耦接于該功率開(kāi)關(guān)的該第二端；以及一第二端，用來(lái)提供一輸出電流與一輸出電壓；一第一二極管，包含一負(fù)端，耦接于該電感的該第一端；以及一正端，耦接于一地端；一定電流驅(qū)動(dòng)電路，包含一觸發(fā)器，包含一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 一設(shè)定端，用來(lái)接收一開(kāi)啟訊號(hào)；以及一重置端，用來(lái)接收一關(guān)閉訊號(hào)；其中該觸發(fā)器是根據(jù)該開(kāi)啟訊號(hào)與該關(guān)閉訊號(hào)，輸出該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 一關(guān)閉時(shí)間控制電路，用來(lái)檢測(cè)該輸出電流是否達(dá)到一預(yù)設(shè)波谷電流值，并據(jù)以產(chǎn)生該開(kāi)啟訊號(hào)，該關(guān)閉時(shí)間控制電路包含 一波谷電流感測(cè)電阻，包含一第一端，耦接于該第一二極管的該正端，用來(lái)產(chǎn)生一波谷電流感測(cè)電壓；以及一第二端，耦接于一地端； 一第一比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收該波谷電流感測(cè)電壓； 一第二輸入端，用來(lái)接收一關(guān)閉臨界電壓；以及一輸出端，用來(lái)輸出該開(kāi)啟訊號(hào)；其中該關(guān)閉臨界電壓與該地端所提供的電壓的差值為定值且該關(guān)閉臨界電壓低于該地端所提供的電壓；其中當(dāng)該波谷電流感測(cè)電壓高于該關(guān)閉臨界電壓時(shí)，該第一比較器輸出表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)；以及一第一反相開(kāi)關(guān)，包含 一第一端，耦接于該觸發(fā)器的該設(shè)定端； 一第二端，耦接于該第一比較器的該輸出端；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該第一反相開(kāi)關(guān)的該第一端耦接于該反相開(kāi)關(guān)的該第二端；一開(kāi)啟時(shí)間控制電路，用來(lái)根據(jù)該輸出電壓、該輸入電壓與該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)，輸出該關(guān)閉訊號(hào)以控制該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉的時(shí)間；以及一負(fù)載，耦接于該電感的該第二端與該地端。
9.如權(quán)利要求8所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該觸發(fā)器接收到表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)時(shí)，該觸發(fā)器輸出表示開(kāi)啟的該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)；當(dāng)該觸發(fā)器接收到表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)時(shí)，該觸發(fā)器輸出表示關(guān)閉的該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該輸出電流達(dá)到該預(yù)設(shè)波谷電流值時(shí)，該關(guān)閉時(shí)間控制電路輸出表示需開(kāi)啟的該開(kāi)啟訊號(hào)。
11.如權(quán)利要求9所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該開(kāi)啟時(shí)間控制電路被啟動(dòng)，并根據(jù)該輸出電壓與該輸入電壓，計(jì)算該關(guān)閉訊號(hào)表示需關(guān)閉的時(shí)刻。
12.如權(quán)利要求11所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該開(kāi)啟時(shí)間控制電路包含 一第二比較器，包含一第一輸入端，用來(lái)接收一開(kāi)啟電壓；一第二輸入端，用來(lái)接收一開(kāi)啟臨界電壓；以及一輸出端，耦接于該觸發(fā)器的該重置端，用來(lái)輸出該關(guān)閉訊號(hào)；其中當(dāng)該開(kāi)啟電壓高于該開(kāi)啟臨界電壓時(shí)，該第二比較器輸出表示需關(guān)閉的該關(guān)閉訊號(hào)；其中該關(guān)閉臨界電壓與該地端所提供的電壓的差值為定值； 一開(kāi)啟電容，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一輸入端，用來(lái)產(chǎn)生該開(kāi)啟電壓；以及一第二端，耦接于該地端； 一第二反相開(kāi)關(guān)，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一輸入端； 一第二端，耦接于該地端；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該第二反相開(kāi)關(guān)關(guān)閉、當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該第二反相開(kāi)關(guān)開(kāi)啟； 一晶體管，包含一第一端，耦接于該第二比較器的該第一端； 一第二端；以及一控制端； 一放大器，包含 一第一輸入端；一第二輸入端，耦接于該電感的該第二端，用來(lái)接收該輸出電壓；以及一輸出端，耦接于該晶體管的該控制端； 一開(kāi)關(guān)，包含一第一端耦接于該晶體管的該第二端； 一第二端，耦接于該放大器的該第一輸入端；以及一控制端，耦接于該觸發(fā)器的該輸出端，用來(lái)接收該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)； 其中當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示開(kāi)啟時(shí)，該開(kāi)關(guān)開(kāi)啟、當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉時(shí)，該開(kāi)關(guān)關(guān)閉；以及一開(kāi)啟電阻，耦接于該開(kāi)關(guān)的該第二端與該輸入電壓源之間，用來(lái)通過(guò)該開(kāi)關(guān)傳送該輸入電壓至該晶體管的該第二端。
13.如權(quán)利要求8所述的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中該負(fù)載包含至少一串接的發(fā)光二極管。
全文摘要
一種穩(wěn)定輸出電流的定電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該定電流驅(qū)動(dòng)電路包含觸發(fā)器、開(kāi)啟以及關(guān)閉時(shí)間控制電路。該觸發(fā)器根據(jù)開(kāi)啟訊號(hào)與關(guān)閉訊號(hào)，輸出開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)以控制功率開(kāi)關(guān)。功率開(kāi)關(guān)耦接于輸入電壓源與電感之間。當(dāng)該開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)控制該功率開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，輸入電壓源通過(guò)該功率開(kāi)關(guān)耦接于該電感；當(dāng)開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，輸入電壓源無(wú)法通過(guò)該功率開(kāi)關(guān)耦接于該電感。電感提供輸出電流與輸出電壓。開(kāi)啟時(shí)間控制電路檢測(cè)輸出電流是否達(dá)到預(yù)設(shè)波峰電流值，以據(jù)以產(chǎn)生關(guān)閉訊號(hào)。關(guān)閉時(shí)間控制電路根據(jù)輸出電壓與開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)，輸出開(kāi)啟訊號(hào)以控制開(kāi)關(guān)控制訊號(hào)表示關(guān)閉的時(shí)間。
文檔編號(hào)H02M3/07GK102214992SQ20101015762
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
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