[发明专利]一种高功率因数升降压型开关变换器控制恒流电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及升降压型开关变换器控制恒流输出，尤其涉及将升降压型开关变换器控制电流恒定输出用于LED的电流驱动。

背景技术

LED照明已在企业照明、商业应用照明及住宅照明中得到了广泛的应用。近年来，越来越多的照明开始使用LED照明装置，许多国家也都制定了逐步淘汰传统的白炽灯具的时间表，而剩余的选择就是节能灯及LED灯。与相同照明效果的白炽灯相比，节能灯可以节省更多的电力，但它含有汞金属元素在内，会对环境造成很大的污染。此外，与LED灯相比，节能灯的使用寿命是有限的。LED灯发展很快，需要恒流输出的控制。目前，LED照明灯具要求交流直接输入、高效率、高功率因数、使用寿命长。参考图1，传统的升降压型开关变换器可以用来驱动LED灯，根据不同的应用需求，V_IN和PV_IN引脚可以连接在一起，也可以分开连接。BUCK-BOOST(升降压型)模式是用来调节LED灯的输出电流，输入端的大电解电容C3可以保证高的输入电压。因为PV_IN引脚端连接了大的输入电解电容，交流输入应用中的功率因数是很低的。此外，在高交流电输入的应用中，LED灯的输出电流控制也存在着问题。

参考图2，升降压型开关变换器在驱动LED灯时可以通过输入电压分压器来感应线路中的电压变化以获取高功率因数。该变换器可以检测到输入电压的变化，从而调整MOS开关管栅极的占空比以适应输入电压的变化，这样就能获得高功率因数。然而，图1和图2显示的两种方法都不能轻易地控制LED灯的恒流输出。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提出一种高功率因数升降压型开关变换器控制恒流电路及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下；

一种高功率因数升降压型开关变换器控制恒流电路，包括电感L1、MOS管电源开关、电源开关控制器B1、续流二极管D1、输出滤波电容C1，所述电源开关控制器B1包括第一抽样电路S/H、第二抽样电路S/H、SR锁存器电路、参考电压电路V_REF、放大器电路A1、误差放大比较电路A3、比较电路A2、振荡器电路、驱动电路；

所述第一抽样电路S/H输出端同时连接所述SR锁存器电路的第一R端和所述误差放大比较电路A3的一端，所述第一抽样电路S/H的输入端FB连接在电阻R5和电阻R4之间并经过所述电阻R5后接地、经过所述电阻R4后连接所述电感L1、所述续流二极管D1的正极端和所述MOS管电源开关的漏极，所述参考电压电路V_REF连接所述误差放大比较电路A3的正极，所述误差放大比较电路A3的负极连接所述放大电路A1的输出端，所述放大电路A1的输入端连接第二抽样电路S/H的输出端，所述第二抽样电路S/H的输入端一端GND接地，另一端CS连接在所述MOS管电源开关源极与电阻R_SENSE之间，所述SR锁存器电路的输出端连接驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端GATE端连接所述MOS管电源开关的栅极，所述误差放大比较电路A3的输出端同时连接所述比较电路A2的负极及电容C2的一端，所述比较电路A2的正极连接振荡器电路的一端，所述比较电路A2的输出端连接所述SR锁存器电路的第二R端，所述SR锁存器电路的S端连接所述振荡器电路的另一端。

进一步的，所述电源开关控制器B1还包括第二比较电路A4和电流检测电路，所述第二比较电路A4连接所述电流检测电路后连接所述SR锁存器电路的第三R端。

进一步的，所述电源开关控制器B1还包括电压过压保护电路，所述电压过压保护电路连接在所述第一抽样电路输出端与所述SR锁存器电路的第一R端之间。

一种高功率因数升降压型开关变换器控制恒流方法，通过设计电源开关控制器B1的一个引脚FB检测所述MOS管的漏极电压，将所述FB引脚电压与所述MOS管的漏极电压形成一定的比例关系，使得电源开关控制器B1运行在固定频率非连续导通模式下，通过调节所述补偿电容C2获得高的功率因数校正，恒定的输出电流通过维持所述次级二极管D1开始放电到完全放电完毕为止的时间和开关周期的恒定比例来达到的。

附图说明

图1为传统的升降压型开关变换器；

图2为具有高功率因数的升降压型开关变换器；

图3为本发明的具有高功率因数的恒流输出升降压型开关变换器；

图4为检测MOS开关管漏极电压的波形示意图；

图5为本发明的实现电路图。

具体实施方式