[实用新型]触摸式内置全闭环控制LED调光驱动电路

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种LED驱动电路，更具体的说，涉及一种触摸式内置宽电压输入LED调光驱动电路。

背景技术

    针对LED台灯负载特点，目前使用宽电压100-265V内置触摸式调光驱动的方案并不是很多，而使用非隔离式的恒流驱动电源的拓扑结构基本上是BUCK降压结构，将把非隔离LED恒流控制技术的发展分为三代，讨论控制策略实现恒流的原理的发展，分析每一代的优缺点，每一代有哪些突破性进步。基于DU8623芯片，介绍最新一代集成式闭环电流控制技术，详细介绍这种控制策略如何突破性提高LED输出电流精度，从开环到闭环是其本质的突破。由于闭环控制对于电感变化不敏感，选用更低价的工字型电感，这就在提高可靠性和精度的同时，降低了整体方案成本。三代非隔离LED恒流控制技术发展第一代LED恒流芯片：此类芯片主要的技术特点是基于固定频率的PWM芯片（如UC384X等），通过降低电感纹波电流，固定电感峰值电流来实现恒流。但由于开关频率固定，为避免次谐振荡，它的最大占空比只能用到50%，其应用范围就很受限了；再者由于电感纹波很小，那就需要比较大的电感量，同时还有EMI较难解，效率也不高等缺点。这类芯片主要包括：HV9910(美国超科）、PT4107（华润矽微）、SMD802（台湾芯瑞）、FT870（辉芒微）、LNK506（PI）;  第二代LED恒流芯片：此类芯片相对与第一代的创新是：固定Toff技术。固定开关管的关断时间,就可以允许较大的电感纹波电流，占空比也可以做到接近100%。其应用范围也比较宽。但这代产品有几个缺点，就是当输出电压变化或电感发生变化时，无法恒流。这类芯片主要有：  HB9910B（超科），SN3910（矽恩），LM3445（国半)等。第三代LED恒流芯片：这类产品可以称为真正的恒流源，因为实时逐周期检测、控制了真实输出电流，最终无论是输出电压、电感还是输入电压发生变化时都能实现恒流。这类芯片包括：DU8608、 DU8633、DU2701 。现用的方案是通过固定关断时间来固定峰值电流，从而达到固定输出电流的控制策略。本方案这种控制策略实现恒流的原理，分析这种开环控制策略的优缺点和应用这种控制策略需要做的外围补偿。LED照明驱动环境很复杂，市电输入电压变化，输出LED数量、正向压降的变化，环境温度变化导致的器件参数变化，器件参数本身的离散性分布等等，这些都直接或间接的影响了LED电流的精度，基于以上甚至更多的考虑，使用的芯片提供了外部可编程的，PWM信号输入，高精度的输出电流控制方案，加入MCU控制芯片的软件程序自动控制电路，通过改变各输出端的占空比来改变LED亮度，只需要±1％精度的检测电阻，和不太精确的滤波电感，再加上少量的外围器件，实现3%系统恒流精度。目前LED非隔离恒流驱动电流领域主流的控制策略，电路是BUCK降压结构，芯片控制的是MOSFET的源极，这是一种开环的恒流电流控制方式（图2），控制原理如下：当MOSFET开通时，电流从DCBUS通过LED负载，流过电感，流入地MOSFET关断时，电感电流从D1续流。由于电流流过LED负载，如果电流固定，可以认为LED的电压Vo是固定的，所以只要电感值L固定，再固定关断时间(1-D)T，Io即固定，所以，这种开环的控制策略是，连接在Rt的电阻设定MOSFET的关断时间。每个周期开始，MOSFET 打开直到电感电流上升到峰值Vref/Rcs,这时MOSFET 关断，关断时间由Rt决定。过了设定的关断时间，MOSFET 又重新打开，这样周而复始地工作。关断时间控制了纹波电流LED 平均电流，根据想要输出的电流值，调节CS管脚的Rcs值，调节Rt值，固定每个开关周期的关断时间为一个值，从而实现了输出电流恒流。（图2）  这是一种简单有效的控制策略，但是由于这是一种开环控制模式，只能检测电感上的峰值电流，无法检测输出电流，输出电流精度在三种情况下容易出现偏差： 1. 输入电压波动。(开环控制，无法反馈，系统延时造成) ；2. 批量生产电感感值偏差。(L变化引起Io变化)； 3. LED负载电压不相同(Vo)对于第1种偏差，只能采取电压补偿的办法，即检测输入电压，根据输入电压调整内部CS参考电平值，但是效果一般，对于第2种和第3种偏差，比较难解决。 

发明内容

本实用新型的技术目的是克服现有技术中LED控制电路存在的上述技术问题，提供一种全新的全闭环控制策略可以完全避免上述几种偏差，并且能通过触摸时间的长短来转换调光模式的触摸式内置全闭环控制LED调光驱动电路。

触摸式内置全闭环控制LED调光驱动电路，包括数据存储电路、输入电路和主控制计算电路，自校准电路；