[发明专利]开关控制器及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路和集成电路的实现方法，具体涉及到一种开关控制器以及利用其实现的开关恒流源。

背景技术

随着LED照明产品的技术发展日臻成熟，LED照明产品已经逐渐取代传统照明产品成为主流。在当前的LED照明驱动方案中，开关恒流源和线性恒流源相比具有诸多优点，例如更高的效率，更宽的输入电压范围，因此当前的LED驱动方案仍以开关恒流源为主。但随着市场竞争的日趋激烈，降低开关恒流源的成本也势在必行。

图1是当前常见的一种开关恒流源电路示意图，包含电源、续流二极管D、磁性元件M、开关控制器和负载。其中，开关控制器包含4个端子：用以控制磁性元件M导通和关断电流的开关端子1、为开关控制器内部电路供电的电源端子2、用于参考地电平的公共端子3和用于负载电流检测的检流端子4。

续流二极管D的阴极与电源输出相连，续流二极管D的阳极与磁性元件M的一端相连，磁性元件M的另一端经负载连接到电源输出，续流二极管D与磁性元件M的交汇点连接到开关控制器的开关端子1，电容C并联在电源端子2和地之间用以平滑开关控制器的电压，、电阻R并联在检流端子4和地之间用以检测流经开关端子1的电流，开关控制器的第三端子接地。

工作原理为：当开关控制器内部的功率开关导通时，磁性元件M的电流上升，当开关控制器内部的功率开关关断时，磁性元件M的电流经由二极管D续流下降,控制开关控制器内部的功率开关的导通占空比，可以使输出电流稳定在恒定值。

开关控制器包含供电电路、内部偏置电路、恒流控制电路和功率开关；供电电路为开关控制器内部供电；内部偏置电路将供电电路的电压分配到开关控制器内的其他电路单元并产生一电流基准信号Iref作为开关恒流源的电流设定信号；电阻R检测流经功率开关的电流获得开关电流信号Isense，该信号对应负载电流的一部分；电流基准信号Iref和开关电流信号Isense共同输入到恒流控制电路中；恒流控制电路根据开关电流信号Isense计算出负载平均电流信号作为开关恒流源控制环路的负反馈输入信号，当该信号大于电流基准信号Iref时，恒流控制电路控制功率开关的导通占空比减小，反之当该信号小于电流基准信号Iref时，恒流控制电路的输出脉冲控制功率开关的导通占空比增加，最终稳态为：开关恒流源的输出负载电流与电流基准信号Iref成正比。

该方案对应的开关控制器可以制造成专用的集成电路使用。对于专用的集成电路来说，检流端子4的功能是可以方便地设置负载电流，但它使集成电路不得不增加一个专用引脚，这增加了使用者的材料成本。省略检流端子4的一种做法是将电阻R也集成到开关控制器内部，可以获得3个引脚的集成电路外形，代价是牺牲了外部设置负载电流的功能。

因此，设计一种电流可编程的，低成本的开关控制器用以控制开关恒流源显得很有必要。

发明内容

本发明的技术方案是：提供一种电路简单的开关控制器以及利用其实现的开关恒流源。

本发明提供的一种控制开关恒流源的开关控制器，开关恒流源包含至少一磁性元件，开关控制器控制流经开关恒流源的磁性元件的电流，实现对开关恒流源输出电流的控制；开关控制器包含至少三个端子：控制流经开关恒流源的磁性元件电流的开关端子，为开关控制器内部供电的电源端子和用于开关控制器内部参考地电平的公共端子；电源端子和公共端子之间并联一电容以平滑开关控制器的供电电压。

进一步，本发明提供的一种开关控制器，还具有这样的特征：流经电源端子的电流用以控制流经开关端子的电流。

进一步，本发明提供的一种开关控制器，还具有这样的特征：电源端子的电压用以控制流经开关端子的电流。

进一步，本发明提供的一种开关控制器，还具有这样的特征：电容两端还并联一电阻，电阻上流经的电流用以控制流经开关端子的电流。

进一步，本发明提供的一种开关控制器，还具有这样的特征：电源端子还连接至少一电流源，流经电流源的电流用以控制流经开关端子的电流。