[发明专利]一种平均模式恒流驱动器的控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种恒流驱动器，尤其涉及一种平均模式恒流驱动器的控制电路及其控制方法。

背景技术

目前，工业界主要有两大类驱动恒流驱动器。一类是开关型恒流驱动器，其优点是能在整个电压应用范围内实现较高的效率，能够输出较大的功率；缺点是需要电感、变压器等磁性元件，具有较高的成本，较大的EMI（电磁干扰），需要占用较大的板级面积。另一类是线性型恒流驱动器，其优点是不需要采用电感、变压器等磁性元器件，成本低，无EMI，板级面积小；缺点是很难在整个电压应用范围内实现高效率，很难实现较大的功率输出。现有恒流驱动器的缺点是：采用现有的技术的恒流驱动器，用户很难在效率、输出功率与系统成本、EMI、板级面积等方面取得较好的折中，从而使得综合性能更好。

发明内容

为了解决现有恒流驱动器的缺点，本发明的目是提出一种平均模式恒流驱动器及其控制方法，采用该方案的恒流驱动器，能够在不使用电感或变压器等磁性元器件的基础上，获得比较高的效率、比较低的系统成本、EMI、以及比较小的板级面积等。

依据本发明一实施例的一种平均模式恒流驱动器，所述平均模式恒流驱动器包括提供输入电压的电压源、负载电路、开关控制电路和电流检测平均电路，其中，电流检测平均电路用于设定流过负载电路的负载电流平均值与参考电压相关联，并输出一电压反馈信号；开关控制电路接收所述电压反馈信号，并调节该电压反馈信号和参考电压相关联。

可选地，所述平均模式恒流驱动器的内部电路的连接顺序至少包括以下几种连接关系之一：电压源、负载电路、开关控制电路、电流检测平均电路依次连接；电压源、负载电路、电流检测平均电路、开关控制电路依次连接；电压源、开关控制电路、负载电路、电流检测平均电路依次连接；电压源、电流检测平均电路、负载电路、开关控制电路依次连接；电压源、开关控制电路、电流检测平均电路、负载电路依次连接；电压源、电流检测平均电路、开关控制电路、负载电路依次连接。

可选地，所述电流检测平均电路包括：电流调节电路，用于检测和设定流过负载电路的负载电流，并产生一个电流检测信号；平均值电路，用于实现所述电流检测信号的平均值和参考电压相关联。

可选地，所述电流调节电路包括：第一误差放大器、调整晶体管和电流检测电阻，负载电流流过所述电流检测电阻，并在电流检测电阻上产生一电流检测信号。

可选地，所述平均值电路包括：第二误差放大器和积分电容。

可选地，所述电流检测平均电路的调整晶体管，包括第一端、第二端和第三端，第一端作为电流调节电路和电流检测平均电路的输出端与负载电路的负载电流耦接，第三端与所述电流检测信号耦接；第二误差放大器，第一输入端与所述电流检测信号耦接，第二输入端与第一参考电压耦接，输出端与积分电容的一端耦接，并且输出一积分信号；积分电容第二端与参考地耦接；第一误差放大器的第一输入端与所述积分信号耦接，第二输入端与所述电流检测信号耦接，输出端与所述调整晶体管的第二端耦接。

    可选地，所述调整晶体管为场效应晶体管（FET），或是双极型晶体管（BJT）。

可选地，所述电流检测平均电路的电压反馈信号能够反映电流检测平均电路的工作状态以及负载电路的负载电流变化，所述电压反馈信号选自：调整晶体管三端中任意两端之间的电压降、电流检测电阻两端的电压降、第一误差放大器输出端的电压、第二误差放大器输出端的电压、或者调整晶体管和电流检测电阻上的总的电压降。

可选地，所述开关控制电路包括：控制电路，接收电流检测平均电路的电压反馈信号和参考电压信号，并输出控制信号，该控制信号将通过控制电流产生电路和储能电路，使所述电压反馈信号和参考电压相关联；电流产生电路，串联耦接在负载电路的电流通路中，其接收控制电路产生的控制信号，输出受控的电流信号；当控制信号为高电平时，电流产生电路中有电流，当控制信号为低电平时，电流产生电路中无电流；储能电路，用于存储电能，其至少包括电容。

可选地，所述电流产生电路包括：电压控制电流源（VCCS），其受控端和控制电路输出的所述控制信号耦接，受控电流源串联在负载电路的电流回路中，电压控制电流源流过的电流由所述控制信号和电压控制电流源自身的增益决定。

可选地，所述电流产生电路包括：串联耦接在负载电路的电流回路中的开关元件和限流电路，限流电路用于限制在开关元件导通时，流过开关元件的电流；开关元件的受控端与控制电路输出的控制信号耦接，电流产生电路流过的电流由限流电路决定。

可选地，所述开关元件至少包括双极型晶体管（BJT）或场效应型晶体管(FET)。