一種用于恒流led驅(qū)動的線電壓補償電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路，包括電壓基準(zhǔn)源、NMOS晶體管、第一PMOS晶體管、第二PMOS晶體管、第三PMOS晶體管、開關(guān)、第一電阻、第二電阻、控制電路、功率管。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路適合于集成于芯片內(nèi)部，能夠提供更高的補償精度，能夠減少外圍器件的數(shù)量，簡化應(yīng)用電路設(shè)計。
【專利說明】-種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LED開關(guān)電源驅(qū)動領(lǐng)域，尤其涉及一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補 償電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的開關(guān)電源系統(tǒng)中，尤其是恒流控制的開關(guān)電源系統(tǒng)，由于功率管關(guān)斷延時 的存在，會導(dǎo)致開關(guān)管關(guān)閉時刻的電流峰值在高低壓下不一致，從而導(dǎo)致輸出電流的變化， 傳統(tǒng)的方法是在母線與采樣電阻中間并入一個電阻如圖1所示粗略的提供一個補償電流， 這種方式的問題是：1補償電流偏差較大，2,增加應(yīng)用電路設(shè)計步驟與外圍器件數(shù)量，3,如 果需要把功率管集成在芯片內(nèi)部則無法使用該方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償 電路。
[0004] 本發(fā)明提供了一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路，包括電壓基準(zhǔn)源、NM0S 晶體管、第一 PM0S晶體管、第二PM0S晶體管、第三PM0S晶體管、開關(guān)、第一電阻、第二電阻、 控制電路、功率管，所述電壓基準(zhǔn)源與所述NM0S晶體管相連，所述NM0S晶體管漏極接第一 PM0S晶體管漏極，第一 PM0S晶體管柵極與漏極短接，第一 PM0S晶體管源極接芯片內(nèi)部電 壓，第二PM0S晶體管柵極接所述第一 PM0S晶體管柵極，所述第二PM0S晶體管漏極接所述 NM0S晶體管源極，所述第二PM0S晶體管源極接所述第一 PM0S晶體管源極，所述第三PM0S 晶體管柵極接所述第一 PM0S晶體管柵極，所述第三PM0S晶體管漏極接所述開關(guān)的第一端， 所述第三PM0S晶體管源極接所述第一 PM0S晶體管源極，所述開關(guān)的第二端接所述第一電 阻的一端，所述開關(guān)的控制端接控制電路的輸出端，所述第一電阻的另一端接所述第二電 阻的一端，所述第二電阻的另一端接所述功率管的源極。
[0005] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該線電壓補償電路還包括放大器，所述電壓基準(zhǔn)源的 輸出接所述放大器的同相輸入端，所述放大器反相輸入端接NM0S晶體管的源端，所述放大 器的輸出接NM0S晶體管的柵極。
[0006] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述放大器為誤差放大器。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該線電壓補償電路還包括第三電阻，所述第三電阻與 所述功率管的源極相連。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該線電壓補償電路還包括變壓器，功率管導(dǎo)通時，變壓 器主線圈兩端的電壓等于母線電壓。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該線電壓補償電路還包括輔助線圈、穩(wěn)壓模塊、第四電 阻，所述第四電阻一端與所述穩(wěn)壓模塊相連，所述第四電阻另一端與所述輔助線圈一端相 連，所述輔助線圈另一端與所述穩(wěn)壓模塊相連。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路適合于集成 于芯片內(nèi)部，能夠提供更高的補償精度，能夠減少外圍器件的數(shù)量，簡化應(yīng)用電路設(shè)計。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有的電壓補償電路圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明的線電壓補償電路的一實施例電路圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明的線電壓補償電路的另一實施例電路圖。

【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明公開了一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路，如圖2所示，作為本發(fā)明 的一個實施例，該線電壓補償電路包括電壓基準(zhǔn)源40UNM0S晶體管403、第一 PM0S晶體管 404、第二PM0S晶體管405、第三PM0S晶體管406、開關(guān)409、第一電阻408、第二電阻407、控 制電路410、功率管411，所述電壓基準(zhǔn)源401與所述NM0S晶體管403相連，所述NM0S晶體 管403漏極接第一 PM0S晶體管404漏極，第一 PM0S晶體管404柵極與漏極短接，第一 PM0S 晶體管404源極接芯片內(nèi)部電壓VDD，第二PM0S晶體管405柵極接所述第一 PM0S晶體管 404柵極，所述第二PM0S晶體管405漏極接所述NM0S晶體管403源極，所述第二PM0S晶 體管405源極接所述第一 PM0S晶體管404源極，所述第三PM0S晶體管406柵極接所述第 一 PM0S晶體管404柵極，所述第三PM0S晶體管406漏極接所述開關(guān)409的第一端，所述第 三PM0S晶體管406源極接所述第一 PM0S晶體管404源極，所述開關(guān)409的第二端接所述 第一電阻408的一端，所述開關(guān)409的控制端接控制電路410的輸出端，所述第一電阻408 的另一端接所述第二電阻407的一端，所述第二電阻407的另一端接所述功率管411的源 極。
[0015] 該線電壓補償電路還包括第三電阻412,所述第三電阻412與所述功率管411的源 極相連。
[0016] 該線電壓補償電路還包括變壓器416,功率管411導(dǎo)通時，變壓器416主線圈兩端 的電壓等于母線電壓。
[0017] 該線電壓補償電路還包括輔助線圈415、穩(wěn)壓模塊413、第四電阻414,所述第四電 阻414 一端與所述穩(wěn)壓模塊413相連，所述第四電阻414另一端與所述輔助線圈415 -端 相連，所述輔助線圈415另一端與所述穩(wěn)壓模塊413相連。
[0018] 如圖2所示，在該實施例中，該NM0S晶體管403用作源跟隨器，該第一 PM0S晶體 管404用作電流鏡，第二PM0S晶體管405用于擴(kuò)流，第三PM0S晶體管406用于輸出補償電 流。該NM0S晶體管403接成源極跟隨器，功率管411導(dǎo)通時NM0S晶體管403的源端電壓近 似等于基準(zhǔn)電壓減去NM0S晶體管403的閾值電壓Vth。輸出補償電流=K* (VB-Vth+VAC/ N)/R4，K為電流鏡的比例，R4為第四電阻414的阻值，N為主線圈416與輔助線圈415的 匝數(shù)比，補償電壓的值為K*R2* (VB-Vth+VAC/N)/R4, R2為第二電阻407的阻值，可見補償 電壓與母線電壓成正比例，母線電壓高補償大時可加快觸到關(guān)斷比較點，母線電壓低時補 償小關(guān)斷點相應(yīng)推遲，從而使得高低壓時的關(guān)斷點接近?？刂七壿嬍情_關(guān)在功率管導(dǎo)通延 時一定時間后開啟，輸出補償，在功率管關(guān)閉同時關(guān)斷。
[0019] 如圖3所示，作為本發(fā)明的另一個實施例，該線電壓補償電路包括電壓基準(zhǔn)源 301、誤差放大器302、NM0S晶體管303、第一 PM0S晶體管304、第二PM0S晶體管305、第三 PMOS晶體管306、開關(guān)309、第一電阻308、第二電阻307、控制電路310、功率管311，所述電 壓基準(zhǔn)源301的輸出接所述誤差放大器302的同相輸入端，所述誤差放大器302反相輸入 端接NM0S晶體管303的源端，所述誤差放大器302的輸出接NM0S晶體管303的柵極，所 述NM0S晶體管303漏極接第一 PM0S晶體管304漏極，第一 PM0S晶體管304柵極與漏極短 接，第一 PM0S晶體管304源極接芯片內(nèi)部電壓VDD，第二PM0S晶體管305柵極接所述第一 PM0S晶體管304柵極，所述第二PM0S晶體管305漏極接所述NM0S晶體管303源極，所述第 二PM0S晶體管305源極接所述第一 PM0S晶體管304源極，所述第三PM0S晶體管306柵極 接所述第一 PM0S晶體管304柵極，所述第三PM0S晶體管306漏極接所述開關(guān)309的第一 端，所述第三PM0S晶體管306源極接所述第一 PM0S晶體管304源極，所述開關(guān)309的第二 端接所述第一電阻308的一端，所述開關(guān)309的控制端接控制電路310的輸出端，所述第一 電阻308的另一端接所述第二電阻307的一端，所述第二電阻307的另一端接所述功率管 311的源極。
[0020] 該線電壓補償電路還包括第三電阻312,所述第三電阻312與所述功率管311的源 極相連。
[0021] 該線電壓補償電路還包括變壓器316,功率管311導(dǎo)通時，變壓器316主線圈兩端 的電壓等于母線電壓。
[0022] 該線電壓補償電路還包括輔助線圈315、穩(wěn)壓模塊313、第四電阻314,所述第四電 阻314 -端與所述穩(wěn)壓模塊313相連，所述第四電阻314另一端與所述輔助線圈315 -端 相連，所述輔助線圈315另一端與所述穩(wěn)壓模塊313相連。
[0023] 如圖3所示，在該實施例中，第一電阻308、第三電阻312的連接點為補償前的電感 電流檢測點，第一電阻307、第二電阻308的連接點為補償后的電感電流檢測點，對于相同 的內(nèi)部電感電流檢測電壓基準(zhǔn)，由于關(guān)斷延時的存在，功率管311關(guān)斷一刻的電流是略大 于系統(tǒng)設(shè)定的關(guān)斷點且隨輸入母線電壓變化的；由于開關(guān)電源系統(tǒng)中需要輔助線圈315提 供電壓給內(nèi)部的穩(wěn)壓模塊313生產(chǎn)芯片工作所需的內(nèi)部電壓，也需要通過輔助線圈檢測輸 出電壓和電流，因此可以利用輔助線圈進(jìn)行母線電壓的檢測，功率管導(dǎo)通時變壓器316主 線圈兩端的電壓等于母線電壓，輔助線圈兩端的電壓與母線電壓的比例等于輔助繞組與主 線圈繞線匝數(shù)之比1/N。根據(jù)圖中的接法，第四電阻314與輔助線圈連接點的電壓在功率 管導(dǎo)通時為負(fù)壓等于-VAC/N，誤差放大器302把第四電阻314的第二端電壓鎖定為基準(zhǔn)源 301的輸出電壓，因此流過第四電阻314的電流等于（VREF+VAC/N)/R，第二PM0S晶體管305 的作用作用是擴(kuò)流，補償電流通過第三PM0S晶體管306輸出并流過第二電阻308生成一補 償電壓，補償電壓的值為K*R2* (VREF+VAC/N) /R4, K為電流鏡的比例，R2為第二電阻308的 阻值，R4為第四電阻314的阻值。可見補償電壓與母線電壓成正比例，母線電壓高補償大 時可加快觸到關(guān)斷比較點，母線電壓低時補償小，關(guān)斷點相應(yīng)推遲，從而使得高、低壓時的 關(guān)斷點接近?？刂齐娐?10使開關(guān)309在功率管311導(dǎo)通延時一定時間后開啟，輸出補償， 在功率管關(guān)閉同時關(guān)斷。
[0024] 本發(fā)明的用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路適合于集成于芯片內(nèi)部，能夠提供 更高的補償精度，能夠減少外圍器件的數(shù)量，簡化應(yīng)用電路設(shè)計。
[0025] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于恒流LED驅(qū)動的線電壓補償電路，其特征在于：包括電壓基準(zhǔn)源、NMOS晶體 管、第一 PM0S晶體管、第二PM0S晶體管、第三PM0S晶體管、開關(guān)、第一電阻、第二電阻、控制 電路、功率管，所述電壓基準(zhǔn)源與所述NM0S晶體管相連，所述NM0S晶體管漏極接第一 PM0S 晶體管漏極，第一 PM0S晶體管柵極與漏極短接，第一 PM0S晶體管源極接芯片內(nèi)部電壓，第 二PM0S晶體管柵極接所述第一 PM0S晶體管柵極，所述第二PM0S晶體管漏極接所述NM0S 晶體管源極，所述第二PM0S晶體管源極接所述第一 PM0S晶體管源極，所述第三PM0S晶體 管柵極接所述第一 PM0S晶體管柵極，所述第三PM0S晶體管漏極接所述開關(guān)的第一端，所述 第三PM0S晶體管源極接所述第一 PM0S晶體管源極，所述開關(guān)的第二端接所述第一電阻的 一端，所述開關(guān)的控制端接控制電路的輸出端，所述第一電阻的另一端接所述第二電阻的 一端，所述第二電阻的另一端接所述功率管的源極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線電壓補償電路，其特征在于：該線電壓補償電路還包括放 大器，所述電壓基準(zhǔn)源的輸出接所述放大器的同相輸入端，所述放大器反相輸入端接NM0S 晶體管的源端，所述放大器的輸出接NM0S晶體管的柵極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的線電壓補償電路，其特征在于：所述放大器為誤差放大器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的線電壓補償電路，其特征在于：該線電壓補償電 路還包括第三電阻，所述第三電阻與所述功率管的源極相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的線電壓補償電路，其特征在于：該線電壓補償電路還包括變 壓器，功率管導(dǎo)通時，變壓器主線圈兩端的電壓等于母線電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的線電壓補償電路，其特征在于：該線電壓補償電路還包括輔 助線圈、穩(wěn)壓模塊、第四電阻，所述第四電阻一端與所述穩(wěn)壓模塊相連，所述第四電阻另一 端與所述輔助線圈一端相連，所述輔助線圈另一端與所述穩(wěn)壓模塊相連。
【文檔編號】H05B37/02GK104065273SQ201410325257
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】張君志, 馮稀亮 申請人:深圳市科創(chuàng)達(dá)微電子有限公司