實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其中包括控制電路，所述的控制電路包括：過(guò)零檢測(cè)模塊、RS鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)模塊、比較器、斜坡產(chǎn)生模塊、乘法器；誤差放大模塊，輸出端連接所述的乘法器的第二輸入端；電流估算模塊，電流估算模塊的輸出端連接所述的誤差放大模塊的輸入端，所述的電流估算模塊的輸入端輸入負(fù)載峰值電流采樣信號(hào)。采用該種實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，利用比較器判定斜坡產(chǎn)生模塊輸出電壓超過(guò)誤差放大器輸出信號(hào)與輸入線電壓采樣信號(hào)的乘積后關(guān)斷外部功率管，同時(shí)在電感電流過(guò)零時(shí)刻控制功率管開(kāi)啟，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路輸入電流的正弦化調(diào)制，達(dá)到減小總諧波失真的目的，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
【專利說(shuō)明】實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及AC/DC電源管理領(lǐng)域，尤其涉及改善驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)總諧波失真【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)在照明應(yīng)用中，因其具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、高亮度、節(jié)能、環(huán)保和堅(jiān)固耐用等特點(diǎn)，正作為一種新型照明電源得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是由于傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)電路中的非線性元件和儲(chǔ)能元件的存在，會(huì)使交流輸入市電的輸入電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生大量的諧波電流成分，降低功率因數(shù)，嚴(yán)重污染電網(wǎng)，為了滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-2的諧波要求，目前25W以上的LED驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)都要求使用有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)。
[0003]Buck拓?fù)溆捎诔杀镜?，輸出電壓低，能夠在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)保持較高效率，因此在非隔離應(yīng)用場(chǎng)合具有一定的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的帶APFC的Buck型LED驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，工作在臨界導(dǎo)通模式，通過(guò)乘法器直接控制峰值電流包絡(luò)，即恒定功率管開(kāi)通時(shí)間的方式，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能。
[0004]圖1是普遍采用的帶APFC的Buck型LED驅(qū)動(dòng)電路示意圖。輸入端由AC電壓源、橋式整流電路100，輸入電容Cl等模塊組成。負(fù)載輸出端包括續(xù)流二極管104、輸出濾波電容C3、LED負(fù)載107，輸出電阻R3。變壓器包含初級(jí)繞組105，次級(jí)繞組103。輸入與輸出電壓差值采樣電路由電阻R5和R6組成。控制電路121的供電電路包括啟動(dòng)電阻R4、二極管102和供電電容C2。環(huán)路電壓采樣電路由電阻R1、R2組成。電路還包括功率管106和峰值電流采樣電阻R7。
[0005]控制電路121包括:電流估算模塊108、誤差放大模塊109、乘法器110、電流峰值比較器111、過(guò)零檢測(cè)模塊112、RS鎖存器113以及輸出驅(qū)動(dòng)模塊114。
[0006]控制電路的過(guò)零檢測(cè)模塊112檢測(cè)FB信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)，將輸出信號(hào)ZCD119置高，該信號(hào)會(huì)將RS鎖存器113的輸出信號(hào)120置高，再通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊114，打開(kāi)功率管106，從而開(kāi)始一個(gè)開(kāi)關(guān)周期。
[0007]工作時(shí)，經(jīng)整流后的母線電壓101通過(guò)C3，R3，LED負(fù)載107以及采樣電阻R5和R6，得到采樣信號(hào)進(jìn)入控制電路121的MULTI腳，該管腳采樣到的信號(hào)Vmult作為乘法器模塊110的一個(gè)乘法因子。電流估算模塊108，根據(jù)管腳CS采樣到的原邊信號(hào)Vcs，其中Vcs=Ip*R3，估算輸出電壓115，用于表征LED電流與峰值電流采樣電阻R7的乘積1*R7。再由誤差放大模塊109將跟該估算輸出電壓115與內(nèi)部基準(zhǔn)Vref做誤差放大，輸出誤差信號(hào)Veall6作為乘法器模塊110的另一個(gè)乘法因子。
[0008]Vea = G* (1*R3-Vref)
[0009]式中，G為誤差放大器109的增益。
[0010]乘法器模塊110的輸出信號(hào)VPR0117作為電流峰值比較器111的基準(zhǔn)，當(dāng)CS采樣到的原邊信號(hào)Vcs高于VPRO時(shí)，比較器輸出信號(hào)0CP118置高，將RS鎖存器113的輸出信號(hào)129清零，最后通過(guò)驅(qū)動(dòng)114關(guān)斷功率管106。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)包括控制電路，所述的控制電路包括: 過(guò)零檢測(cè)模塊，所述的過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端輸入環(huán)路電壓采樣信號(hào)； RS鎖存器，所述的RS鎖存器的S端連接所述的過(guò)零檢測(cè)模塊的輸出端； 輸出驅(qū)動(dòng)模塊，用以輸出負(fù)載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接所述的RS鎖存器的輸出端； 比較器，所述的比較器的輸出端連接所述的RS鎖存器的R端； 斜坡產(chǎn)生模塊，所述的斜坡產(chǎn)生電路的輸出端連接所述的比較器的正向輸入端；乘法器，所述的乘法器的輸出端連接所述的比較器的反向輸入端，所述的乘法器的第一輸入端輸入驅(qū)動(dòng)電路總輸入電壓與總輸出電壓差值米樣信號(hào)； 誤差放大模塊，所述的誤差放大模塊的輸出端連接所述的乘法器的第二輸入端； 電流估算模塊，所述的電流估算模塊的輸出端連接所述的誤差放大模塊的輸入端，所述的電流估算模塊的輸入端輸入負(fù)載峰值電流采樣信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的斜坡產(chǎn)生模塊的輸入端連接 所述的RS鎖存器的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的斜坡產(chǎn)生模塊包括恒流源、第四電容、反相器和第二功率管，所述的第四電容的一端連接所述的恒流源，所述的第四電容的另一端接地，所述的反相器的輸入端連接所述的RS鎖存器的輸出端，所述的反相器的輸出端連接所述的第二功率管的柵極，所述的第二功率管連接于所述的恒流源和接地端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括相連接的輸入模塊和負(fù)載輸出模塊，所述的輸入模塊包括AC電壓源、橋式整流電路和輸入電容，所述的橋式整流電路連接于所述的AC電壓源和輸入電容的第一端之間，所述的輸入電容的第二端接地，所述的負(fù)載輸出模塊包括續(xù)流二極管、輸出濾波電容、負(fù)載和輸出電阻，所述的輸出濾波電容第一端與所述的輸入電容的第一端相連接，所述的輸出濾波電容分別與所述的輸出電阻、所述的負(fù)載和所述的續(xù)流二極管并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括變壓器和環(huán)形電壓采樣電路，所述的環(huán)形電壓采樣電路包括第一電阻和第二電阻，所述的變壓器的初級(jí)繞組連接于所述的輸出濾波電容的第二端和所述的續(xù)流二極管之間，所述的變壓器的次級(jí)繞組的第一端與所述的第一電阻的第一端相連接，所述的變壓器的次級(jí)繞組的第二端接地，所述的第一電阻的第二端分別連接所述的過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端和所述的第二電阻的第一端，所述的第二電阻的第二端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括控制供電電路，所述的控制供電電路包括啟動(dòng)電阻、第二二極管和供電電容，所述的第二二極管連接于所述的供電電容的第一端和所述的次級(jí)繞組的第一端之間，所述的啟動(dòng)電阻的第一端連接所述的輸入電容的第一端，所述的啟動(dòng)電阻的第二端分別連接所述的供電電容的第一端和所述的控制電路的電源輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括輸入與輸出電壓差值采樣電路，所述的輸入與輸出電壓差值采樣電路包括第五電阻和第六電阻，所述的第五電阻的第一端與所述的輸出濾波電容的第二端相連接，所述的第五電阻的第二端分別與所述的第六電阻的第一端和所述的乘法器的第一輸入端相連接，所述的第六電阻的第二端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)改善總諧波失真的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括第一功率管和峰值采樣電阻，所述的第一功率管的柵極與所述的輸出驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端相連接，所述的第一功率管連接于所述的續(xù)流二極管和所述的峰值采樣電阻的第一端之間，所述的峰值采樣電阻的第一端與所述的電流估算模塊的輸入端相連接，所述的峰值采樣電阻的第二端接地。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103841734SQ201410120650
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】田劍彪, 張亮, 孫菊根, 朱振東 申請(qǐng)人:紹興光大芯業(yè)微電子有限公司